Mikrowellenwellenleiterflansch

Einführung in Mikrowellenwellenleiterflansche 

Ein Wellenleiterflansch ist ein Verbinder zum Verbinden von Wellenleiterabschnitten und entspricht im Wesentlichen einem Rohrflansch - ein Wellenleiter ist im Kontext dieses Artikels eine hohle Metallleitung für Mikrowellenenergie. Die Verbindungsfläche des Flansches ist entweder quadratisch, kreisförmig oder (insbesondere für rechteckige Wellenleiter mit großer oder geringer Höhe) rechteckig. Die Verbindung zwischen einem Paar Flanschen wird normalerweise mit vier oder mehr Schrauben hergestellt, obwohl alternative Mechanismen wie ein Gewindebund verwendet werden können, wenn eine schnelle Montage und Demontage erforderlich ist. Manchmal werden zusätzlich zu Schrauben Passstifte verwendet, um eine genaue Ausrichtung zu gewährleisten, insbesondere bei sehr kleinen Wellenleitern, bei denen für höhere Frequenzen eine höhere Genauigkeit erforderlich ist.Hauptmerkmale einer Wellenleiterverbindung sind: ob es luftdicht ist oder nicht, wodurch der Wellenleiter unter Druck gesetzt werden kann, und ob es sich um eine Kontakt- oder eine Drosselverbindung handelt. Dies führt zu drei Arten von Flanschen für jede Größe eines rechteckigen Wellenleiters.Für rechteckige Wellenleiter gibt es eine Reihe konkurrierender Standardflansche, die nicht vollständig miteinander kompatibel sind. Standardflanschkonstruktionen gibt es auch für Doppelkamm-, quadratische und kreisförmige Wellenleiter mit reduzierter Höhe.

Mikrowellenwellenleiterflansch IEC EIA

EIA- und IEC-Mikrowellenwellenleiterflanschversionen

Drucklose und unter Druck stehende Wellenleiterflansche

Die Atmosphäre in Wellenleiteranordnungen wird häufig unter Druck gesetzt, entweder um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern oder um die Durchbruchspannung in der Führung zu erhöhen und damit die Leistung zu erhöhen, die sie führen kann. Die Druckbeaufschlagung erfordert, dass alle Gelenke im Wellenleiter luftdicht sind. Dies wird üblicherweise mittels eines Gummi-O-Rings erreicht, der in einer Nut gegenüber mindestens einem der Flansche sitzt, die jede Verbindung bilden. Dichtung, Dichtung / Deckel oder unter Druck stehende Flansche (wie rechts in Abbildung 2) sind an der einzelnen kreisförmigen Nut zu erkennen, in der sich der O-Ring befindet. Es ist nur erforderlich, dass einer der Flansche in jeder unter Druck stehenden Verbindung von diesem Typ ist. Die andere hat möglicherweise ein glattes, flaches Gesicht (wie in Abbildung 1). Dieser ungerillte Typ ist als Abdeckung, glatter oder nicht druckbarer Flansch bekannt.Es ist auch möglich, eine luftdichte Abdichtung zwischen einem Paar ansonsten nicht druckbarer Flansche unter Verwendung einer Flachdichtung aus einem speziellen elektrisch leitenden Elastomer zu bilden. Ohne eine solche Dichtung können zwei Flansche mit glatter Abdeckung zusammengefügt werden, aber die Verbindung ist dann nicht unter Druck.

Elektrischer Durchgang
Elektrischer Strom fließt auf der Innenfläche der Wellenleiter und muss die Verbindung zwischen ihnen kreuzen, wenn Mikrowellenleistung ohne Reflexion oder Verlust durch die Verbindung fließen soll.

Mikrowellenflansch-Standards

IEC

Die Norm IEC 60154 der International Electrotechnical Commission (IEC) beschreibt Flansche für quadratische und kreisförmige Wellenleiter sowie für flache, mittelflache und gewöhnliche rechteckige Führungen. IEC-Flansche werden durch einen alphanumerischen Code identifiziert, der besteht aus: die Buchstaben U, P oder C für drucklos (glatte Abdeckung), druckbar (mit einer Dichtungsnut) und Drossel (mit beiden Drosseldichtungenuten); ein zweiter Buchstabe, der die Form und andere Details des Flansches und schließlich die IEC-Kennung für den Wellenleiter angibt. Für einen rechteckigen Standardwellenleiter ist der zweite Buchstabe A bis E, wobei A und C runde Flansche sind, B quadratisch ist und D und E rechteckig sind. So ist beispielsweise UBR220 ein quadratischer Flansch mit glatter Abdeckung für den Wellenleiter R220 (dh für WG20, WR42), PDR84 ist ein rechteckiger Dichtungsflansch für den Wellenleiter R84 (WG15, WR112) und CAR70 ist ein runder Drosselflansch für den Wellenleiter R70 (WG14, WR137).

MIL-Spezifikation
MIL-DTL-3922 ist ein US-Militärstandard, der detaillierte Beschreibungen von Drossel, Dichtung / Abdeckung und Abdeckflanschen für rechteckige Wellenleiter enthält. MIL_DTL-39000/3 beschreibt Flansche für Doppelkantenwellenleiter und früher auch für Einzelkantenführungen. MIL-Spec-Flansche haben Bezeichnungen der Form UG-xxxx / U, wobei die x eine Katalognummer variabler Länge darstellen und an sich keine Informationen über den Flansch enthalten.

EIA
Die Electronic Industries Alliance (EIA) hat die WR-Bezeichnungen für rechteckige Standardwellenleiter definiert. UVP-Flansche werden als CMR (für Steckverbinder, Miniatur, rechteckiger Wellenleiter) oder CPR (Steckverbinder, druckbarer, rechteckiger Wellenleiter) bezeichnet, gefolgt von der UVP-Nummer (WR-Nummer) für den jeweiligen Wellenleiter. So ist CPR112 beispielsweise ein Dichtungsflansch für den Wellenleiter WR112 (WG15).

RCSC
Das Radio Components Standardization Committee (RCSC) ist das Gremium, aus dem die WG-Bezeichnungen für rechteckige Standardwellenleiter hervorgegangen sind. Außerdem wurden Standard-Drossel- und Abdeckflansche mit Kennungen der Form 5985-99-xxx-xxxx definiert, wobei die x eine Katalognummer darstellen und an sich keine Informationen über den Flansch enthalten.

Was ist ein Wellenleiter?

Ein Wellenleiter ist eine elektromagnetische Zuleitung, die für Hochfrequenzsignale verwendet wird. Wellenleiter leiten Mikrowellenenergie mit geringerem Verlust als Koaxialkabel und werden in der Mikrowellenkommunikation, bei Radargeräten und anderen Hochfrequenzanwendungen verwendet.Der Wellenleiter muss einen bestimmten Mindestquerschnitt in Bezug auf die Wellenlänge des Signals haben, damit er ordnungsgemäß funktioniert. Wenn die Wellenlänge des Signals im Vergleich zum Querschnitt des Wellenleiters zu lang ist (Frequenz zu niedrig), können sich die elektromagnetischen Felder nicht ausbreiten. Der niedrigste Frequenzbereich, in dem ein Wellenleiter arbeitet, ist dort, wo der Querschnitt groß genug ist, um eine vollständige Wellenlänge des Signals anzupassen.

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