Flangia guida d'onda microonde

Introduzione alle flange della guida d'onda a microonde 

Una flangia di guida d'onda è un connettore per unire sezioni di guida d'onda ed è essenzialmente la stessa di una flangia di tubo: una guida d'onda, nel contesto di questo articolo, è un condotto metallico cavo per l'energia a microonde. La faccia di collegamento della flangia è quadrata, circolare o (in particolare per guide d'onda rettangolari grandi o di altezza ridotta), rettangolare. Il collegamento tra una coppia di flange è solitamente realizzato con quattro o più bulloni, sebbene possano essere utilizzati meccanismi alternativi, come un collare filettato, laddove sia necessario un montaggio e uno smontaggio rapidi. I perni di centraggio vengono talvolta utilizzati in aggiunta ai bulloni, per garantire un allineamento accurato, in particolare per guide d'onda molto piccole dove è richiesta una maggiore precisione per frequenze più alte.Le caratteristiche principali di un join in guida d'onda sono; indipendentemente dal fatto che sia o meno a tenuta d'aria, consentendo la pressurizzazione della guida d'onda e se si tratta di un contatto o di una connessione di strozzatura. Questo porta a tre tipi di flangia per ogni dimensione di guida d'onda rettangolare.Per le guide d'onda rettangolari esistono numerose flange standard concorrenti che non sono del tutto compatibili tra loro. Esistono anche modelli di flangia standard per guide d'onda a doppia cresta, altezza ridotta, quadrate e circolari.

Flangia guida d'onda microonde IEC EIA

Versioni EIA e IEC Microwave Waveguide Flange

Flange della guida d'onda non pressurizzate e pressurizzate

L'atmosfera all'interno dei complessi di guida d'onda è spesso pressurizzata, o per impedire l'ingresso di umidità, o per aumentare la tensione di rottura nella guida e quindi aumentare la potenza che può trasportare. La pressurizzazione richiede che tutti i giunti nella guida d'onda siano a tenuta d'aria. Ciò è normalmente ottenuto mediante un O-ring in gomma alloggiato in una scanalatura di fronte ad almeno una delle flange formanti ciascuna giunzione. Guarnizione, guarnizione / coperchio o flange pressurizzabili (come quella a destra della figura 2), sono identificabili dall'unica scanalatura circolare che alloggia l'O-ring. È sufficiente che una delle flange in ogni connessione pressurizzabile sia di questo tipo; l'altro può avere una faccia liscia e piatta (come quella in figura 1). Questo tipo non scanalato è noto come flangia di copertura, liscia o non pressurizzabile.È anche possibile realizzare una tenuta ermetica tra una coppia di flange altrimenti non pressurizzabili utilizzando una guarnizione piatta realizzata con uno speciale elastomero elettricamente conduttivo. Due flange di copertura piane possono essere accoppiate senza tale guarnizione, ma la connessione non è quindi pressurizzabile.

Continuità elettrica
La corrente elettrica scorre sulla superficie interna delle guide d'onda e deve attraversare la giunzione tra di loro se la potenza delle microonde deve passare attraverso la connessione senza riflessi o perdite.

Standard della flangia per microonde

IEC

Lo standard IEC 60154 della Commissione elettrotecnica internazionale descrive le flange per guide d'onda quadrate e circolari, nonché per quelle che vengono definite guide piatte, medio-piatte e rettangolari ordinarie. Le flange IEC sono identificate da un codice alfanumerico composto da; la lettera U, P o C per Non pressurizzabile (coperchio normale), Pressurizzabile (con una scanalatura per guarnizione) e Choke (con entrambe le scanalature per guarnizione dello starter); una seconda lettera, che indica la forma e altri dettagli della flangia e infine l'identificatore IEC per la guida d'onda. Per la guida d'onda rettangolare standard la seconda lettera va dalla A alla E, dove A e C sono flange tonde, B è quadrata e D ed E sono rettangolari. Quindi, ad esempio, UBR220 è una flangia quadrata di copertura piana per guida d'onda R220 (ovvero, per WG20, WR42), PDR84 è una flangia con guarnizione rettangolare per guida d'onda R84 (WG15, WR112) e CAR70 è una flangia per starter rotonda per guida d'onda R70 (WG14, WR137).

Spec. MIL
MIL-DTL-3922 è uno standard militare degli Stati Uniti che fornisce descrizioni dettagliate di starter, guarnizione / coperchio e flange di copertura per guida d'onda rettangolare. MIL_DTL-39000/3 descrive flange per guida d'onda a doppia cresta, e precedentemente anche per guida a cresta singola. Le flange MIL-Spec hanno designazioni della forma UG-xxxx / U dove le x rappresentano un numero di catalogo a lunghezza variabile, non contenente di per sé alcuna informazione sulla flangia.

VIA
L'Electronic Industries Alliance (EIA) è l'ente che ha definito le designazioni WR per le guide d'onda rettangolari standard. Le flange EIA sono designate CMR (per connettore, miniatura, guida d'onda rettangolare) o CPR (connettore, pressurizzabile, guida d'onda rettangolare) seguite dal numero EIA (numero WR) per la guida d'onda pertinente. Quindi, ad esempio, CPR112 è una flangia con guarnizione per guida d'onda WR112 (WG15).

RCSC
Il Radio Components Standardization Committee (RCSC) è l'organismo che ha originato le designazioni WG per le guide d'onda rettangolari standard. Definiva anche strozzatori standard e flange di copertura con identificatori del modulo 5985-99-xxx-xxxx dove le x rappresentano un numero di catalogo, non contenente di per sé alcuna informazione sulla flangia.

Cos'è una guida d'onda?

Una guida d'onda è una linea di alimentazione elettromagnetica utilizzata per segnali ad alta frequenza. Le guide d'onda conducono l'energia a microonde con una perdita inferiore rispetto ai cavi coassiali e sono utilizzate nelle comunicazioni a microonde, radar e altre applicazioni ad alta frequenza.La guida d'onda deve avere una certa sezione trasversale minima, relativa alla lunghezza d'onda del segnale per funzionare correttamente. Se la lunghezza d'onda del segnale è troppo lunga (la frequenza è troppo bassa) rispetto alla sezione trasversale della guida d'onda, i campi elettromagnetici non possono propagarsi. La gamma di frequenza più bassa alla quale opererà una guida d'onda è quella in cui la sezione trasversale è abbastanza grande da adattarsi a una lunghezza d'onda completa del segnale.

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