简述波导的基础知识及类型

无论是源于辐射泄漏，还是源于传导共振，损耗是射频微波传输线领域的一个普遍问题，尤其在涉及大功率高频传输时更是如此。那么，这一问题有无解决方案？有，答案便是波导。

一、基础知识

波导是大功率发射机和接收机内的高频微波信号所用的一种电磁馈线，用于雷达设备、微波炉、卫星天线等任何需要大功率传输的射频微波系统。波导采用中空金属管或轻质碳纤维复合材料，由红铜、黄铜或电镀金属等高级别金属制成。波导内壁镀银或其他金属，作用于通过屏蔽降低电阻损耗，并实现相邻信号之间的有效隔离。微带线、带状线或同轴电缆等传输线也可视作波导，通常称为实芯介质波导。在大功率微波波导中，由于线路可能会发生过热问题，因此还需要通过加压空气、环流空气或类似于氟利昂的气体保持波导冷却，并防止电弧放电。

WR-5 直波导，UG-387/U-Mod 圆盖法兰，140 GHz ~220 GHz，12 英寸

波导在一定程度上存在制造成本高、体积和重量大且不允许在射频信号附近传输直流电流的缺点。然而，与此同时，其优点在于，波导是一种隔离效果优异、损耗极低，且弯曲时不发生性能下降的完全屏蔽大功率传输线。

二、其他类型波导

双脊矩形波导是射频微波系统使用的一种波导。该波导设计中的脊棱用于增大带宽，但同时存在会导致衰减度变大且功率处理能力变低的缺点。

单脊波导类似于矩形波导，但宽壁具有较大的电容性负载能力。与矩形波导相比，单脊波导的截止频率更低，且横截面更小。但是，与双脊波导相比，单脊波导的损耗更大，且功率处理能力更低。

开槽波导通常在雷达等应用中用作馈电路径，其每一槽孔均可作为单独的辐射器。相应的天线结构可以在指定的较窄目标方向上发射电磁波。