一、概念
軟波導(dǎo)(flexible waveguide),在GB/T 14733.2《電信術(shù)語 傳輸線和波導(dǎo)》中的定義是:在使用中其結(jié)構(gòu)允許作有限的彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸或它們的任意組合,而其電氣特性不發(fā)生可感知變化的波導(dǎo)。由定義可知,所謂波導(dǎo)的軟,并不是任意的,是有一定限度的,即其彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等應(yīng)力變化,都應(yīng)在保證波導(dǎo)的電氣特性不發(fā)生變化的情況下。我們知道,波導(dǎo)是一種傳輸微波頻段的單導(dǎo)體傳輸線,其傳輸?shù)氖遣煌J剑?/span>TEmn(Hmn)模或TMmn(Emn)模)的電磁波信號,波導(dǎo)的形變對波導(dǎo)內(nèi)傳輸信號的電磁場結(jié)構(gòu)的變化是較為敏感的,電磁場結(jié)構(gòu)的變化必然影響波導(dǎo)的電氣特性(如截止波長與波導(dǎo)波長、相速和群速、波阻抗和等效阻抗等)的變化。因此,有了軟波導(dǎo),在微波通信系統(tǒng)也得到了大量的應(yīng)用,既可用來作為傳輸饋線,也可用來制作實現(xiàn)某種功能的軟波導(dǎo)組件。
二、橢圓軟波導(dǎo)的技術(shù)要求
1、概述
橢圓軟波導(dǎo)即波導(dǎo)橫截面為橢圓形的波導(dǎo),可簡稱橢圓波導(dǎo)(elliptic waveguide)。橢圓軟波導(dǎo)管可用銅及銅合金材料或鋁材制作,可采用光壁管或皺紋管。橢圓軟波導(dǎo)管外加護套(可采用PE塑料等材料)而形成波導(dǎo)饋線。下圖2-1為橢圓軟波導(dǎo)的實物圖。
圖 2-1:橢圓軟波導(dǎo)管實物圖
我們知道,波導(dǎo)根據(jù)其橫截面的形狀可以制成矩形、扁矩形、方形、圓形和橢圓形等。矩形、扁矩形、方形波導(dǎo)可統(tǒng)稱為直邊波導(dǎo);圓形和橢圓形波導(dǎo)可統(tǒng)稱為曲邊波導(dǎo)。直邊波導(dǎo)和曲邊波導(dǎo)在波導(dǎo)內(nèi)傳輸微波信號的電磁場結(jié)構(gòu)是不相同的,因此,傳輸?shù)碾姶艌龅闹髂J绞遣幌嗤摹V边叢▽?dǎo)傳輸?shù)闹髂?/span>TE10(H10)模;而曲邊波導(dǎo)傳輸?shù)闹髂?/span>是TE11(H11)模。所謂波導(dǎo)的主模式是指電磁波能量引導(dǎo)效率最高的模式。另外,曲邊波導(dǎo)能夠產(chǎn)生極化兼并模,即在波導(dǎo)中可傳輸不同極化方式的TE11模。
在長距離的饋線傳輸系統(tǒng)中,對于直邊波導(dǎo)若制成軟波導(dǎo),其形變應(yīng)力(彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等)對波導(dǎo)的傳輸電氣特性的影響是比較敏感的,因此在微波通信中多為硬波導(dǎo)。顯然,硬波導(dǎo)是不適應(yīng)于長距離的饋線系統(tǒng)。而對于曲邊波導(dǎo),圓形波導(dǎo)和橢圓形波導(dǎo)相比,圓形波導(dǎo)在形變應(yīng)力下極易引起傳輸波形的變化或極化面的旋轉(zhuǎn)。而橢圓形波導(dǎo)可以形成E(一個垂直于波導(dǎo)長軸而平行于波導(dǎo)短軸的面)面和H面(一個垂直于波導(dǎo)短軸而平行于波導(dǎo)長軸的面),其更適應(yīng)于形變應(yīng)力一定的影響。
鑒于上述,橢圓形波導(dǎo)更適應(yīng)于微波通信的長距離的饋線系統(tǒng),更適用于微波通信實際工程中的應(yīng)用。為此,我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 831《微波接力通信系統(tǒng)橢圓軟波導(dǎo)技術(shù)條件》,專門規(guī)定了微波接力通信系統(tǒng)用橢圓軟波導(dǎo)的下述技術(shù)要求,若要詳細了解該標(biāo)準(zhǔn)全部內(nèi)容的請查閱下附件2。
附件 2:YD/T 831-1996《微波接力通信系統(tǒng)橢圓軟波導(dǎo)技術(shù)條件》
2、橢圓波導(dǎo)的型號
在YD/T 831中給出了橢圓軟波導(dǎo)的型號命名方法,具體格式詳見下圖2-2。事實上,該命名方法是依據(jù)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 638.10《無線、微波及衛(wèi)星通信設(shè)備型號命名方法》做出的。
圖 2-2:橢圓軟波導(dǎo)型號命的名方法
欲詳細了解YD/T 638.10標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的請進入。
3、橢圓波導(dǎo)的分類
在YD/T 831中給出了橢圓軟波導(dǎo)產(chǎn)品的分類方法,它是按照GB/T 13159《數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)進網(wǎng)技術(shù)要求》中規(guī)定的“占有頻帶”進行了13個頻段的分類,并給出了各分類的橢園軟波導(dǎo)的型號,具體詳見YD/T 831的表1,即見本文的附件2。標(biāo)準(zhǔn)還給出了接口法蘭盤的相應(yīng)分類,它是符合GB 11449.2《波導(dǎo)法蘭盤 第二部分 普通矩形法蘭盤規(guī)范》,因此,橢圓軟波導(dǎo)的接口是需經(jīng)橢-矩變換的。
需要說明的是:現(xiàn)行的GB/T 13159標(biāo)準(zhǔn)給出的微波接力通信系統(tǒng)的工作頻率范圍是1.4GHz~23GHz,而YD/T 831采用了其中的2GHz~15GHz頻率范圍,這是因為,同軸電纜饋線系統(tǒng)通常工作于2 GHz頻段以下,而橢圓軟波導(dǎo)饋線系統(tǒng)通常工作于2GHz頻段以上。
欲詳細了解微波接力通信系統(tǒng)工作頻率范圍即管理規(guī)定的請進入。
4、橢圓波導(dǎo)的電氣指標(biāo)要求
在YD/T 831中規(guī)定了橢圓軟波導(dǎo)的電氣指標(biāo)要求(見YD/T 831的表2)。其電氣性能參數(shù)包括駐波比(每百米)和插入損耗(dB/百米)。其每種型號的電氣指標(biāo)要求分為A、B和C三種性能。注意,橢圓波導(dǎo)的這些電氣指標(biāo)應(yīng)能適應(yīng)-45℃~55℃的環(huán)境溫度下保持工作。
5、橢圓波導(dǎo)的機械性能要求
橢圓波導(dǎo)的機械性能要求項目包括一次性彎曲最小半徑、卷繞電纜盤最小直徑和扭角度三項(見YD/T 831的表3),其所列應(yīng)力變形下應(yīng)符合上述的電氣指標(biāo)要求。
6、橢圓波導(dǎo)的氣密性要求
為了保證橢圓波導(dǎo)內(nèi)傳輸特性,是需要向波導(dǎo)內(nèi)沖入干燥的空氣的。因此,橢圓波導(dǎo)在0.03MPa的充氣壓力下,不應(yīng)有漏氣現(xiàn)象。
另外,在我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9404《微波接力通信饋線系統(tǒng)技術(shù)條件》對橢圓波導(dǎo)饋線系統(tǒng)(它包括橢圓波導(dǎo)饋線和其相關(guān)部件或組件)的技術(shù)要求專門做出了規(guī)定。
欲詳細了解GB/T 9404標(biāo)準(zhǔn)具體要求的請進入。
三、軟波導(dǎo)組件的技術(shù)要求
軟波導(dǎo)組件是指一段可扭或不可扭的軟波導(dǎo)管及其相關(guān)聯(lián)的護套、法蘭和附屬連接件的組合體。軟波導(dǎo)組件可用來制成相應(yīng)功能的部件,如轉(zhuǎn)彎、扭轉(zhuǎn)等。為此,我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 11451《軟波導(dǎo)組件性能》對軟波導(dǎo)組件的技術(shù)要求給出了具體規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)的目的是確定軟波導(dǎo)組件的主要電氣機械性能和試驗方法,以便鑒定所給定型號的軟波導(dǎo)組件的性能,適用于給定型號的軟波導(dǎo)組件。下述對該標(biāo)準(zhǔn)做一簡要的介紹,若要詳細了解具體內(nèi)容的請查閱下附件3。
附件 3:GB 11451-1989《軟波導(dǎo)組件性能》
1、軟波導(dǎo)組件的型號
軟波導(dǎo)組件型號的命名方法是:其格式由5部分組成,軟波導(dǎo)的代號為BR,為第一部分,其它部分的構(gòu)成(代號、含義)詳見下表3-1。
表 3-1:波導(dǎo)組件型號的格式組成
2、性能要求
軟波導(dǎo)組件的性能要求包括機械性能要求(見GB 11451/表1)和電氣性能要求(見GB 11451/表2),具體指標(biāo)要求詳見本文的附件3。
事實上,軟波導(dǎo)是要與硬波導(dǎo)相匹配或相連接的。
欲進一步了解硬波導(dǎo)技術(shù)要求的請進入。