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आयताकार वेवगाइड आकार कैसे चुनें | 5 मुख्य कारक

एक आयताकार वेवगाइड आकार का चयन करते समय, ऑपरेटिंग आवृत्ति (जैसे, 8.2-12.4 GHz के लिए WR-90), कटऑफ आवृत्ति (सुनिश्चित करें कि यह ऑपरेटिंग आवृत्ति से 25-30% कम है), बिजली क्षमता (जैसे, WR-112 2.45 GHz पर 1.5 MW संभालता है), क्षीणन (लंबी दौड़ के लिए कम, जैसे WR-62 में 0.1 dB/m), और यांत्रिक बाधाएं (जैसे, उच्च शक्ति के लिए WR-430 का 4.3×2.15″ आकार) पर विचार करें। वेवगाइड के आंतरिक आयामों (a=2×b) को अपने सिस्टम के फ्लैंज मानकों (जैसे, UG-39/U) से मिलाएं।

​आवृत्ति सीमाएँ​​​

आयताकार वेवगाइड्स को विशिष्ट आवृत्ति सीमाओं के भीतर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और गलत आकार चुनने से खराब प्रदर्शन या सिग्नल हानि हो सकती है। एक वेवगाइड की उपयोग योग्य आवृत्ति सीमा उसकी ​​कटऑफ आवृत्ति​​ से निर्धारित होती है—वह सबसे कम आवृत्ति जिस पर एक सिग्नल प्रचार कर सकता है। मानक WR-90 वेवगाइड (22.86 mm × 10.16 mm) के लिए, ​​निचली कटऑफ आवृत्ति 6.56 GHz​​ है, जबकि ​​ऊपरी व्यावहारिक सीमा उच्च-क्रम मोड हस्तक्षेप के कारण लगभग 18 GHz​​ है। इससे परे, सिग्नल क्षीणन तेजी से बढ़ता है—आमतौर पर ​​10 GHz पर 0.1 dB/m लेकिन 18 GHz पर 0.5 dB/m तक बढ़ जाता है​​। यदि आप ​​5 GHz (कटऑफ से नीचे)​​ पर WR-90 वेवगाइड का उपयोग करने का प्रयास करते हैं, तो सिग्नल तेजी से क्षय होगा, ​​1 मीटर के भीतर अपनी 90% शक्ति खो देगा​​। इसके विपरीत, इसे ​​20 GHz​​ से आगे धकेलने पर मल्टी-मोड प्रसार का जोखिम होता है, जिससे ​​चरण विरूपण और दक्षता में 15-20% की गिरावट​​ होती है।

​प्रमुख मोड (TE₁₀)​​ प्राथमिक ऑपरेटिंग बैंड को परिभाषित करता है, लेकिन वेवगाइड्स में एक ​​अनुशंसित आवृत्ति सीमा​​ भी होती है जहां प्रदर्शन इष्टतम होता है। उदाहरण के लिए, ​​WR-112 वेवगाइड (28.5 mm × 12.6 mm) 7.05 GHz से 15 GHz​​ का समर्थन करता है, लेकिन अधिकांश निर्माता ​​7.5 GHz और 14 GHz​​ के बीच प्रसारण रखने का सुझाव देते हैं ताकि अत्यधिक हानि से बचा जा सके। यदि आपको ​​दोहरी-बैंड संचालन (जैसे, 8 GHz और 12 GHz)​​ की आवश्यकता है, तो एक ​​WR-75 (19.05 mm × 9.53 mm, 10-15 GHz)​​ एक बेहतर फिट हो सकता है, क्योंकि यह उसी आवृत्ति पर चलने वाले बड़े वेवगाइड की तुलना में ​​कम क्षीणन (~0.07 dB/m at 12 GHz)​​ प्रदान करता है।

वेवगाइड ​​आयाम आवृत्ति के साथ विपरीत रूप से स्केल होते हैं​​—उच्च आवृत्तियों को छोटे वेवगाइड्स की आवश्यकता होती है। एक ​​WR-10 (2.54 mm × 1.27 mm) 75-110 GHz​​ पर संचालित होता है, लेकिन विनिर्माण सहनशीलता महत्वपूर्ण हो जाती है; चौड़ाई में भी ​​0.05 mm की त्रुटि कटऑफ आवृत्ति को 1-2% तक बदल सकती है​​। ​​मिलीमीटर-वेव अनुप्रयोगों (30-300 GHz)​​ के लिए, ​​WR-3 (0.864 mm × 0.432 mm)​​ जैसे वेवगाइड्स का उपयोग किया जाता है, लेकिन सतह की खुरदरापन और ओमिक नुकसान के कारण उनका ​​क्षीणन 100 GHz पर 2-3 dB/m तक बढ़ जाता है​​।

यदि आपका सिस्टम एक ​​वेवगाइड की सीमा के ऊपरी छोर​​ के पास संचालित होता है, तो नालीदार दीवारों या रिज्ड वेवगाइड्स जैसी ​​मोड दमन तकनीकों​​ पर विचार करें। उदाहरण के लिए, एक ​​रिज्ड WR-62 (15.8 mm × 7.9 mm)​​ उपयोग योग्य बैंडविड्थ को ​​12.4-18 GHz से 10-22 GHz​​ तक बढ़ाता है, लेकिन ​​मानक WR-62 में ~0.15 dB/m at 18 GHz बनाम 0.1 dB/m​​ के उच्च इंसर्शन लॉस की कीमत पर।

​उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों (जैसे, 10 kW पर रडार)​​ में, आवृत्ति सीमाएं ​​गर्मी अपव्यय​​ को भी प्रभावित करती हैं। एक ​​WR-284 (72.14 mm × 34.04 mm, 2.6-3.95 GHz) 3 MW तक पीक पावर​​ को संभाल सकता है, लेकिन अगर ​​4.5 GHz (कटऑफ से परे)​​ पर उपयोग किया जाता है, तो आर्कन और ​​50% उच्च दीवार तापमान​​ हो सकता है। हमेशा ​​निर्माता डेटाशीट​​ की जाँच करें—कुछ वेवगाइड्स नियंत्रित परिस्थितियों में ​​10-20% व्यापक बैंडविड्थ​​ के लिए रेटेड होते हैं, लेकिन ​​फ्लैंज मिसलिग्न्मेंट (0.1 mm ऑफसेट 0.2 dB हानि जोड़ सकता है)​​ और ​​नमी प्रवेश (क्षीणन को 5-10% तक बढ़ाता है)​​ जैसे वास्तविक दुनिया के कारक उपयोग योग्य सीमाओं को कस सकते हैं।

​सटीक आवृत्ति-निर्भर डिज़ाइनों​​ के लिए, आयामों को अंतिम रूप देने से पहले ​​S-पैरामीटर, समूह विलंब और फैलाव प्रभावों​​ को मॉडल करने के लिए ​​HFSS या CST​​ में वेवगाइड का अनुकरण करें। ​​वेवगाइड चौड़ाई में 1% बदलाव चरण वेग को 0.5% तक बदल सकता है​​, जो ​​फेज्ड-एरे एंटेना​​ में मायने रखता है जहां ​​±5° चरण त्रुटि बीम स्टीयरिंग सटीकता को कम करती है​​।

​वेवगाइड चौड़ाई बनाम ऊँचाई​​​

एक आयताकार वेवगाइड की ​​चौड़ाई (a) और ऊँचाई (b)​​ सीधे उसकी ​​कटऑफ आवृत्ति, बिजली क्षमता और सिग्नल अखंडता​​ को प्रभावित करती है। मानक ​​WR-90 वेवगाइड (22.86 mm × 10.16 mm)​​ के लिए, ​​चौड़ाई-से-ऊँचाई अनुपात (a/b) 2.25​​ है, जो ​​कम क्षीणन (10 GHz पर 0.1 dB/m)​​ और ​​सिंगल-मोड ऑपरेशन (18 GHz तक TE₁₀ प्रमुख मोड)​​ को संतुलित करता है। यदि चौड़ाई बहुत संकीर्ण है—मान लीजिए, ​​22.86 mm के बजाय 15 mm​​—तो ​​कटऑफ आवृत्ति 6.56 GHz से 10 GHz तक बढ़ जाती है​​, जिससे यह ​​S-बैंड (2-4 GHz) सिग्नलों​​ के लिए अनुपयोगी हो जाता है। इसके विपरीत, ​​10.16 mm से 5 mm तक की ऊँचाई में कमी​​ ​​दीवार वर्तमान घनत्व को 40% तक बढ़ाती है​​, जिससे ​​12 GHz पर ओमिक नुकसान 15-20% तक बढ़ जाता है​​।

​TE₁₀ मोड कटऑफ आवृत्ति (fc)​​ चौड़ाई (a) द्वारा निर्धारित की जाती है:

f_c = \frac{c}{2a}

जहाँ ​​c = प्रकाश की गति (3×10⁸ m/s)​​। उदाहरण के लिए:

वेवगाइड प्रकार चौड़ाई (mm) ऊँचाई (mm) कटऑफ (GHz) अधिकतम आवृत्ति (GHz) क्षीणन (dB/m @ 10 GHz)
​WR-284​ 72.14 34.04 2.08 3.95 0.03
​WR-90​ 22.86 10.16 6.56 18.0 0.10
​WR-42​ 10.67 4.32 14.05 26.5 0.30

एक ​​व्यापक वेवगाइड (उच्च a)​​ ​​कम आवृत्तियों​​ का समर्थन करता है लेकिन अगर ऊँचाई (b) ठीक से स्केल नहीं की जाती है तो ​​मल्टी-मोड प्रसार​​ का जोखिम होता है। उदाहरण के लिए, एक ​​WR-112 (28.5 mm × 12.6 mm) 7-15 GHz​​ पर अच्छा काम करता है, लेकिन अगर ऊँचाई को ​​8 mm​​ तक कम कर दिया जाता है, तो ​​TE₂₀ मोड 12 GHz से ऊपर दिखाई देते हैं​​, जिससे मोड हस्तक्षेप के कारण ​​10-15% बिजली हानि​​ होती है।

​ऊँचाई (b) बिजली क्षमता और हानि को प्रभावित करती है​​:

  • एक ​​लंबा वेवगाइड (बड़ा b)​​ ​​दीवार वर्तमान घनत्व​​ को कम करता है, जिससे 10 GHz पर ​​ओमिक नुकसान ~8% प्रति 1 mm ऊँचाई वृद्धि​​ कम हो जाता है।
  • हालांकि, अत्यधिक ऊँचाई (उदाहरण के लिए, ​​b > a/2​​) ​​TE₀₁ मोड​​ पेश कर सकती है, जिससे सिग्नल शुद्धता कम हो जाती है। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए ​​इष्टतम a/b अनुपात 2.0-2.5​​ है।

​विनिर्माण सहनशीलता मायने रखती है​​:

  • ​चौड़ाई में ±0.05 mm की त्रुटि​​ ​​fc को ~0.5% तक​​ बदल देती है, लेकिन ऊँचाई में समान त्रुटि क्षेत्र वितरण परिवर्तनों के कारण ​​क्षीणन को 3-5% तक​​ प्रभावित करती है।
  • ​मिलीमीटर-वेव वेवगाइड्स (WR-3, 0.864 mm × 0.432 mm)​​ के लिए, यहां तक कि ​​0.01 mm का विचलन​​ भी ​​100 GHz पर 15% अधिक हानि​​ का कारण बन सकता है।

​बिजली क्षमता क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ स्केल होती है​​:

  • एक ​​WR-90 (22.86 mm × 10.16 mm) 10 GHz पर 1.5 kW औसत शक्ति​​ को संभालता है, लेकिन ​​40% छोटे क्षेत्र​​ वाला एक ​​WR-62 (15.8 mm × 7.9 mm) 800 W​​ तक सीमित है।
  • ​स्पंदित रडार (100 kW पीक)​​ के लिए, एक ​​WR-284 (72.14 mm × 34.04 mm)​​ को प्राथमिकता दी जाती है—इसकी ​​बड़ी चौड़ाई विद्युत क्षेत्र घनत्व को कम करती है​​, जिससे ​​उच्च वोल्टेज पर आर्कन​​ को रोका जा सकता है।

​कॉम्पैक्ट डिज़ाइनों के लिए समझौता​​:
यदि जगह सीमित है (उदाहरण के लिए, ​​उपग्रह संचार​​), तो एक ​​WR-42 (10.67 mm × 4.32 mm)​​ WR-90 की तुलना में ​​60% मात्रा​​ बचाता है लेकिन ​​3× उच्च हानि​​ से ग्रस्त है। ​​कम-शोर रिसीवर​​ के लिए, एक ​​WR-75 (19.05 mm × 9.53 mm) एक मध्य मार्ग प्रदान करता है—12 GHz पर 0.07 dB/m हानि​​ के साथ WR-112 की तुलना में ​​50% छोटा पदचिह्न​​।

​बिजली क्षमता​​​

एक वेवगाइड की ​​बिजली क्षमता​​ यह निर्धारित करती है कि वह ​​आर्कन, अति ताप, या सिग्नल गिरावट​​ के बिना कितनी RF ऊर्जा संचारित कर सकता है। उदाहरण के लिए, एक मानक ​​WR-90 वेवगाइड (22.86 mm × 10.16 mm) 10 GHz पर 1.5 kW निरंतर शक्ति​​ को संभाल सकता है, लेकिन यह ​​18 GHz पर 500 W​​ तक गिर जाता है क्योंकि ​​ओमिक नुकसान (10 GHz पर 0.1 dB/m बनाम 0.5 dB/m)​​ बढ़ जाता है। यदि आप इन सीमाओं से परे धकेलते हैं—मान लीजिए, ​​12 GHz पर 2 kW​​—तो ​​संकीर्ण दीवारों के पास विद्युत क्षेत्र की तीव्रता 3 kV/cm से अधिक हो जाती है​​, जिससे ​​सूखी हवा में ब्रेकडाउन​​ का खतरा होता है। स्पंदित प्रणालियों (जैसे, रडार) में, पीक पावर अधिक मायने रखती है: एक ​​WR-284 (72.14 mm × 34.04 mm) 3 GHz पर 3 MW पीक पावर​​ का समर्थन करता है, लेकिन ​​थर्मल विस्तार (0.05 mm/°C) फ्लैंज संरेखण को विकृत करता है​​ इससे पहले केवल ​​50 kW औसत​​।

​मुख्य नियम​​: बिजली क्षमता ​​वेवगाइड क्रॉस-सेक्शन​​ के साथ स्केल होती है। चौड़ाई दोगुनी करें, और आप अधिकतम शक्ति को चौगुना कर देते हैं—लेकिन तभी जब शीतलन और सामग्री सहनशीलता इसकी अनुमति देती है।​

​ब्रेकडाउन वोल्टेज​​ पहली अड़चन है। एक ​​WR-112 (28.5 mm × 12.6 mm)​​ के लिए, ​​आर्कन से पहले सैद्धांतिक अधिकतम E-क्षेत्र समुद्र तल पर 4.2 kV/cm​​ है, लेकिन ​​सतह की खुरदरापन (Ra > 0.8 µm) या नमी (50% आर्द्रता)​​ जैसे वास्तविक दुनिया के कारक इसे ​​20-30%​​ तक कम कर सकते हैं। यही कारण है कि औद्योगिक ​​10 kW सिस्टम​​ अक्सर ​​दबाव वाले वेवगाइड्स (2-3 atm नाइट्रोजन)​​ का उपयोग करते हैं, जिससे सीमा ​​6 kV/cm​​ तक बढ़ जाती है और ​​15% उच्च शक्ति संचरण​​ की अनुमति मिलती है।

​थर्मल सीमाएं उतनी ही महत्वपूर्ण हैं​​। ​​10 GHz पर 1 kW चलाने वाले एक तांबे के WR-90 वेवगाइड​​ में चौड़ी दीवार के केंद्र में ​​15°C तापमान वृद्धि​​ देखी जाती है। यदि ​​परिवेश 40°C से अधिक हो जाता है​​, तो बढ़ी हुई प्रतिरोधकता के कारण ​​इंसर्शन लॉस प्रति 10°C 8% बढ़ जाता है​​। ​​उच्च-शक्ति उपग्रह लिंक (5 kW, 8 GHz)​​ के लिए, ​​एकीकृत हीट सिंक​​ वाले एल्यूमीनियम वेवगाइड्स अस्थायी रूप से ​​60°C​​ से नीचे रखते हैं, जिससे जोड़ों को गलत संरेखित करने वाले ​​0.1 mm थर्मल विरूपण​​ को रोका जा सकता है।

सामग्री का चुनाव एक बड़ी भूमिका निभाता है:

  • ​चांदी-प्लेटेड वेवगाइड्स​​ नंगे तांबे की तुलना में ओमिक नुकसान को ​​30% तक कम​​ करते हैं, जिससे थर्मल सीमाएं शुरू होने से पहले ​​20% उच्च शक्ति​​ की अनुमति मिलती है।
  • ​स्टेनलेस स्टील (वैक्यूम सिस्टम के लिए)​​ ​​विरूपण के बिना 500°C​​ को संभालता है, लेकिन इसकी ​​5× उच्च प्रतिरोधकता​​ का मतलब है कि 10 GHz पर तांबे की ​​आधी शक्ति रेटिंग​​।

​स्पंदित बनाम CW में एक भारी अंतर आता है​​:

  • एक ​​WR-62 (15.8 mm × 7.9 mm)​​ जिसे ​​800 W निरंतर​​ के लिए रेट किया गया है, ​​50 kW दालों (1 µs, 1% ड्यूटी साइकिल)​​ को संभाल सकता है क्योंकि ​​गर्मी जमा होने से पहले ही समाप्त हो जाती है​​।
  • लेकिन अगर ​​पल्स चौड़ाई 10 µs से अधिक हो जाती है​​, तो ​​50 kW पर स्थानीयकृत हीटिंग 100 चक्रों​​ के भीतर ​​चांदी की प्लेटिंग को पिघला देता है​​।

​आवृत्ति गैर-रैखिक रूप से बिजली क्षमता को प्रभावित करती है​​:

  • ​2 GHz​​ पर, एक ​​WR-340 (86.36 mm × 43.18 mm) 10 kW को आसानी से वितरित करता है​​—केवल ​​0.02 dB/m हानि​​।
  • ​8 GHz​​ पर वही वेवगाइड ​​0.15 dB/m हानि​​ से ग्रस्त है, जिससे ​​थर्मल भगोड़े​​ से बचने के लिए ​​30% बिजली कटौती (7 kW अधिकतम)​​ मजबूर होती है।

​वास्तविक दुनिया में डीरेटिंग अनिवार्य है​​:
निर्माता WR-90 के लिए ​​”1.5 kW अधिकतम”​​ का दावा करते हैं, लेकिन ध्यान रखने के बाद:

  • ​फ्लैंज मिसलिग्न्मेंट (0.1 mm गैप 0.3 dB हानि जोड़ता है)​
  • ​सतह ऑक्सीकरण (प्रति वर्ष 5% हानि बढ़ाता है)​
  • ​VSWR >1.2 (10% बिजली को दर्शाता है, स्थानीय E-क्षेत्र बढ़ाता है)​

​क्षीणन और हानि स्तर​

वेवगाइड्स में क्षीणन यह निर्धारित करता है कि प्रति मीटर कितनी सिग्नल शक्ति खो जाती है—जो ​​लंबी दूरी के लिंक, रडार और उपग्रह संचार​​ के लिए महत्वपूर्ण है। एक मानक ​​WR-90 वेवगाइड (22.86 mm × 10.16 mm)​​ में ​​10 GHz पर 0.1 dB/m हानि​​ होती है, लेकिन ​​स्किन प्रभाव और सतह की खुरदरापन​​ के कारण यह ​​18 GHz पर 0.5 dB/m तक बढ़ जाता है​​। यदि आपका सिस्टम ​​18 GHz पर 20 मीटर WR-90​​ चलाता है, तो आप केवल वेवगाइड हानि में ​​10 dB (90% शक्ति)​​ खो देते हैं। इसकी तुलना ​​WR-112 (28.5 mm × 12.6 mm)​​ से करें, जो ​​10 GHz पर 0.07 dB/m​​ प्रदान करता है—समान दूरी पर ​​30% शक्ति बचाता है​​।

​मुख्य अंतर्दृष्टि​​: हानि में हर ​​0.01 dB/m​​ की कमी ​​100-मीटर सिस्टम​​ में ​​1% शक्ति​​ बचाती है। ​​5G mmWave (28 GHz)​​ के लिए, जहां ​​WR-42 (10.67 mm × 4.32 mm) 0.3 dB/m से ग्रस्त है​​, इसका मतलब है कि निचले बैंड की तुलना में ​​3x अधिक रिपीटर​​।

​वेवगाइड हानि स्रोतों को तोड़ना​

​1. ओमिक (कंडक्टर) हानि​
​तांबे/एल्यूमीनियम वेवगाइड्स​​ में हावी होती है, जो ​​आवृत्ति√f​​ और ​​सतह की खुरदरापन​​ के साथ स्केल होती है:

वेवगाइड प्रकार आवृत्ति (GHz) सामग्री खुरदरापन (µm) हानि (dB/m)
​WR-90​ 10 तांबा 0.4 0.10
​WR-90​ 10 एल्यूमीनियम 0.6 0.12
​WR-42​ 28 चांदी 0.2 0.25
​WR-42​ 28 तांबा 0.4 0.30
  • ​पॉलिश की गई चांदी की प्लेटिंग​​ ​​30 GHz​​ पर तांबे की तुलना में हानि को ​​20% तक कम​​ करती है।
  • ​सतह ऑक्सीकरण​​ (आर्द्र जलवायु में आम) हानि को ​​प्रति वर्ष 5%​​ बढ़ाता है।

​2. ढांकता हुआ हानि​
​ढांकता हुआ-भरे वेवगाइड्स​​ में प्रासंगिक (जैसे, ​​PTFE-समर्थित फ्लेक्स वेवगाइड्स​​):

  • ​हवा से भरा​​: लगभग शून्य ढांकता हुआ हानि (~​​0.001 dB/m​​)।
  • ​PTFE-भरा (ε=2.1)​​: ​​10 GHz पर 0.02 dB/m​​ जोड़ता है, जो ​​30 GHz पर 0.05 dB/m​​ तक बिगड़ जाता है।

​3. उच्च-क्रम मोड हानि​
तब होती है जब ​​कटऑफ के बहुत करीब​​ या ​​अनुशंसित बैंडविड्थ से परे​​ संचालित होता है:

  • ​7 GHz पर एक WR-112 (7.05 GHz कटऑफ के पास)​​ में ​​10 GHz पर 0.07 dB/m​​ के मुकाबले ​​0.12 dB/m​​ होता है।
  • यदि ​​TE₂₀ मोड​​ उत्तेजित होते हैं (जैसे, ​​18 GHz पर WR-90​​), तो क्षेत्र विरूपण के कारण हानि ​​50%​​ बढ़ जाती है।

​4. झुकने और मिसलिग्न्मेंट हानि​

  • ​WR-90 (R=100 mm) में 90° H-बेंड​​: ​​प्रति मोड़ 0.2 dB​​ जोड़ता है।
  • ​फ्लैंज मिसलिग्न्मेंट (0.1 mm ऑफसेट)​​: ​​प्रति जोड़ 0.3 dB​​ जोड़ता है।
  • ​मोड़ (1 मीटर पर 10°)​​: 10 GHz पर ​​0.15 dB हानि​​ पेश करता है।

​वास्तविक दुनिया में क्षीणन परिदृश्य​

  • ​उपग्रह फ़ीड (50m WR-112 @12 GHz)​​:
    • आधारभूत हानि: ​​3.5 dB (0.07 dB/m × 50m)​​।
    • ​4 मोड़ + 6 फ्लैंज​​ के साथ: ​​+1.8 dB अतिरिक्त​​ → ​​कुल 5.3 dB (70% शक्ति हानि)​​।
  • ​रडार (10m WR-284 @3 GHz)​​:
    • केवल ​​0.2 dB कुल हानि​​—यही कारण है कि ​​L-बैंड रडार​​ बड़े वेवगाइड्स को पसंद करता है।

​शमन तकनीकें​

  1. ​चांदी की प्लेटिंग​​: ​​10 GHz पर 0.02 dB/m​​ बचाता है, ​​24/7 सिस्टम​​ के लिए ​​2 साल​​ में भुगतान करता है।
  2. ​सटीक संरेखण​​: ​​±0.05 mm फ्लैंज सहनशीलता​​ संयुक्त हानि को ​​<0.1 dB​​ रखती है।
  3. ​चिकने मोड़​​: ​​R > 5× वेवगाइड चौड़ाई​​ मोड़ हानि को ​​3x​​ कम करती है।

​प्रो टिप​​: ​​कम-हानि 8-12 GHz सिस्टम​​ के लिए, ​​WR-112 WR-90 से 30% बेहतर है​​, लेकिन ​​20% अधिक​​ लागत आती है। ​​TCO​​ की गणना करें—​​5 साल बाद​​, चांदी-प्लेटेड WR-112 तांबे WR-90 की तुलना में ​​एम्पलीफायर लागत में $5k​​ बचाता है।

​सामान्य मानक आकार​​​

वेवगाइड्स ​​मानकीकृत WR (वेवगाइड आयताकार) आकारों​​ का पालन करते हैं, प्रत्येक विशिष्ट आवृत्ति बैंड के लिए अनुकूलित होता है। ​​WR-90 (22.86 mm × 10.16 mm) X-बैंड (8-12 GHz) सिस्टम​​ पर ​​10 GHz पर 0.1 dB/m हानि​​ के साथ हावी है, जबकि विशाल ​​WR-284 (72.14 mm × 34.04 mm) S-बैंड (2-4 GHz) रडार​​ को ​​3 MW पीक पावर​​ पर संभालता है। इन चरम सीमाओं के बीच, ​​30 से अधिक मानक आकार​​ मौजूद हैं—जैसे ​​Ka-बैंड (26-40 GHz) के लिए WR-42 (10.67 mm × 4.32 mm)​​, जहां ​​28 GHz पर 0.3 dB/m हानि​​ ​​आकार और सिग्नल अखंडता​​ के बीच व्यापार-बंद को मजबूर करती है। गलत आकार चुनने से अनावश्यक हानि या बड़े आकार के हार्डवेयर पर ​​20-50% RF बजट​​ बर्बाद हो जाता है।

​IEEE 1785 मानक​​ ​​फ्लैंज संगतता, मोड नियंत्रण और दोहराने योग्य प्रदर्शन​​ सुनिश्चित करने के लिए वेवगाइड आयामों को परिभाषित करता है। उदाहरण के लिए, एक ​​WR-112 (28.5 mm × 12.6 mm)​​ मनमाना नहीं है—इसकी ​​7.05 GHz कटऑफ C-बैंड उपग्रह डाउनलिंक (4-8 GHz)​​ के साथ पूरी तरह से संरेखित होती है, जबकि इसकी ​​15 GHz ऊपरी सीमा TE₂₀ मोड​​ से बचाती है जो व्यापक डिज़ाइनों को प्रभावित करती है। यदि आप एक ​​कस्टम 25 mm × 11 mm वेवगाइड​​ बनाने की कोशिश करते हैं, तो आपको ​​30% उच्च मशीनिंग लागत​​ का सामना करना पड़ेगा और अपूर्ण कोनों से ​​VSWR >1.3​​ का जोखिम होगा।

​आवृत्ति आकार निर्धारित करती है​​:

​कम-बैंड (1-8 GHz)​​: प्रसारण टावरों में ​​10 kW निरंतर शक्ति​​ को संभालते हुए ​​2.6 GHz कटऑफ​​ के लिए ​​WR-340 (86.36 mm × 43.18 mm)​​।

​मध्य-बैंड (8-26 GHz)​​: ​​WR-62 (15.8 mm × 7.9 mm) 12-18 GHz रडार​​ में फिट बैठता है, ​​0.15 dB/m हानि​​ को ​​800 W बिजली क्षमता​​ के साथ संतुलित करता है।

​उच्च-बैंड (26-110 GHz)​​: ​​WR-10 (2.54 mm × 1.27 mm) 75-110 GHz लैब गियर​​ की सेवा करता है, लेकिन इसकी ​​±0.01 mm सहनशीलता $500/m​​ सटीक मिलिंग की मांग करती है।

​बिजली और हानि व्यापार-बंद​​:
​5 GHz WiFi बैकहॉल​​ के लिए एक ​​WR-159 (40.4 mm × 20.2 mm) 0.05 dB/m हानि​​ प्रदान करता है, लेकिन इसका ​​बड़ा आकार (3x WR-90 आयतन)​​ इसे ड्रोन के लिए अव्यावहारिक बनाता है। इस बीच, ​​50-75 GHz​​ के लिए ​​WR-15 (3.76 mm × 1.88 mm) 1.2 dB/m​​ खो देता है, जो ​​60 GHz पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक​​ में ​​हर 10 मीटर पर रिपीटर​​ को मजबूर करता है।

​वास्तविक दुनिया की लागत चालक​​:

​WR-90 (तांबा)​​: वाणिज्यिक ग्रेड के लिए ​​200/m, 600/m​​ ऑक्सीजन-मुक्त उच्च-चालकता (OFHC) के लिए ​​5% कम हानि​​ के साथ।

​WR-28 (7.11 mm × 3.56 mm)​​: ​​40 GHz संचालन​​ के लिए आवश्यक ​​0.02 mm सहनशीलता​​ के कारण ​​$1,200/m​​।

​लचीले वेवगाइड्स (WR-42 समकक्ष)​​: कठोर की ​​3x कीमत​​, लेकिन जहां मोड़ अपरिहार्य हैं वहां ​​स्थापना में $50k​​ बचाते हैं।

​विरासत बनाम आधुनिक विकल्प​​:

​पुराने रडार साइटें​​ अभी भी ​​350 MHz​​ के लिए ​​WR-2300 (584 mm × 292 mm)​​ का उपयोग करती हैं, जिससे उनके ​​रैक स्थान का 90%​​ बर्बाद होता है।

​नए फेज़्ड एरेज़​​ ​​60 GHz​​ के लिए ​​WR-12 (3.10 mm × 1.55 mm)​​ को पसंद करते हैं, WR-42 की तुलना में उसी क्षेत्र में ​​8x अधिक तत्व​​ पैक करते हैं।

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