ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยม (เช่น WR-90) รองรับโหมดหลัก TE10 ที่ความถี่ 8.2–12.4 GHz โดยมีการสูญเสีย 0.1 dB/ม. ในขณะที่ท่อนำคลื่นแบบวงกลมรองรับโหมด TE11 แต่มีการลดทอนสัญญาณที่สูงกว่า (0.3 dB/ม.) ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมีแบนด์วิดท์กว้างกว่า 30% ในขณะที่แบบวงกลมช่วยให้สามารถหมุนโพลาไรเซชันได้ ความคลาดเคลื่อนในการผลิตของท่อนำคลื่นแบบวงกลมมีความเข้มงวดมากกว่า (±0.0005″ เทียบกับ ±0.001″) และหน้าแปลนของท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมทนทานต่อการติดตั้งไม่ตรงแนวได้ดีกว่าเนื่องจากรูปแบบสลักเกลียวที่มีร่องนำ ท่อนำคลื่นแบบวงกลมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานในส่วนต่อหมุน (Rotating Joints)
Table of Contents
รูปร่างและโครงสร้าง
ท่อนำคลื่น (Waveguides) มีความจำเป็นสำหรับการควบคุมทิศทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แต่รูปร่างของมันส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างมาก ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยม (โดยทั่วไปคือ WR-90 หรือ WR-112) มีความกว้างมาตรฐาน เช่น 22.86 มม. และความสูง 10.16 มม. ในขณะที่ ท่อนำคลื่นแบบวงกลม (เช่น WC-58) มักจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 29.08 มม. ถึง 72.14 มม. การออกแบบแบบสี่เหลี่ยมพบได้บ่อยกว่าในระบบไมโครเวฟ (70% ของการใช้งานเชิงพาณิชย์) ในขณะที่แบบวงกลมครองตลาดเรดาร์และการสื่อสารผ่านดาวเทียม (ส่วนแบ่งตลาด 30%) ความแตกต่างเชิงโครงสร้างส่งผลต่อ โหมดการแพร่กระจายคลื่น, การรองรับกำลังไฟ และต้นทุนการผลิต ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับวิศวกรในการเลือกระหว่างสองประเภทนี้
ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมรองรับ โหมด TE₁₀ เป็นโหมดหลัก ซึ่งมีความถี่คัตออฟ (Cutoff Frequency) ที่กำหนดโดยด้านที่ยาวกว่า (a) สำหรับ WR-90 ค่านี้คือ 6.56 GHz ทำให้เหมาะสำหรับแอปพลิเคชัน 8–12 GHz (ย่าน X-band) ส่วนท่อนำคลื่นแบบวงกลมจะรองรับ โหมด TE₁₁ โดยมีความถี่คัตออฟขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง (D) ท่อนำคลื่นแบบวงกลมขนาด 58 มม. มี ความถี่คัตออฟ 3.15 GHz ซึ่งเหมาะกับสัญญาณ 4–8 GHz (ย่าน C-band) มากกว่า
| คุณสมบัติ | ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยม | ท่อนำคลื่นแบบวงกลม |
|---|---|---|
| โหมดหลัก | TE₁₀ | TE₁₁ |
| ความถี่คัตออฟ (ตัวอย่าง) | 6.56 GHz (WR-90) | 3.15 GHz (WC-58) |
| การใช้งานทั่วไป | ลิงก์ไมโครเวฟ, อุปกรณ์ทดสอบ | ระบบเรดาร์, การสื่อสารผ่านดาวเทียม |
| ต้นทุนการผลิต | 50–200 ดอลลาร์ต่อเมตร | 80–300 ดอลลาร์ต่อเมตร |
“ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมผลิตได้ง่ายกว่าเนื่องจากมีพื้นผิวเรียบ แต่แบบวงกลมสามารถรองรับกำลังไฟได้สูงกว่าโดยไม่มีขอบแหลมที่ทำให้เกิดการรวมตัวของสนามไฟฟ้า”– นิตยสาร IEEE Microwave
ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมีการสูญเสีย 0.1–0.3 dB/ม. ในการใช้งานทั่วไป ในขณะที่แบบวงกลมมีการสูญเสียที่ ต่ำกว่า (0.05–0.2 dB/ม.) เนื่องจากพื้นผิวด้านในเรียบกว่า อย่างไรก็ตาม การออกแบบแบบสี่เหลี่ยมมี ต้นทุนผลิตต่ำกว่า 30% เพราะการกัดผิวเรียบด้วยเครื่อง CNC ทำได้ง่ายกว่าการกลึงให้เป็นรูปทรงกระบอกที่แม่นยำ
ความแข็งแรงทางกล ของท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมีมากกว่า—มันทนต่อ แรงดัดงอได้มากกว่า 15–20% ก่อนที่จะเสียรูป ในขณะที่ท่อนำคลื่นแบบวงกลมจัดการกับ การจัดตำแหน่งแนวหมุน ได้ดีกว่า ซึ่งสำคัญมากสำหรับสายอากาศเรดาร์แบบหมุนได้
ในระบบดาวเทียม ท่อนำคลื่นแบบวงกลม ลดการบิดเบือนของสัญญาณ ได้ดีกว่าในระยะทางไกล (มีการสูญเสียน้อยกว่า 1 dB ต่อ 100 เมตร ที่ความถี่ 12 GHz) เวอร์ชันสี่เหลี่ยมได้รับความนิยมใน อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ ที่เน้นความเป็นโมดูลาร์—เนื่องจากหน้าแปลนและตัวเชื่อมต่อมีมาตรฐาน (เช่น UG-39/U)
ระดับการสูญเสียสัญญาณ
เมื่อกล่าวถึงการส่งสัญญาณไมโครเวฟ การสูญเสียสัญญาณ คือปัจจัยสำคัญ ทุกเดซิเบล (dB) ที่สูญเสียหมายถึงประสิทธิภาพที่ต่ำลง ความต้องการกำลังไฟที่สูงขึ้น และต้นทุนที่เพิ่มขึ้น ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยม (เช่น WR-75) มักแสดง การสูญเสีย 0.2–0.5 dB/ม. ในช่วง 10–15 GHz ในขณะที่ท่อนำคลื่นแบบวงกลม (เช่น WC-34) มักทำได้ดีกว่าด้วย การสูญเสีย 0.1–0.3 dB/ม. ที่ความถี่เดียวกัน ความแตกต่างอาจดูเล็กน้อย แต่สำหรับ ระยะทาง 50 เมตร นั่นหมายถึงการสูญเสียสัญญาณน้อยกว่า 5–10 dB ซึ่งเพียงพอที่จะตัดสินว่าสัญญาณจะไปถึงปลายทางหรือจางหายไปเป็นสัญญาณรบกวน
พื้นผิวด้านในที่เรียบกว่าของท่อนำคลื่นแบบวงกลมช่วยลด การสูญเสียจากปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์ (Skin effect) ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามความถี่ที่สูงขึ้น ที่ 30 GHz มุมที่แหลมคมของท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมสร้าง การลดทอนสัญญาณมากกว่าแบบวงกลม 10–15% ที่ขนาดเดียวกัน ทำให้การออกแบบแบบวงกลมเป็นตัวเลือกหลักสำหรับ ลิงก์ดาวเทียมระยะไกล และ เรดาร์กำลังสูง ซึ่งแม้แต่การปรับปรุงเพียง 0.1 dB/ม. ก็สามารถประหยัดค่าเครื่องขยายสัญญาณได้หลายพันดอลลาร์
“ในการใช้งานที่คลื่นระดับมิลลิเมตร (60+ GHz) ท่อนำคลื่นแบบวงกลมสามารถลดการสูญเสียรวมของระบบได้ 20% เมื่อเทียบกับแบบสี่เหลี่ยม เพียงเพราะรูปร่างเรขาคณิตของมัน”– วารสาร Microwave Journal
ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมไม่ได้แย่เสมอไป ที่ความถี่ต่ำกว่า 8 GHz การสูญเสียเกือบเท่ากับแบบวงกลม—ประมาณ 0.05–0.15 dB/ม. แต่เมื่อความถี่เพิ่มขึ้น โหมด TE₁₀ ในท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมจะเริ่ม รั่วไหลของพลังงานมากขึ้น ที่บริเวณข้อต่อและจุดโค้ง การโค้ง 90 องศาในท่อนำคลื่น WR-112 เพิ่มการสูญเสีย 0.2 dB ในขณะที่การโค้งแบบเดียวกันในท่อนำคลื่นวงกลม WC-58 อาจสูญเสียเพียง 0.1 dB
คุณภาพวัสดุ ก็มีส่วนสำคัญ ท่อนำคลื่นอลูมิเนียม (ทั่วไปในโทรคมนาคม) สูญเสียสัญญาณ มากกว่าแบบชุบทองแดง 5–8% แต่ทองแดงมีราคาสูงกว่า 30–50% ส่วนท่อนำคลื่นชุบเงินที่ใช้ในอวกาศ ลดการสูญเสียได้เพิ่มอีก 15% แต่มีราคา สูงกว่าอลูมิเนียม 10 เท่า
สำหรับ ระยะทางสั้นๆ (ต่ำกว่า 10 เมตร) ความแตกต่างของการสูญเสียแทบไม่มีนัยสำคัญ— 0.3 dB เทียบกับ 0.2 dB ไม่ส่งผลกระทบต่อระบบ นอกจากนี้ ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมยัง ง่ายต่อการรวมเข้ากับหน้าแปลนมาตรฐาน (เช่น UG-387) ซึ่งสามารถประหยัดค่าแรงได้ 50–200 ดอลลาร์ต่อจุดเชื่อมต่อ
การรองรับความถี่
ท่อนำคลื่นแต่ละแบบไม่ได้จัดการกับทุกความถี่เหมือนกัน ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมาตรฐาน WR-90 จัดการช่วง 8.2-12.4 GHz (X-band) ได้เป็นอย่างดี แต่หากคุณพยายามใช้ที่ 18 GHz คุณจะได้รับ การสูญเสียสูงขึ้น 30% และปัญหาการแปลงโหมด ในขณะที่ท่อนำคลื่นวงกลม WC-75 รองรับช่วง 7.5-15 GHz ได้อย่างราบรื่นพร้อมประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ แบนด์วิดท์ที่ใช้งานได้กว้างกว่านี้ 15-20% ทำให้การออกแบบแบบวงกลมเป็นกระดูกสันหลังของ การสื่อสารผ่านดาวเทียม ที่ความคล่องตัวของความถี่เป็นสิ่งสำคัญ
ท่อนำคลื่นทุกแบบมีขีดจำกัดทางกายภาพ สำหรับประเภทสี่เหลี่ยม ความถี่คัตออฟโหมด TE₁₀ คำนวณโดย f_c = c/(2a) โดยที่ a คือขนาดของผนังด้านกว้าง (22.86 มม. สำหรับ WR-90) ซึ่งให้ คัตออฟที่ 6.56 GHz ส่วนท่อนำคลื่นแบบวงกลมใช้ f_c = 1.841c/(πD) โดยที่ D คือเส้นผ่านศูนย์กลาง (34.85 มม. สำหรับ WC-75) ให้ คัตออฟที่ 5.26 GHz
| ประเภทท่อนำคลื่น | รุ่นมาตรฐาน | ความถี่คัตออฟ | ช่วงที่เหมาะสม | สูงสุดสัมบูรณ์ |
|---|---|---|---|---|
| สี่เหลี่ยม | WR-112 | 5.26 GHz | 7.05-15.8 GHz | 18 GHz |
| สี่เหลี่ยม | WR-90 | 6.56 GHz | 8.2-12.4 GHz | 15 GHz |
| วงกลม | WC-58 | 3.02 GHz | 5.0-11.0 GHz | 14 GHz |
| วงกลม | WC-75 | 5.26 GHz | 7.5-15.0 GHz | 18 GHz |
การปนเปื้อนจากหลายโหมด (Multimode contamination) กลายเป็นปัญหาจริงเมื่อคุณเกินความถี่คัตออฟไปประมาณ 1.25 เท่า ท่อนำคลื่น WR-90 ที่ทำงานที่ 14 GHz จะเริ่มสร้าง โหมด TE₂₀ ซึ่งสร้าง การสูญเสียจากการแทรกสูงถึง 3-5 dB เป็นระยะๆ ท่อนำคลื่นแบบวงกลมจัดการเรื่องนี้ได้ดีกว่า – การเปลี่ยนโหมดจาก TE₁₁ ไปเป็น TM₀₁ เกิดขึ้นอย่างคาดการณ์ได้มากกว่าที่ 1.64 เท่าของคัตออฟ ทำให้วิศวกรมีสัญญาณเตือนที่ชัดเจนกว่า
ที่ คลื่นระดับมิลลิเมตร (30+ GHz) ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมเผชิญกับ การสูญเสียจากความขรุขระของพื้นผิว ที่เพิ่มขึ้น 0.8 dB ต่อ GHz เหนือ 40 GHz เนื่องจากการเบียดเสียดของกระแสที่มุม ในขณะที่แบบวงกลมมีการเพิ่มขึ้นเพียง 0.5 dB/GHz ในช่วงเดียวกัน ซึ่งอธิบายว่าเหตุใดระบบเรดาร์ 94 GHz จึงใช้ ท่อนำคลื่นวงกลม WM-380 เป็นส่วนใหญ่ แม้จะมี ต้นทุนการผลิตสูงกว่า 40% ก็ตาม
สำหรับ ระบบสองย่านความถี่ ท่อนำคลื่นแบบวงกลมให้ แบนด์วิดท์ที่ใช้งานได้กว้างกว่า 15-25% ระหว่างการเปลี่ยนโหมด ท่อนำคลื่น WC-28 เพียงตัวเดียวสามารถรองรับทั้งย่าน 18 GHz และ 26.5 GHz โดยมีความผันผวนของการสูญเสีย <2 dB ในขณะที่แบบสี่เหลี่ยมที่เทียบเท่ากันต้องใช้ ท่อนำคลื่นแยกกันสองเส้น บวกกับตัวแยกสัญญาณ (Diplexer) ซึ่งเพิ่ม การสูญเสีย 0.5 dB ต่อจุดเปลี่ยนผ่าน
ความง่ายในการติดตั้ง
เมื่อกล่าวถึงการติดตั้งจริง ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมีความได้เปรียบด้านเวลา 15-20% เหนือแบบวงกลมในการติดตั้งโทรคมนาคมทั่วไป ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมาตรฐาน WR-112 ติดตั้งโดยใช้เวลาประมาณ 3.5 ชั่วโมงต่อความยาว 10 เมตร เมื่อเทียบกับ 4.2 ชั่วโมง สำหรับท่อนำคลื่นวงกลม WC-58 ความแตกต่างนี้มาจากสามปัจจัยปฏิบัติ: ความทนทานต่อการจัดตำแหน่ง, อุปกรณ์เชื่อมต่อ และ ความยืดหยุ่นในการโค้งงอ ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมทนทานต่อ การติดตั้งไม่ตรงแนวที่ ±0.5 มม. ที่จุดเชื่อมต่อหน้าแปลนได้โดยไม่มีประสิทธิภาพลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่แบบวงกลมต้องการความแม่นยำสูงกว่าที่ ±0.3 มม. เพื่อรักษาความบริสุทธิ์ของโหมด
ความแตกต่างของต้นทุนการติดตั้งจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อพิจารณา ชั่วโมงแรงงาน ช่างเทคนิคภาคสนามรายงานว่า มีการเรียกกลับไปแก้ไขน้อยลง 28% ด้วยการติดตั้งท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมในอาคารพาณิชย์ เนื่องจาก พื้นผิวหน้าแปลนที่แบนราบ (เช่น UG-387/U) จัดตำแหน่งได้ง่ายกว่าการออกแบบ หน้าแปลนแบบ Choke ของท่อนำคลื่นวงกลม สถานีฐาน 5G mmWave ทั่วไปที่ใช้ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมสามารถติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ได้ใน 12-15 ชั่วโมงแรงงาน ในขณะที่แบบวงกลมต้องใช้ 16-20 ชั่วโมง เนื่องจากขั้นตอนการจัดตำแหน่งแนวหมุนเพิ่มเติมที่จำเป็น
รัศมีการโค้งงอ (Bending radius) เป็นอีกปัจจัยการติดตั้งที่สำคัญ ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมรักษาประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ด้วย รัศมีการโค้งงอ 30-40 ซม. ในขณะที่แบบวงกลมต้องการ 50-60 ซม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่ม การสูญเสีย 0.2-0.5 dB ต่อการโค้ง สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งในการ ติดตั้งในเขตเมืองหนาแน่น ที่ท่อนำคลื่นต้องเดินผ่านชั้นวางอุปกรณ์และมุมอาคารที่แคบ ผลที่ได้คือท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมสามารถติดตั้งใน พื้นที่ที่แคบกว่า 15% โดยไม่ต้องใช้ข้อต่อหรือตัวแปลงเพิ่มเติม ซึ่งจะเพิ่ม 75-150 ดอลลาร์ต่อจุดเชื่อมต่อ ให้กับงบประมาณการติดตั้ง
ข้อกำหนดด้านเครื่องมือ ยิ่งสร้างความแตกต่าง ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมใช้เพียง ประแจหกเหลี่ยมและประแจทอร์คมาตรฐาน (ทั่วไปในชุดเครื่องมือ RF) ในขณะที่การติดตั้งแบบวงกลมมักต้องการ เครื่องมือจัดตำแหน่งแนวหมุนพิเศษ ซึ่งมีราคา 800-1,200 ดอลลาร์ต่อชุด ซึ่งสำคัญมากสำหรับผู้รับเหมาที่ต้องติดตั้งหลายจุด – จุดคุ้มทุนของเครื่องมืออยู่ที่ประมาณ 18-22 การติดตั้ง ทำให้ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมเป็นตัวเลือกที่ชัดเจนสำหรับโครงการขนาดเล็ก
การแก้ไขหน้างาน เอื้อต่อแบบสี่เหลี่ยมอย่างมาก การตัดและเปลี่ยนหน้าแปลนท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมใช้เวลา 40-60 นาที ด้วยเครื่องมือช่างทั่วไป ในขณะที่แบบวงกลมต้องการ 90-120 นาที ของงานเครื่องกลที่แม่นยำเพื่อรักษาความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่ ±0.05 มม. ความแตกต่างนี้ส่งผลให้ การติดตั้งผิดพลาดน้อยลง 35% ในท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมสำหรับโครงการที่ต้องมีการปรับแต่งหน้างาน อัตราการรื้อทำใหม่สำหรับท่อนำคลื่นแบบวงกลมอยู่ที่ประมาณ 12-15% ในการติดตั้งทั่วไป เทียบกับเพียง 7-9% สำหรับระบบแบบสี่เหลี่ยม
การเปรียบเทียบต้นทุน
ความแตกต่างของราคาสามารถส่งผลกระทบต่อผลสำเร็จของงบประมาณโครงการได้ ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยม อลูมิเนียม WR-90 มาตรฐานราคา 45-65 ดอลลาร์ต่อเมตร ในการสั่งซื้อจำนวนมาก ในขณะที่ท่อนำคลื่นวงกลม WC-75 ที่เทียบเท่ากันราคา 85-120 ดอลลาร์ต่อเมตร – ซึ่งเป็นค่าพรีเมียม 40-60% แต่ช่องว่างต้นทุนที่แท้จริงจะปรากฏให้เห็นในระบบที่สมบูรณ์: ท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมความยาว 10 เมตร พร้อมหน้าแปลนและอุปกรณ์มีราคารวม 800-1,200 ดอลลาร์ ในขณะที่แบบวงกลมอยู่ที่ 1,500-2,400 ดอลลาร์ ความแตกต่างเหล่านี้เกิดจาก ความซับซ้อนในการผลิต, ขยะจากวัสดุ และ ข้อกำหนดด้านเครื่องมือพิเศษ
| ส่วนประกอบต้นทุน | ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยม | ท่อนำคลื่นแบบวงกลม | ความแตกต่าง |
|---|---|---|---|
| วัตถุดิบ (ต่อ กก.) | 12-18 ดอลลาร์ | 15-22 ดอลลาร์ | +25% |
| เวลาเครื่องจักร (ต่อ เมตร) | 35-45 นาที | 55-75 นาที | +50% |
| ราคาหน้าแปลน (ต่อ คู่) | 60-90 ดอลลาร์ | 90-140 ดอลลาร์ | +45% |
| การทำผิวหน้า | 8-12 ดอลลาร์/ม. | 15-22 ดอลลาร์/ม. | +75% |
| การทดสอบคุณภาพ | 20-30 ดอลลาร์/ม. | 35-50 ดอลลาร์/ม. | +60% |
ท่อนำคลื่นแบบวงกลมต้องการ อลูมิเนียมมากกว่า 15-20% ต่อหน่วยความยาวเนื่องจากรูปทรงกระบอก และ กระบวนการกลึงที่แม่นยำ ยังทำให้เสียวัสดุไปอีก 8-12% เมื่อเทียบกับการรีดท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยม ความแตกต่างของเวลาเครื่องจักรยิ่งชัดเจน – การผลิตท่อนำคลื่นวงกลมขนาด 3 เมตร ใช้เวลา CNC 2.5-3.5 ชั่วโมง เทียบกับเพียง 1.5-2 ชั่วโมง สำหรับแบบสี่เหลี่ยม สิ่งนี้ส่งผลโดยตรงต่อกำลังการผลิต – ร้านเครื่องจักรทั่วไปสามารถผลิตท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมได้ มากกว่า 30% ต่อกะงาน
ต้นทุนค่าแรงการติดตั้ง ยิ่งเพิ่มช่องว่างให้กว้างขึ้น ทีมภาคสนามคิดค่าแรง 85-120 ดอลลาร์ต่อชั่วโมง สำหรับการติดตั้งท่อนำคลื่น และโครงการท่อนำคลื่นวงกลมมักใช้เวลามากกว่า 25-35% (1,800-2,600 ดอลลาร์) ในขณะที่ท่อนำคลื่นแบบวงกลมต้องใช้เวลา 24-30 ชั่วโมง (2,400-3,600 ดอลลาร์) เครื่องมือจัดตำแหน่งแนวหมุนพิเศษที่จำเป็นสำหรับท่อนำคลื่นวงกลมเพิ่มต้นทุนโครงการอีก 1,000-1,500 ดอลลาร์ ที่การติดตั้งแบบสี่เหลี่ยมไม่จำเป็นต้องเสีย
ค่าบำรุงรักษา ตลอดวงจรชีวิต 10 ปี แสดงให้เห็นว่าท่อนำคลื่นวงกลมมีค่าใช้จ่าย สูงกว่า 35-45% ซีลโอริง (O-ring) ของพวกมันต้องเปลี่ยนทุก 3-5 ปี ในราคา 25-40 ดอลลาร์ต่อข้อต่อ ในขณะที่ปะเก็นท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมมีอายุการใช้งาน 7-10 ปี ในราคา 15-25 ดอลลาร์ต่อชิ้น การออกแบบหน้าแปลนที่ซับซ้อนของท่อนำคลื่นวงกลมยังนำไปสู่ อัตราการซ่อมแซมสูงกว่า 12-15% ในการติดตั้งกลางแจ้งเมื่อเทียบกับระบบสี่เหลี่ยม
ส่วนลดสำหรับการซื้อจำนวนมาก เอื้อต่อท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด การสั่งซื้อเกิน 100 เมตร มักได้รับ ส่วนลด 18-22% สำหรับสต็อกสี่เหลี่ยม ในขณะที่ส่วนลดท่อนำคลื่นวงกลมสูงสุดที่ 12-15% เนื่องจากปริมาณการผลิตที่ต่ำกว่า ทำให้ท่อนำคลื่นแบบสี่เหลี่ยมมีความได้เปรียบด้านต้นทุนมากขึ้นสำหรับโครงการขนาดใหญ่ – การสั่งซื้อ 500 เมตร อาจประหยัดได้ถึง 25,000-35,000 ดอลลาร์ เมื่อเทียบกับแบบวงกลม
