软波导易于实现互连产品的对准

Flexible Waveguide Eases Interconnect Alignment

美国Pasternack公司

在诸如雷达、微波通信、军事、航空航天等许多应用场合中，以及在产品开发的样机设计和测试阶段，系统设计人员通常会遇到复杂的波导布局要求。而且令人遗憾的是，往往只有临近最后期限，或者到了必须对关键系统进行部署或测试的时候，设计人员才能发觉其中所牵涉的波导对准问题。为了满足此类需求，美国Pasternack公司提供36种可当天发货的高品质现货可扭软波导产品。这些软波导产品采用氯丁橡胶护套，具有12"、24"和36"三种长度以及WR137~WR28规格法兰，且覆盖5.85~40GHz波导频段，从而可解决各种波导对准和移位难题。

对于许多安装和测试台应用而言，具有合适法兰和定位的精确设计硬波导产品并非唾手可得，而且产品定制时的交货时间一般长达数周至数月，从而可能造成产品设计、维修或更换时的困扰。与此相对，各种长度规格的软波导产品允许在较大范围进行弯曲和扭转，从而可解决因无法对准而导致的诸多安装问题。举例而言，软波导的另一用途在于微波天线或抛物面反射器的定位。此类定位常常需要多次位置调整才能实现准确对准，而当使用软波导时，无需费钱费时定制额外部件，大大增加了对准的可能性。

另一方面，在许多安装场合下，硬波导并不能提供必要的结构特征。在产生振动、冲击或蠕变的应用情形中，由于软波导的柔性可实现高灵敏度波导部件的隔离，因此软波导反而可能比硬波导更加适用。此外，在温度变化剧烈的应用场合中，热胀冷缩甚至可导致机械强度极高的互连结构受到损伤。在此情况下，由于软波导可轻度缩胀，因此可适应此类由温度导致的尺寸变化。此外，在热胀冷缩极其剧烈的环境下，还可使用额外的环箍实现对更大尺寸变化的承受能力。

优越的电气性能

上述软波导产品覆盖5.85~40GHz波导频段，且使用WR137~WR28法兰。其中，工作频率最低的产品具有1.05的典型电压驻波比（VSWR），而工作频率最高的产品的VSWR低至1.3。此外，这些波导产品的高质量可保证12"、24"和36"长度规格产品之间的VSWR差异微乎其微。在上述最低频率下，12"波导产品的插入损耗为0.07dB（见图1），而且该长度的产品在上述最高频率下的插入损耗为0.6dB。此类产品的插入损耗与长度具有正向线性关系。虽然VSWR和插入损耗在各种弯曲和扭转构型下可能略有变化，但是这些产品的高质量使得其可减少由操作导致的误差。

图1. 长度为12"且带WR137法兰的软波导互连产品的典型插入损耗

与许多现有软波导产品相比，Pasternack公司的上述软波导产品具有更加优良的韧性波导管结构。这些软波导产品的H平面和E平面均可弯曲，而且高工作频率产品可弯曲至E平面弯曲半径为1"且H平面最小弯曲半径为2"的程度。此外，上述软波导产品允许双向扭转，高工作频率产品的扭转角度可达180度。最低工作频率产品允许E平面最小弯曲半径为4"且H平面最小弯曲半径为8"的一次性弯曲，而且该产品的最大扭转能力为64度的一次性偏移旋转。上述各软波导产品的最大工作压力范围为30~45 psig（磅每平方英寸）。上述各软波导产品之所以即使在高弯曲和高扭转构型下仍能实现高性能的原因在于，其具有精密的螺旋绕制镀银铜带物理结构。此外，这些精密绕制铜带之外还设有高柔性耐用氯丁橡胶护套。通过此结构，此类软波导产品在长度和尺寸方面均可抵御温度变化，而且具有在衰减振动能量的同时不受损伤的能力。

Pasternack公司的上述软波导产品配有多种矩形和圆形黄铜法兰。其中，工作频率在5.85~40GHz范围内的数种产品具有针对法兰波导互连产品的MIL-DTL-3922（UG）军用标准特性，工作频率在5.85~12.4GHz范围内的各产品可提供商用连接器加压矩形（CPR）法兰。在加压波导系统中，软波导部件可减少高刚性加压部分承受的应力，从而潜在性地延长使用寿命并降低维护和服务要求。上述所有产品均可选配WR137~WR28范围的各种法兰，而且工作频率在10~22GHz范围内的产品还可选配方盖法兰。

另外，与橡胶和聚氯乙烯（PVC）护套相比，上述各软波导产品采用的氯丁橡胶材料可实现更高的柔性和环境耐性。氯丁橡胶涂层即使在较薄的情况下，仍能防止被保护膜与外界发生的水汽、酸、腐蚀物及气体交换。氯丁橡胶涂层可在各种弯曲、弯折和轻度物理摩擦条件下，不发生进一步分裂和开裂。与此相较，未采用氯丁橡胶的软波导则可能因开裂而将波导器件的易腐蚀金属部分暴露于破坏性环境中。此外，氯丁橡胶涂层在长时间使用后仍可保持稳定，而且降解速度慢于其他材料，因此可保证波导产品在恶劣环境中的长使用寿命。

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