Bland de grundläggande besluten som RF- och mikrovågsdesigners måste fatta ingår valet att använda antingen koaxialteknik eller vågledarteknik. Detta val kommer att påverka systemets prestanda, storlek, kostnad och frekvenskapacitet. Koaxialkablarna är lätta att använda och täcker ett brett frekvensområde, medan vågledare ger hög effektivitet vid höga frekvenser och effektnivåer. Vid LINKWORLD , har företaget mer än 20 års erfarenhet av RF-teknik, vilket ger oss möjlighet att ge opartisk rådgivning angående de två teknikerna. Den här guiden diskuterar fyra skäl till varför detta beslut bör fattas.
Frekvensområde och bandbredd
Användningsfrekvensen återspeglar normalt den rätta tekniken. Dessa bredbandiga koaxialkomponenter används upp till deras maximala frekvensklassning. Moderna precisionskontakter med dimensioneringen 1,00 mm kan drivas upp till 110 GHz. Den nedre gränsfrekvensen för en koaxialkabel beror dock på dess diameter; ju större diametern är, desto högre är läget (t.ex. skumkoax med diameter 1/2 tum upp till 9 GHz och 1¼ tum upp till ca 3,3 GHz).
Vågledare är bandbegränsade strukturer som endast kan överföra energi över en given nedre gränsfrekvens. Varje storlek kan stödja ett visst frekvensband (t.ex. WR-42 kan stödja 18,0–26,5 GHz). Vid frekvenser över 70 GHz har vågledare alltid använts. Linkworld hjälper kunderna att välja lämpliga bredbandiga koaxialkomponenter och bandoptimerade vågledare baserat på deras frekvenskrav.
Införlänkningsförlust och överföringseffektivitet
Vid höga frekvenser kommer överföringsförlusten att vara starkt förskjuten mot vågledare, särskilt vid längre kablar. Vågledare uppvisar en mycket lägre förlust jämfört med koaxialkablar. Även en koaxialkabel av god kvalitet uppskattas förlora cirka 1 dB/m vid 10 GHz, men vid frekvenser över 60 GHz överskrider förlusten 10 dB/m. Vid 60 GHz är skillnaden mellan vågledare och koaxialkabel så stor som 200 gånger: vågledarförlusten är endast 0,05 dB/m. Detta beror på att vågledare minimerar ledarförlusten (genom att sprida strömmen över stora väggar) och effektivt eliminerar dielektrisk förlust (genom att utnyttja luft som utbredningsmedium).
Detta är en skillnad som är betydelsefull vid punkt-till-punkt-förbindelser, där koaxialkabel (7/8 tum) vid 2 GHz har en dämpning på 6,1 dB/100 m, medan en elliptisk vågledare har en dämpning på endast 1,2 dB/100 m. De lågdämpande komponenterna från Linkworld är utvecklade för att minimera dämpningen i förhållande till frekvens, avstånd och effektbudget.
Effekthanteringsförmåga
Styrningen av effekt är också en betydande skillnad, särskilt när det gäller radar och sändningar. Vågledare är bra tack vare deras höga effektoverföringsförmåga, vilket beror på deras robusta konstruktion och frånvaron av dielektriska material som kan gå sönder.
Eftersom koaxiala komponenter i princip begränsar avståndet mellan ledare: bågbeständigheten begränsas av det smala avståndet mellan ledare (särskilt vid hög höjd), är dielektriska komponenter benägna att misslyckas under långvariga högeffektvillkor. Vågledare är det enda möjliga alternativet för tillämpningar som kräver topp-effekter på tiotals kilowatt eller kontinuerlig effekt i hundratals watt-området. Linkworld tillverkar båda teknologierna för att uppfylla vissa effektkrav.
Fysisk integration och systemkomplexitet
Förändringen drivs vanligtvis av pragmatiska skäl. Det är mycket enklare och mer flexibelt att använda koaxiala komponenter. De kan omdirigeras runt hinder, avbrytas på plats med standardanslutningar och monteras på kretskort. Koaxialgränssnitt ger hög omslagningshastighet och deras bredbandiga natur förenklar lagerhanteringen.
Vågledarinstallation är platskrävande. De väger mer, är större och kräver noggrann mekanisk uppmärksamhet (tänk på vindlasten på master). Strikt efterlevnad av minimiböjradier och extrem försiktighet vid installation med avseende på flänsarnas justering och tätning mot fukt måste tillämpas. Men det är vågledare som är obestridligt överlägsna vid korta raka sträckor. I Linkworld installeras de anpassade sammansättningarna med installationen i åtanke.
Frekvensområdet, förlusten, effekthanteringen och integrationen utgör kompromisser mellan vågledare och koaxialkabel. Koaxialtekniken är bekväm och flexibel när det gäller bredband och är därför lämplig vid måttliga frekvenser och låg effekt. Vågledartekniken har bättre förlustegenskaper och högre effekttäthet och används därför vid millimetervågsfrekvenser och högeffektsystem. Valet av den mest lämpliga lösningen stöds av specialister på företaget Linkworld, som har arbetat med båda teknikerna i 20 år. Kontakta oss för att berätta vad du behöver.