ความสัมพันธ์ระหว่าง **ขนาดของช่องนำคลื่น** **ขนาดของหน้าแปลน** และ **ย่านความถี่** ได้รับการกำหนดมาตรฐานเพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ทางกลและประสิทธิภาพ RF ที่เหมาะสมที่สุด ตารางเปรียบเทียบแบบง่ายและหลักการสำคัญสำหรับท่อนำคลื่นสี่เหลี่ยมทั่วไปและหน้าแปลนที่เกี่ยวข้องมีดังต่อไปนี้
---
### **แนวคิดหลัก**
1. **การกำหนดชื่อท่อนำคลื่น**:
ท่อนำคลื่นจะมีสัญลักษณ์ "WR" (Waveguide Rectangular) ตามด้วยตัวเลข (เช่น WR-90) ตัวเลขดังกล่าวเป็นค่าประมาณของ **ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน** ในหน่วยร้อยส่วนของนิ้ว (เช่น WR-90 ≈ 0.90 นิ้ว ความกว้างภายใน)
- ตัวอย่าง: WR-90 = ความกว้างด้านใน 0.9 นิ้ว (22.86 มม.)
2. **ประเภทของหน้าแปลน**:
หน้าแปลนเป็นมาตรฐานในการเชื่อมต่อระหว่างท่อนำคลื่น ประเภทที่พบได้ทั่วไป ได้แก่:
- **UG/UPC** (MIL-STD): หน้าแปลนทหารที่ได้มาตรฐาน (เช่น UG-387/UPC)
- **การช่วยชีวิตขั้นพื้นฐาน (CPR)** (เชิงพาณิชย์): มาตรฐานยุโรป (เช่น CPR-137)
- **หน้าแปลนโช้ค**: สำหรับการใช้งานที่ต้องการการรั่วไหลต่ำและกำลังสูง
- **ขอบฝาปิด**: เรียบง่ายกว่า ใช้สำหรับการปิดผนึกสุญญากาศ
3. **แถบความถี่**:
ท่อนำคลื่นแต่ละท่อรองรับช่วงความถี่เฉพาะตามขนาดของมัน
---
### **ตารางเปรียบเทียบระหว่างตัวนำคลื่นกับหน้าแปลน**
| **ตัวนำคลื่น** | **ช่วงความถี่** | **ชนิดหน้าแปลน** | **ขนาดหน้าแปลน (โดยทั่วไป)** | **การใช้งาน** |
|----------------|---------------------------|-----------------------|-----------------------------------------------|------------------------------|
| **WR-90** | 8.2–12.4 GHz (X-band) | UG-387/UPC (MIL) | ระยะห่างรูยึด: 1.872 นิ้ว (47.5 มม.) | เรดาร์, การสื่อสารผ่านดาวเทียม |
| **WR-112** | 7.05–10 GHz (C-band) | UG-595/UPC | ระยะห่างรูยึด: 2.400 นิ้ว (61.0 มม.) | เรดาร์, โทรคมนาคม |
| **WR-62** | 12.4–18 GHz (ย่านความถี่คู) | UG-385/UPC | ระยะห่างรูยึด: 1.250 นิ้ว (31.75 มม.) | ดาวเทียม, ระบบทางทหาร |
| **WR-42** | 18–26.5 GHz (K-band) | UG-383/UPC | ระยะห่างรูยึด: 0.800 นิ้ว (20.3 มม.) | เรดาร์ความถี่สูง |
| **WR-28** | 26.5–40 GHz (Ka-band) | UG-599/UPC | ระยะห่างรูยึด: 0.600 นิ้ว (15.2 มม.) | 5G, เรดาร์สำหรับยานยนต์ |
| **WR-15** | 50–75 GHz (V-band) | UG-387Mini/UPC | ระยะห่างรูยึด: 0.400 นิ้ว (10.2 มม.) | mmWave, สำหรับงานวิจัย |
---
### **ขนาดหน้าแปลน (โดยทั่วไป)**
1. **เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมรูยึด (BCD)**: เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมที่เกิดจากจุดศูนย์กลางของสลักเกลียวยึด
2. **ระยะห่างระหว่างรู**: ระยะห่างระหว่างรูยึด (เช่น รูปแบบ 4 รู หรือ 8 รู)
3. **ขนาดช่องเปิดของท่อนำคลื่น**: ต้องมีขนาดตรงกับขนาดภายในของท่อนำคลื่น
---
### **ความสัมพันธ์ที่สำคัญ**
1. **ขนาดท่อนำคลื่น ↔ ขนาดหน้าแปลน**:
- ท่อนำคลื่นขนาดใหญ่ (ความถี่ต่ำ) จะใช้หน้าแปลนขนาดใหญ่กว่า (เช่น หน้าแปลน WR-112 > หน้าแปลน WR-90)
- ท่อนำคลื่นขนาดเล็ก (ความถี่สูง) จะใช้หน้าแปลนขนาดกะทัดรัด (เช่น WR-28, WR-15)
2. **ความเข้ากันได้ของหน้าแปลน**:
- หน้าแปลนต้องตรงกันทั้ง **ทางกล** (การจัดเรียงรู, BCD) และ **ทางไฟฟ้า** (ความต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์)
- การใช้งานหน้าแปลนต่างชนิดกัน (เช่น UG-387 กับ CPR-137) จำเป็นต้องใช้อะแดปเตอร์
3. **มาตรฐานตามภูมิภาค**:
- **มาตรฐาน MIL-STD (UG/UPC)**: มาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในระบบป้องกันประเทศของสหรัฐฯ
- **IEC/CPR**: มาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในระบบการค้าของยุโรป
---
### **ตัวอย่างมาตรฐานหน้าแปลน**
| **ประเภทหน้าแปลน** | **ความเข้ากันได้กับตัวนำคลื่น** | **คุณสมบัติหลัก** |
|------------------|-----------------------------|-------------------------------------------|
| **UG-387/UPC** | WR-90, WR-62, WR-42 | 4 รู, MIL-STD-392, ใช้งานอย่างแพร่หลาย |
| **UG-599/UPC** | WR-28, WR-15 | ขนาดกะทัดรัด สำหรับระบบ mmWave |
| **CPR-137** | WR-112, WR-90 | มาตรฐานยุโรป, รูปแบบ 8 รู |
| **หน้าแปลนโช้ค** | ทุกรุ่น | ดีไซน์แบบมีร่องเพื่อลดการรั่วไหล |
---
### **หมายเหตุ**
- ตรวจสอบแบบเขียนทางกลจากผู้ผลิตเสมอ เพื่อให้ได้ขนาดที่ถูกต้องแม่นยำ
- หน้าแปลนที่ไม่ตรงกันทำให้เกิด **ความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์** ซึ่งนำไปสู่การลดลงของค่า VSWR
- สำหรับระบบสุญญากาศ ให้ใช้ **หน้าแปลนฝาครอบแบบซีลโอริง**
หากคุณต้องการตัวเชื่อมต่อท่อนำคลื่นและหน้าแปลนแบบเฉพาะเจาะจง โปรดแจ้งให้ทราบได้เลย!
วันที่เผยแพร่: 22 กุมภาพันธ์ 2568
