Een van de fundamentele beslissingen die RF- en microgolfontwerpers moeten nemen, is of ze een coaxiale technologie of een golfgeleider moeten toepassen. Deze keuze heeft gevolgen voor de prestaties, afmetingen, kosten en frequentiecapaciteit van het systeem. Coaxiale kabels zijn eenvoudig in gebruik en hebben een breder frequentiebereik, terwijl golfgeleiders bij hoge frequenties en vermogensniveaus een hoger rendement bieden. Bij LINKWORLD heeft het bedrijf meer dan 20 jaar ervaring op RF-gebied, waardoor wij onpartijdig advies kunnen geven over deze twee technologieën. In deze gids worden vier redenen besproken waarom deze beslissing moet worden genomen.
Frequentiebereik en bandbreedte
De gebruiksfrequentie weerspiegelt normaliter de juiste technologie. Deze breedbandige coaxiale componenten worden gebruikt tot aan hun maximale frequentieclassificatie. Moderne precisieconnectoren met een afmeting van 1,00 mm kunnen tot 110 GHz werken. De afsnijfrequentie van een coaxiale kabel is echter afhankelijk van de diameter; hoe groter de diameter van de coaxiale kabel, hoe hoger de modusorde (bijv. schuimcoax van 1/2 inch tot 9 GHz en 1-1/4 inch tot ongeveer 3,3 GHz).
Golggidsen zijn bandbeperkte structuren die alleen energie boven een bepaalde afsnijfrequentie kunnen doorlaten. Elke afmeting kan een bepaald frequentieband bereiken (bijv. WR-42 kan 18,0–26,5 GHz ondersteunen). Bij frequenties boven 70 GHz wordt altijd gebruikgemaakt van golggidsen. Linkworld helpt klanten bij de selectie van breedbandige coaxiale verbindingen en band-geoptimaliseerde golggidsen op basis van hun frequentiebehoeften.
Invoerverlies en transmissie-efficiëntie
Bij hoge frequenties is het transmissieverlies sterk gericht op de golfgeleider, vooral bij langere kabels. Golfgeleiders vertonen een veel lager verlies in vergelijking met coaxiale kabels. Zelfs een coaxiale kabel van goede kwaliteit verliest naar schatting ongeveer 1 dB/m bij 10 GHz, maar boven 60 GHz bedraagt het verlies meer dan 10 dB/m. Bij 60 GHz bedraagt het verschil tussen coaxiale kabels en golfgeleiders wel 200 keer: 0,05 dB/m voor de golfgeleider. Dit komt doordat golfgeleiders het geleiderverlies minimaliseren (verdeling over grote wanden) en het dielektrisch verlies effectief elimineren (voortplanting in lucht).
Dit verschil is aanzienlijk bij punt-naar-puntverbindingen: bij coaxiale kabels (7/8 inch) op 2 GHz bedraagt de attentie 6,1 dB/100 m, terwijl deze bij elliptische golfgeleiders slechts 1,2 dB/100 m bedraagt. De lage-verlies-sets van Linkworld zijn ontwikkeld om de attenuatie ten aanzien van frequentie, afstand en vermogensbudget tot een minimum te beperken.
Vermogenuitgangsmogelijkheden
Het beheer van vermogen is ook een belangrijk onderscheidend punt, met name wat betreft radar en uitzendingen. De golfgeleiders zijn goed vanwege hun hoge vermogendoorvoercapaciteit, die voortvloeit uit hun sterke constructie en het ontbreken van diëlektrica die kunnen breken. De holle metalen constructie is beter wat betreft warmtegeleidingsvermogen en gevaar voor spanningsdoorslag, omdat de kleine afstand tussen geleiders in coaxiale kabels wordt geëlimineerd.
Omdat coaxiale componenten in wezen een beperking vormen op de afstand tussen geleiders: de boogweerstand wordt beperkt door de nauwe afstand tussen geleiders (vooral op grote hoogte), zijn de diëlektrische componenten gevoelig voor storingen onder aanhoudende hoogvermogensomstandigheden. Golfgeleiders zijn de enige mogelijke optie voor toepassingen die piekvermogens van tientallen kilowatt of continu-golfvermogens in de orde van enkele honderden watt vereisen. Linkworld produceert beide technologieën om aan bepaalde vermogenseisen te voldoen.
Fysieke integratie en systeemcomplexiteit
De overstap wordt meestal gedreven door pragmatische overwegingen. Het is veel eenvoudiger en flexibeler om coaxiale onderdelen te gebruiken. Ze kunnen rond obstakels worden geleid, ter plaatse worden onderbroken met standaardconnectoren en op printplaten worden gemonteerd. Coaxiale interfaces bieden een hoge herconfiguratiesnelheid en hun breedbandkarakter vereenvoudigt het voorraadbeheer.
De installatie van golfgeleiders neemt veel ruimte in beslag. Ze zijn zwaarder, groter en vereisen nauwgezet mechanisch toezicht (denk aan windbelasting van masten). Er dient streng te worden gelet op de minimale buigradii, en bij de installatie moet uiterste zorg worden besteed aan de uitlijning van de flenzen en het afdichten tegen vocht. Toch zijn golfgeleiders onovertroffen bij korte, rechte trajecten. Bij Linkworld worden de assemblages van de maatwerkoplossingen geïnstalleerd met de installatievoorwaarden in gedachten.
Het frequentiebereik, verlies, vermogensverwerking en integratie vormen de afweging tussen golfgeleider- en coaxiale technologie. De coaxiale technologie is handig en flexibel wat betreft breedband, waardoor deze geschikt is voor matige frequenties en lage vermogens. Een golfgeleider heeft superieure verlieseigenschappen en een hogere vermogensdichtheid en wordt daarom toegepast bij millimetergolf-frequenties en hoogvermogense systemen. Het team van specialisten bij het bedrijf Linkworld helpt u bij de keuze van de meest geschikte oplossing, aangezien zij al twintig jaar ervaring hebben met beide technologieën. Neem contact met ons op over uw behoeften.