Pasternack博客
双脊波导VS典型波导
与所有波导一样,脊波导以横向波的形式承载电磁辐射。互连和射频设备中使用的大多数波导的基本模式是横电波(TE)模式,在传播方向上没有电场。这意味着电场从一个侧壁指向另一个侧壁,或者垂直于波导。在电场的作用下,通过改变侧壁之间的距离,可以调整波的传播,使之与典型的两侧均为平壁的波导具有不同的特性。
与滑壁波导相比,减小波导壁内部尺寸的主要作用是有效降低了波导相对于其基模的低频截止。此外,宽壁(带电场)上、下表面均有脊的波导,也称为双脊波导,其阻抗明显低于标准波导的阻抗。阻抗的减小有助于对阻抗低于标准波导的某些设备和组件进行阻抗匹配。
另外,刚性波导中的脊的精确尺寸允许设计高阶波导模式,这在某些需要宽带宽的应用中可能是有利的。例如,在波导滤波器的情况下,通过设计脊隙尺寸,将高阶模的通带推到足够远的频率,以不影响预期的操作,从而减弱出现在高阶模式上的寄生通带。这可以消除对低通滤波器的需要,以减弱高阶模式下的寄生通带,这对于某些应用可能是必需的。
在某些情况下,使用脊波导代替带状线或微带线,带状线或微带线可能没有必要的功率处理能力,典型的矩形波导可能没有足够的带宽。使用脊波导代替常规的矩形波导意味着功率处理的相对减少和损耗的增加。由于整个结构中添加了导电材料,双脊波导往往比标准波导略重一些。
刚性波导的另一个好处是用于微波开关应用。为了使波导机电开关起作用,必须使用优质的导电连接来桥接壁之间的间隙,以实现短路。使用双脊波导,只需将脊之间的距离缩小,就可以实现几乎完全的短路。有了这一特性,有可能会实现为波导开关设计性能更高的开关机制。
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来源:
-Closed-Form Expressions for the Parameters of Finned and Ridged Waveguides
– Ridge Waveguides and Passive Microwave Components, by J. Helszajn, IET Electromagnetic Waves Series 49