截止波导管概念与应用

截止波导管的概念与应用

金属这与电路中的高通滤波器十分相象与滤波器类似，波导管的频率特性也可以用截止频率来描述，低于截止频率的电磁波不能通过波导管，高于截止频率的电磁波可以通过波导管

利用这个特性，可以达到屏蔽电磁波，同时实现一定实体连通的目的。方法是，将波导管的截止频率由于这种应用中主要是利用波导管的频率截止区，因此成为截止波导管截止波导管的概念是屏蔽结构设计中的基本概念之一常用的波导管有圆形、矩形、六角形等，它们的截止频率如下：

矩形波导管的截止频率：f

c

=15×109 /l式中：l是矩形波导管的开口最大尺寸，

单位是cm，f

c

的单位是Hz

圆形波导管的截止频率：f

c

=17.6×109 /d式中：d是圆形波导管的内直径，单位

是cm，f

c

的单位是Hz

六角形波导管的截止频率：f

c

=15×109 /w式中：w是六角形波导管的开口最大尺

寸，单位是cm，f

c

的单位是Hz

截止波导管的吸收损耗：落在波导管频率截止区内的电磁波穿过波导管时，会发生衰减，这种衰减称为截止波导管的吸收损耗，截止波导管的吸收损耗计算公式如下

A=1.8×f

c

×t×10-9（1-（f/2）1/2（dB）

式中：t是截止波导管的长度，单位是cm，f 是所关心信号的频率（Hz），f

c

是截止波导管截止频率（Hz）如果所关心的频率f远低于截止波导管截止频率

（f﹤f

c /5），则公式化简为：A=1.8×f

c

×l×10-9 （dB）

圆形截止波导管：A=32t/d（dB）

矩形（六角形）截止波导管： A=27t/l （dB）

从公式中可以看出，当干扰的频率远低于波导管的截止频率使，若波导管的长度增加一个截面最大尺寸，则损耗增加将近30分贝

截止波导管的总屏蔽效能：截止波导管的屏蔽效能由吸收损耗部分加上前面所讨论的孔洞的屏蔽效能不能满足屏蔽要求时，就可以考虑使用截止波导管，利用截止波导管的深度提供的额外的损耗增加屏蔽效能

截止波导管的注意事项与设计步骤

1）绝对不能使导体穿过截止波导管，否则会造成严重的电磁泄漏，这是一个常见的错误

2）一定要确保波导管相对于要屏蔽的频率处于截止状态，并且截止频率要远高于（5倍以上）需要屏蔽的频率设计截止波导管的步骤如下所示：

A) 确定需要屏蔽的最高频率F

max

和屏蔽效能SE

B) 确定截止波导管的截止频率F

c ，使f

c

≥5F

max

C) 根据F

c ，利用计算F

c

的方程计算波导管的截面尺寸d

D) 根据d和SE，利用波导管吸收损耗公式计算波导管长度t

说明：

在屏蔽体上，不同部分的结合处形成的缝隙会导致电磁泄漏因此，在结构设计

中，可以通过增加不同部分的重叠宽度来形成一系列“截止波导”，减小缝隙的电磁泄露这时，截止波导的截面最大尺寸可以用螺钉之间的间距，截止波导

的长度用重叠的宽度，截止波导的截止频率由螺钉之间的间距计算确定当间距

较大时，波导管的截止频率较低，可能对大部分干扰起不到衰减的作用