Begränsningarna iE-plan vågledareI högfrekvensområdet återspeglas huvudsakligen i följande aspekter:
Bandbreddbegränsning
Bandbredden av E-plan vågledareär vanligtvis begränsad av fysisk storlek och strukturell design .
Till exempel måste storleken på en rektangulär vågledare justeras efter frekvensen, och när frekvensen ökar måste vågledarens storlek reduceras för att upprätthålla låg förlustegenskaper .
Men när vågledarstorleken reduceras ökas också kraven för tillverkningsnoggrannhet i enlighet därmed, vilket kan leda till svårigheter i praktiska tillämpningar . Dessutom kommer excitations- och reflektionsproblemen för högordningslägen att bli mer betydande när frekvensen ökar, vilket begränsar bandbredden förE-plan vågledare.
Insättningsförlust och reflektionsproblem
I högfrekventa applikationer, insättningsförlusten och reflektionsproblemen hosE-plan vågledareär särskilt framträdande . till exempel kommer okompenserade e-planfogar att resultera i högre reflektionskoefficienter på grund av impedansmatchning, vilket är särskilt uppenbart vid höga frekvenser . dessutom, diskontinuiteter i vågledarstrukturen (såsom leder, böjer osv. kvalitet .
Påverkan av högordningslägen
Vid höga frekvenser,E-plan vågledareare 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 Förökningsegenskaper för högordningslägena blir instabila, vilket ytterligare begränsar högfrekventa tillämpningen av e-planvågledare . Dispersionseffekt i högfrekvensområdet, dispersionseffekten i e-planvågledare kan påverka överföringskarakteristiken för signal .}}}}
Till exempel när en kort pulssignal sprids i enE-plan vågledare, 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 Vågledarstrukturer, avancerad tillverkningsteknik (såsom lågtemperaturko-eldade keramik, 3D-utskrift, etc. .) krävs, men dessa tekniker är dyra och svåra att massproducera .}
Dessutom kräver minskningen av vågledarstorlek vid höga frekvenser också högre bearbetningsnoggrannhet, vilket ökar svårigheten att tillverka . Begränsningar av krafthanteringsförmåga
Även omE-plan vågledarehave high power handling capabilities, their power capacity is limited at very high frequencies. For example, in the millimeter wave band (such as 60-90 GHz), although E-plane waveguides can support ultra-high capacity backhaul applications, their power capacity still needs to be further optimized. In addition, the design of power dividers is also challenging, especially when achieving high output power Förhållanden inom hela bandbredden .
Inverkan av miljöfaktorer
I högfrekventa applikationer,E-plan vågledareare more sensitive to environmental factors such as temperature, humidity, etc. For example, in high-altitude platform station (HAPS) links, the performance of E-plane waveguides may be affected by atmospheric losses. In addition, the presence of soil and other media may also change the electric field distribution near the waveguide, thereby affecting signal transmission.
Systemintegrationskomplexitet
E-plan vågledareat high frequencies need to be integrated with other components (such as filters, couplers, etc.) to achieve a multifunctional modular design. However, this integration process may introduce additional insertion loss and reflection problems. In addition, phase delay and mode selection issues at high frequencies also need to be solved through complex optimization designs.
Begränsningarna iE-plan vågledareInom högfrekvensområdet återspeglas huvudsakligen i bandbredd, insättningsförlust, högordningslägen, dispersionseffekter, tillverkningsprocesser, krafthanteringsfunktioner och miljöfaktorer .
Dessa problem måste övervinnas genom att optimera designen, förbättra tillverkningsprocessen och anta nya material och tekniker .
Hänvisning:
1. Analys av den elektromagnetiska strålningen som genereras av en multipaktorutlopp
2. E-planfilterdesign för rymdapplikationer med avancerat och strikt prestandakrav
3. Full Waveguide-Band E-Plane Power Divider med High O
4. slitsade vågledarantenner
5. tredimensionell avbildning av multikomponent markpenetrerande radardata
6. Kontroll av strålningsriktning i en Aperture Array -excitation
7. IEEE Mikrovågsugn och trådlösa teknikbokstäver . IEEE . [2023-01-01]
8. npokohojiochbie bojihoBoihbie iepexoibi be -hijioockoctи . whctutyt p .}}}}
9. Design av KA Band Substrate Integrated Waveguide slot Travel Wave Array Antenna . 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. fasad matrisantennanalys med hybridändelementmetoden . daniel t . McGrath et al .}