도파관(waveguide)은 좋은 도체로 만들어진 속이 빈 관형 전송선로입니다. 전자기 에너지를 전파하는 도구입니다(주로 파장이 센티미터 단위인 전자기파를 전송합니다).
직사각형 도파관 크기를 선택할 때는 다음 요소를 고려해야 합니다.
1. 도파관 대역폭 문제
주어진 주파수 범위 내의 전자파가 도파관 내에서 단일 TE10 모드로 전파될 수 있도록 하기 위해서는 다른 고차 모드가 차단되어야 합니다.
2. 도파관 전력 용량 문제
필요한 전력을 전파할 때 도파관은 파손될 수 없습니다. b를 적절히 증가시키면 전력 용량이 증가하므로 b는 가능한 한 커야 합니다.
3. 도파관의 감쇠
마이크로파가 도파관을 통과한 후에는 전력 손실이 크지 않기를 바랍니다. b를 증가시키면 감쇠량이 줄어들 수 있으므로 b는 가능한 한 크게 설정해야 합니다.
매력적인 요소를 고려할 때 직사각형 도파관의 크기는 일반적으로 다음과 같이 선택됩니다.
a=0.7λ, λ는 TE10의 차단 파장입니다.
b=(0.4-0.5)a
대부분의 직사각형 도파관은 표준 도파관이라고 하는 a:b=2:1의 종횡비로 설계되어 최대 대역폭 비율 2:1을 달성할 수 있습니다. 즉, 최고 주파수와 최저 차단 주파수의 비율이 2:1입니다. 전력 용량을 향상시키기 위해 b>a/2인 도파관을 고 도파관이라고 하며, 부피와 무게를 줄이기 위해 b를 갖는 도파관을 사용합니다.
원형 도파관이 전파할 수 있는 최대 대역폭 비는 1.3601:1입니다. 즉, 가장 높은 단일 모드 주파수와 가장 낮은 차단 주파수의 비율은 1.3601:1입니다. 직사각형 도파관의 권장 작동 주파수는 차단 주파수보다 30% 높고 두 번째로 높은 모드 차단 주파수보다 5% 낮은 주파수입니다. 이러한 권장 값은 낮은 주파수에서는 주파수 분산을 방지하고 높은 주파수에서는 다중 모드 작동을 방지합니다.
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게시 시간: 2023년 6월 12일
