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Entre las decisiones fundamentales que deben tomar los diseñadores de RF y microondas se encuentra la necesidad de elegir entre una tecnología coaxial o una de guía de ondas. Esta alternativa afectará el rendimiento, el tamaño, el costo y la capacidad de frecuencia del sistema. Los cables coaxiales son fáciles de usar y abarcan un rango de frecuencias más amplio, mientras que las guías de ondas ofrecen una alta eficiencia a altas frecuencias y niveles de potencia. En LINKWORLD , la empresa cuenta con más de 20 años de experiencia en RF, lo que nos permite ofrecer asesoramiento imparcial respecto a ambas tecnologías. Esta guía analizará cuatro razones por las cuales debe tomarse esta decisión.
Rango de frecuencia y ancho de banda
La frecuencia de uso normalmente refleja la tecnología adecuada. Estos componentes coaxiales de banda ancha los llevan hasta su calificación máxima de frecuencia. Los conectores de precisión modernos con diseños de 1,00 mm pueden operar hasta 110 GHz. Sin embargo, la frecuencia de corte de un cable coaxial depende del diámetro: cuanto mayor sea el diámetro del coaxial, mayor será el orden del modo (por ejemplo, coaxial espumado de 1/2 pulgada hasta 9 GHz y de 1-1/4 pulgadas hasta aproximadamente 3,3 GHz).
Las guías de onda son estructuras limitadas en banda que solo pueden transmitir energía por encima de una frecuencia de corte determinada. Cada tamaño puede soportar una banda específica (por ejemplo, la guía WR-42 puede soportar de 18,0 a 26,5 GHz). A frecuencias superiores a 70 GHz, siempre se han utilizado guías de onda. Linkworld ayuda a sus clientes a seleccionar conectores coaxiales de banda ancha y guías de onda optimizadas por banda, según sus necesidades de frecuencia.
Pérdida de inserción y eficiencia de transmisión
A altas frecuencias, la pérdida de transmisión estará fuertemente sesgada hacia la guía de ondas, especialmente en cables más largos. Las guías de ondas experimentan una pérdida mucho menor en comparación con los cables coaxiales. Incluso un cable coaxial de buena calidad se estima que pierde aproximadamente 1 dB/m a 10 GHz, pero por encima de 60 GHz supera los 10 dB/m. En cambio, a 60 GHz, las guías de ondas presentan una diferencia tan alta como 200 veces, con una pérdida de solo 0,05 dB/m. Esto se debe a que las guías de ondas minimizan la pérdida en los conductores (distribuida sobre paredes extensas) y eliminan eficazmente la pérdida dieléctrica (propagación en aire).
Esta diferencia resulta significativa en las conexiones punto a punto: por ejemplo, en un cable coaxial de 2 GHz (7/8 pulgadas), la atenuación es de 6,1 dB/100 m, mientras que con una guía de ondas elíptica la atenuación es de solo 1,2 dB/100 m. Los conjuntos de baja pérdida de Linkworld están desarrollados para minimizar la atenuación en función de la frecuencia, la distancia y el presupuesto de potencia.
Capacidades de manejo de potencia
La gestión de la potencia también constituye un punto significativo de diferencia, especialmente en lo que respecta al radar y a las transmisiones. Las guías de onda son adecuadas debido a sus elevadas capacidades de transmisión de potencia, derivadas de su estructura robusta y de la ausencia de dieléctricos susceptibles de romperse. La construcción metálica hueca ofrece una mejor conductividad térmica y reduce el riesgo de ruptura dieléctrica, ya que elimina la pequeña separación entre conductores presente en los cables coaxiales.
Dado que los componentes coaxiales implican esencialmente una limitación en la separación entre conductores, la resistencia al arco queda restringida por la estrecha distancia entre ellos (especialmente a gran altitud) y los componentes dieléctricos son propensos a fallar bajo condiciones sostenidas de alta potencia. Las guías de onda constituyen la única opción posible en aplicaciones que requieren potencias máximas de decenas de kilovatios o potencia de onda continua en el rango de varios cientos de vatios. Linkworld fabrica ambas tecnologías para satisfacer determinados requisitos de potencia.
Integración física y complejidad del sistema
La decisión suele estar motivada por consideraciones pragmáticas. Es mucho más sencillo y flexible utilizar componentes coaxiales. Estos pueden redirigirse alrededor de obstáculos, interrumpirse en campo mediante conectores estándar y montarse sobre placas de circuito impreso (PCB). Las interfaces coaxiales ofrecen una alta velocidad de reconfiguración y su naturaleza de banda ancha simplifica la gestión de inventario.
La instalación de guías de onda ocupa mucho espacio. Son más pesadas, de mayores dimensiones y requieren una atención mecánica minuciosa (por ejemplo, la carga debida al viento sobre las torres). Debe respetarse escrupulosamente el radio mínimo de curvatura, y debe prestarse una atención extrema durante la instalación, especialmente en lo relativo al alineamiento de las bridas y al sellado contra la humedad. Sin embargo, en tramos cortos y rectos, las guías de onda no tienen comparación. En Linkworld, los conjuntos personalizados se instalan teniendo en cuenta cuidadosamente las condiciones de instalación.
La cobertura de frecuencia, las pérdidas, la capacidad de manejo de potencia y la integración son los factores de compensación entre guía de ondas y coaxial. La tecnología coaxial es conveniente y flexible en términos de banda ancha, lo que la hace adecuada para frecuencias moderadas y bajas potencias. La guía de ondas presenta propiedades superiores en cuanto a pérdidas y mayor densidad de potencia, por lo que se aplica principalmente en frecuencias milimétricas y en sistemas de alta potencia. El equipo de especialistas de la empresa Linkworld le ayudará a seleccionar la solución más adecuada, ya que lleva trabajando con ambas tecnologías durante 20 años. Póngase en contacto con nosotros para indicarnos sus necesidades.