De beperkingen vanE-vlak golfgeleidersIn het hoogfrequente bereik worden voornamelijk weerspiegeld in de volgende aspecten:
Bandbreedte Beperking
De bandbreedte van E-vlak golfgeleiderswordt meestal beperkt door fysieke grootte en structureel ontwerp .
De grootte van een rechthoekige golfgeleider moet bijvoorbeeld worden aangepast volgens de frequentie, en naarmate de frequentie toeneemt, moet de grootte van de golfgeleider worden verminderd om lage verlieskarakteristieken te behouden .
Wanneer de golfgeleider grootte echter wordt verminderd, worden de vereisten voor de productienauwkeurigheid ook dienovereenkomstig verhoogd, wat kan leiden tot moeilijkheden in praktische toepassingen . Bovendien zullen de excitatie- en reflectieproblemen van hoge-orde modi aanzienlijker worden naarmate de frequentie toeneemt, waardoor de bandbreedte vanE-vlak golfgeleiders.
Invoegverlies- en reflectieproblemen
In hoogfrequente toepassingen, het invoegverlies- en reflectieproblemen vanE-vlak golfgeleiderszijn met name prominent . bijvoorbeeld, niet-gecompenseerde e-vlak gewrichten zullen resulteren in hogere reflectiecoëfficiënten als gevolg van impedantie-mismatch, wat met name duidelijk is bij hoge frequenties . Bovendien zal de overwegingen van de waveguide (zoals gewrichten, etc.}}}}}}}}}) Kwaliteit .
Invloed van modi van hoge orde
Bij hoge frequenties,E-vlak golfgeleidersare more susceptible to high-order modes. These modes can cause signal distortion and energy loss, especially in the out-of-band frequency region, where high-order TE1n and TM1n modes are excited at the structural breakpoints, thereby reducing the consistency and performance of the waveguide. In addition, when the frequency approaches or exceeds the waveguide cutoff frequency, the propagation Kenmerken van de hoge-orde modi worden onstabiel, waardoor de hoogfrequente toepassing van e-vlak golfgeleiders . dispersie-effect in het hoogfrequente bereik in het hoogfrequentbereik wordt beperkt, het dispersie-effect in golfgeleiders van het E-vlake de transmissiekarakteristieken van het signaal {{. niet kan beïnvloeden.
Bijvoorbeeld wanneer een kort pulsignaal zich voortplant in eenE-vlak golfgeleider, different frequency components have different phase velocities, which can cause pulse broadening and signal distortion. This dispersion effect is particularly critical in radar and communication systems because they require precise time control and signal integrity. Manufacturing process challenges High-frequency applications place higher demands on the manufacturing process of waveguides. For example, in order to achieve low-loss and high-precision WaveGuide-structuren, geavanceerde productietechnologieën (zoals co-fired keramiek met lage temperatuur, 3D-printen, enz. .) zijn vereist, maar deze technologieën zijn duur en moeilijk te massaproductie .
Bovendien vereist de vermindering van de golfgeleidergrootte bij hoge frequenties ook een hogere verwerkingsnauwkeurigheid, waardoor de productie van de productie van . beperkingen van vermogensbehandelingscapaciteiten vergroot
HoewelE-vlak golfgeleidersZorg voor een hoge vermogensbehandelingsmogelijkheden, hun vermogenscapaciteit is beperkt bij zeer hoge frequenties . Bijvoorbeeld in de millimeter golfband (zoals 60-90 GHz), hoewel e-vlak golfgeleiders kunnen ondersteunen bij het is ook een uitdaging om te worden geoptimaliseerd. Stroomverhoudingen binnen de volledige bandbreedte .
Impact van omgevingsfactoren
In hoogfrequente toepassingen,E-vlak golfgeleiderszijn gevoeliger voor omgevingsfactoren zoals temperatuur, vochtigheid, enz. . Bijvoorbeeld, in links van het platform Station op hoge hoogte (HAPS) kunnen de prestaties van e-vlak golfgeleiders worden beïnvloed door atmosferische verliezen . Bovendien kan de aanwezigheid van bodem en andere media de elektrische velddistributie in de buurt van de elektrische velddistributie in de buurt van de elektrische veldverdeling in de buurt van de elektriciteitsafhankelijkheid worden getroffen.
Complexiteit van systeemintegratie
E-vlak golfgeleidersBij hoge frequenties moeten moeten worden geïntegreerd met andere componenten (zoals filters, koppels, enz. .) om een multifunctioneel modulair ontwerp te bereiken . Echter, dit integratieproces kan echter extra insertie -verlies en maximale optimalisatie -ontwerpen instellen.
De beperkingen vanE-vlak golfgeleidersIn het hoge frequentiebereik worden voornamelijk weerspiegeld in bandbreedte, invoegverlies, modi van hoge orde, dispersie-effecten, productieprocessen, vermogensbehandelingsmogelijkheden en omgevingsfactoren .
Deze problemen moeten worden opgelost door het ontwerp te optimaliseren, het productieproces te verbeteren en nieuwe materialen en technologieën aan te nemen .
Referentie:
1. analyse van de elektromagnetische straling gegenereerd door een multipactor -ontlading
2. e-vlak filterontwerp voor ruimtetoepassingen met geavanceerde en strenge prestatievereiste
3. Volledige golfgeleider-band e-vlak vermogen divider met hoge o
4. sleufgolfgeleiderantennes
5. driedimensionale beeldvorming van multi-component grond penetrerende radargegevens
6. Controle van de stralingsrichting in een Aperture Array Excitation
7. IEEE Microwave en draadloze technologische letters . IEEE . [2023-01-01]
8. npokoHojiochbie bojihoboihbie ieepexoibi be -hijiockoctи . whctutyt p .
9. Ontwerp van Ka Band Substraat Integrated WaveGuide Slot Travel Wave Array Antenne . Long Shi et al .
10. Yunfeng Dong, V. Zhurbenko et al. "A D-Band Rectangular Waveguide-to-Coplanar Waveguide Transition Using Wire Bonding Probe." Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves(2018).
11. Jawaharlal Nehru Technological University Anantapur
12. Phased Array Antenne -analyse met de Hybrid Finite Element -methode . Daniel T . McGrath et al .