마이크로파 공학-도파관

일반적으로 신호 또는 특정 신호 대역의 주파수가 높으면 신호가 다른 신호가 누적 될 수있는 더 많은 공간을 제공하므로 대역폭 사용률이 높습니다. 그러나 고주파 신호는 감쇠되지 않고 더 먼 거리를 이동할 수 없습니다. 우리는 전송선이 신호가 더 먼 거리를 이동하도록 돕는다는 것을 연구했습니다.

마이크로파는 마이크로파 전송 라인의 일부로 작동하는 마이크로파 회로, 구성 요소 및 장치를 통해 전파되며 광범위하게 도파관이라고합니다.

튜브의 내벽에서 연속적인 반사에 의해 전자파를 전달하기위한 균일 한 단면의 중공 금속 튜브를 Waveguide.

다음 그림은 도파관의 예를 보여줍니다.

도파관은 일반적으로 마이크로파 통신에서 선호됩니다. 도파관은 중공 금속 튜브 인 특수한 형태의 전송선입니다. 전송선과 달리 도파관에는 중심 도체가 없습니다.

도파관의 주요 특징은-

튜브 벽은 분산 인덕턴스를 제공합니다.
튜브 벽 사이의 빈 공간은 분산 된 정전 용량을 제공합니다.
이들은 부피가 크고 비싸다.

도파관의 장점

다음은 도파관의 몇 가지 장점입니다.

도파관은 제조가 쉽습니다.
매우 큰 전력 (킬로와트)을 처리 할 수 있습니다.
전력 손실은 도파관에서 매우 무시할 수 있습니다.
매우 낮은 손실 (낮은 알파 감쇠 값)을 제공합니다.
마이크로파 에너지가 도파관을 통해 이동할 때 동축 케이블보다 손실이 적습니다.

도파관의 유형

도파관에는 5 가지 유형이 있습니다.

직사각형 도파관
원형 도파관
타원형 도파관
단일 능선 도파관
이중 능선 도파관

다음 그림은 도파관의 유형을 보여줍니다.

위에 표시된 도파관 유형은 중앙이 비어 있으며 구리 벽으로 구성됩니다. 이들은 내부 표면에 얇은 Au 또는 Ag 라이닝이 있습니다.

이제 전송선과 도파관을 비교해 보겠습니다.

전송 라인 대 도파관

전송선과 도파관의 주요 차이점은-

ㅏ two conductor structure TEM 파를 지원할 수있는 것은 전송선입니다.
ㅏ one conductor structure TE 파 또는 TM 파는 지원할 수 있지만 TEM 파는 지원하지 않는 것을 도파관이라고합니다.

다음 표는 전송 라인과 도파관의 차이점을 보여줍니다.

전송 라인	도파관
TEM 웨이브 지원	TEM 웨이브를 지원할 수 없습니다.
모든 주파수는 통과 할 수 있습니다.	차단 주파수보다 큰 주파수 만 통과 할 수 있습니다.
두 도체 전송	하나의 도체 전송
반사가 적다	웨이브가 도파관의 벽에서 반사를 통해 이동합니다.
그것은 특성 임피던스가 있습니다	그것은 파동 임피던스가 있습니다
파도의 전파는 "회로 이론"에 따릅니다.	파동의 전파는 "장 이론"에 따릅니다.
접지로의 복귀 도체가 있습니다.	도파관 본체가 접지 역할을하므로 리턴 도체가 필요하지 않습니다.
대역폭은 제한되지 않습니다	대역폭이 제한됨
파도가 흩어지지 않는다	파도가 흩어진 다