EN
Mezi základní rozhodnutí, která musí RF a mikrovlnní návrháři učinit, patří volba mezi použitím koaxiální technologie nebo vlnovodu. Tato volba ovlivní výkon, rozměry, náklady a frekvenční rozsah systému. Koaxiální kabely jsou snadné na použití a pokrývají širší frekvenční rozsah, zatímco vlnovody dosahují vysoké účinnosti při vysokých frekvencích a vysokých úrovních výkonu. V LINKWORLD společnost má více než 20 let zkušeností v oblasti RF technologií, což nám umožní poskytnout nestranné poradenství týkající se obou technologií. Tento průvodce popisuje čtyři důvody, proč je tato volba důležitá.
Frekvenční rozsah a šířka pásma
Četnost použití obvykle odráží vhodnou technologii. Tato širokopásmová koaxiální komponenta je zatěžována až do své maximální frekvenční hodnoty. Moderní přesné konektory s rozměrem 1,00 mm mohou pracovat až do frekvence 110 GHz. Mezní frekvence koaxiálního kabelu však závisí na jeho průměru; čím větší je průměr koaxiálního kabelu, tím vyšší je řád módu (např. pěnový koaxiální kabel o průměru 1/2 palce až do 9 GHz a kabel o průměru 1¼ palce až do přibližně 3,3 GHz).
Vlnovody jsou pásmově omezené struktury, které mohou přenášet energii pouze nad danou mezní frekvencí. Každá velikost vlnovodu umožňuje přenos určitého frekvenčního pásma (např. vlnovod typu WR-42 umožňuje přenos v rozsahu 18,0–26,5 GHz). Při frekvencích nad 70 GHz se vlnovody používají tradičně. Společnost Linkworld pomáhá zákazníkům vybrat širokopásmové koaxiální komponenty a pásmově optimalizované vlnovody podle jejich požadovaných frekvencí.
Vložená ztráta a účinnost přenosu
Při vysokých frekvencích bude ztráta přenosu výrazně ovlivněna vlnovodem, zejména u delších kabelů. Vlnovody vykazují mnohem nižší ztráty ve srovnání s koaxiálními kabely. I koaxiální kabel vysoce kvalitního provedení má odhadovanou ztrátu přibližně 1 dB/m při frekvenci 10 GHz, avšak nad 60 GHz přesahuje 10 dB/m. U vlnovodů pracujících na frekvenci 60 GHz činí rozdíl až 200krát – jejich ztráta je pouhých 0,05 dB/m. Toto je způsobeno tím, že vlnovody minimalizují ztráty vodičů (rozložení proudu na velkých stěnách) a účinně eliminují dielektrické ztráty (šíření vlny ve vzduchu).
Tento rozdíl je významný u bodových spojů: u koaxiálního kabelu (průměr 7/8 palce) na frekvenci 2 GHz činí útlum koaxiálního kabelu 6,1 dB/100 m, zatímco u eliptického vlnovodu je útlum pouze 1,2 dB/100 m. Sestavy s nízkým útlumem od společnosti Linkworld jsou navrhovány tak, aby byly minimalizovány útlumy z hlediska frekvence, vzdálenosti a výkonového rozpočtu.
Výkonové možnosti
Řízení výkonu je také významným bodem rozdílu, zejména pokud jde o radar a vysílání. Vlnovody jsou vhodné díky své vysoké schopnosti přenosu výkonu, kterou zajišťuje jejich pevná konstrukce a absence dielektrik, jež by mohla prasknout. Dutá kovová konstrukce je lepší z hlediska tepelné vodivosti a rizika průrazu napětím, protože se eliminuje malá vzdálenost mezi vodiči u koaxiálních kabelů.
Koaxiální komponenty jsou v podstatě omezením vzdálenosti mezi vodiči: odolnost proti oblouku je omezena úzkou vzdáleností mezi vodiči (zejména ve vysokých nadmořských výškách), zatímco dielektrické komponenty mají tendenci selhat za podmínek dlouhodobě vysokého výkonu. Vlnovod je jedinou možnou volbou pro aplikace vyžadující špičkový výkon desítek kilowattů nebo spojitý výkon v řádu několika set wattů. Společnost Linkworld vyrábí obě tyto technologie, aby splnila různé požadavky na výkon.
Fyzická integrace a složitost systému
Tento krok je obvykle motivován pragmatikou. Použití koaxiálních součástí je mnohem jednodušší a flexibilnější. Lze je snadno přesměrovat kolem překážek, v poli přerušit pomocí standardních konektorů a namontovat na tištěné spojové desky (PCB). Koaxiální rozhraní umožňují vysokou rychlost překonfigurace a jejich širokopásmová povaha zjednodušuje správu zásob.
Instalace vlnovodů zabírá velký prostor. Jsou těžší, větší a vyžadují důkladnou mechanickou péči (uveďme například zatížení větrem u věží). Je nutné striktně dodržovat minimální poloměry ohybu a při instalaci věnovat zvláštní pozornost zarovnání přírub a utěsnění proti vlhkosti. Avšak právě vlnovody jsou neporovnatelné u krátkých přímých úseků. Ve společnosti Linkworld jsou montážní sestavy na míru instalovány s ohledem na podmínky instalace.
Pokrytí frekvencí, ztráty, výkonová zátěž a integrace představují kompromis mezi vlnovodem a koaxiálním kabelem. Koaxiální technologie je v oblasti širokopásmového přenosu pohodlná a flexibilní, což ji činí vhodnou pro střední frekvence a nízký výkon. Vlnovod má lepší vlastnosti z hlediska ztrát a vyšší výkonovou hustotu, a proto se používá ve frekvenčním pásmu milimetrových vln a v systémech s vysokým výkonem. Výběr nejvhodnějšího řešení vám pomůže tým odborníků společnosti Linkworld, která se oběma technologiemi zabývá již 20 let. Kontaktujte nás ohledně vašich požadavků.