Flange de guia de ondas de microondas

Introdução aos Flanges de Guia de Ondas de Microondas 

Um flange de guia de ondas é um conector para unir seções de guia de ondas e é essencialmente o mesmo que um flange de tubo - um guia de ondas, no contexto deste artigo, sendo um conduíte de metal oco para energia de microondas. A face de conexão do flange é quadrada, circular ou (especialmente para guias de ondas retangulares grandes ou de altura reduzida), retangular. A conexão entre um par de flanges é geralmente feita com quatro ou mais parafusos, embora mecanismos alternativos, como um colar roscado, possam ser usados ​​onde houver uma necessidade de montagem e desmontagem rápida. Os pinos guia são às vezes usados ​​em adição aos parafusos, para garantir o alinhamento preciso, particularmente para guias de ondas muito pequenos, onde uma precisão maior é necessária para frequências mais altas.Os principais recursos de uma junção de guia de ondas são; se é ou não hermético, permitindo que o guia de ondas seja pressurizado, e se é um contato ou uma conexão de estrangulamento. Isso leva a três tipos de flange para cada tamanho de guia de onda retangular.Para guias de ondas retangulares, existem vários flanges padrão concorrentes que não são inteiramente compatíveis entre si. Projetos de flange padrão também existem para guias de onda de dupla crista, altura reduzida, quadrada e circular.

Flange de guia de onda de micro-ondas IEC EIA

Versões EIA e IEC de Flange de Guia de Onda de Microondas

Flanges de guia de onda não pressurizados e pressurizados

A atmosfera dentro dos conjuntos de guia de onda é frequentemente pressurizada, seja para evitar a entrada de umidade ou para aumentar a tensão de ruptura na guia e, portanto, aumentar a potência que ela pode transportar. A pressurização requer que todas as juntas do guia de ondas sejam herméticas. Isso geralmente é obtido por meio de um O-ring de borracha alojado em uma ranhura na face de pelo menos um dos flanges que formam cada junta. Gaxeta, gaxeta / tampa ou flanges pressurizáveis ​​(como aquele à direita da figura 2), são identificáveis ​​pela única ranhura circular que acomoda o O-ring. É necessário apenas que um dos flanges em cada conexão pressurizável seja desse tipo; o outro pode ter uma face plana e plana (como a da figura 1). Este tipo não ranhurado é conhecido como tampa, flange simples ou não pressurizável.Também é possível formar uma vedação hermética entre um par de flanges de outra forma não pressurizáveis ​​usando uma gaxeta plana feita de um elastômero eletricamente condutor especial. Dois flanges de tampa lisa podem ser acoplados sem essa gaxeta, mas a conexão não é pressurizável.

Continuidade elétrica
A corrente elétrica flui na superfície interna dos guias de onda e deve cruzar a junção entre eles se a energia de micro-ondas deve passar pela conexão sem reflexão ou perda.

Padrões de flange de micro-ondas

IEC

A norma IEC 60154 da International Electrotechnical Commission (IEC) descreve flanges para guias de ondas quadradas e circulares, bem como para o que chama de guias planas, medianamente planas e retangulares comuns. Os flanges IEC são identificados por um código alfanumérico que consiste em; a letra U, P ou C para Unpressurizable (tampa lisa), Pressurizable (com uma ranhura de gaxeta) e Choke (com ambas as ranhuras de gaxeta); uma segunda letra, indicando a forma e outros detalhes do flange e, finalmente, o identificador IEC para o guia de ondas. Para o guia de onda retangular padrão, a segunda letra é de A a E, onde A e C são flanges redondos, B é quadrado e D e E são retangulares. Assim, por exemplo, UBR220 é um flange de cobertura plana quadrada para guia de onda R220 (ou seja, para WG20, WR42), PDR84 é um flange de gaxeta retangular para guia de onda R84 (WG15, WR112) e CAR70 é um flange de estrangulamento redondo para guia de onda R70 (WG14, WR137).

Especificação MIL
MIL-DTL-3922 é um padrão militar dos Estados Unidos que fornece descrições detalhadas de choke, gaxeta / tampa e flanges de tampa para guia de onda retangular. MIL_DTL-39000/3 descreve flanges para guia de onda de crista dupla e, anteriormente, também para guia de crista única. Os flanges MIL-Spec têm designações no formato UG-xxxx / U, onde os x's representam um número de catálogo de comprimento variável, não contendo em si nenhuma informação sobre o flange.

EIA
A Electronic Industries Alliance (EIA) é o corpo que definiu as designações WR para guias de ondas retangulares padrão. Os flanges EIA são designados CMR (para Conector, Miniatura, Guia de Onda Retangular) ou CPR (Conector, Pressurizável, Guia de Onda Retangular) seguido pelo número EIA (número WR) para o guia de onda relevante. Portanto, por exemplo, CPR112 é um flange de gaxeta para o guia de ondas WR112 (WG15).

RCSC
O Comitê de Padronização de Componentes de Rádio (RCSC) é o órgão que originou as designações WG para guias de ondas retangulares padrão. Ele também definiu o choke padrão e os flanges de cobertura com identificadores no formato 5985-99-xxx-xxxx, onde os x's representam um número de catálogo, não contendo em si nenhuma informação sobre o flange.

O que é um guia de ondas?

Um guia de onda é uma linha de alimentação eletromagnética usada para sinais de alta frequência. Os guias de ondas conduzem energia de microondas com menor perda do que os cabos coaxiais e são usados ​​em comunicações de microondas, radares e outras aplicações de alta frequência.O guia de ondas deve ter uma determinada seção transversal mínima, em relação ao comprimento de onda do sinal para funcionar corretamente. Se o comprimento de onda do sinal for muito longo (frequência muito baixa) quando comparado com a seção transversal do guia de ondas, os campos eletromagnéticos não podem se propagar. A faixa de frequência mais baixa na qual um guia de ondas operará é onde a seção transversal é grande o suficiente para caber em um comprimento de onda completo do sinal.

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