Falowody Mikrofalowe

This page is also available in English

Mikrofalowy system przemysłowy lub badawczy opiera się na indywidualnie planowanym układzie falowodowym. Swoboda wyboru parametrów pozwala projektantowi dobrać źródło mikrofal i konfigurację linii technologicznej, a użytkownikowi kontrolować warunki pracy systemu.

• standardy WR284, WR340 i WR430 (możliwe inne),
• falowody proste o dowolnej długości (dokładność wykonania do ±0,1 mm),
• kołnierze płaskie lub z uszczelkami,
• falowody zagięte w płaszczyźnie E-Bent i H-Bent (dowolne kąty),
• launchery dopasowane do typu magnetronu i mocy mikrofal,
• circulatory i isolatory (najczęściej chłodzone wodą),
• 3-Stub Tunery (ręczne lub automatyczne),
• sprzęgacze kierunkowe do kontroli VSWR,
• zwarcia falowodu stałe i regulowane,
• okna mikrofalowe, również do systemów UHV.

Przykłady zrealizowanych zamówień znajdują się na stronie Realizacje

Podstawowy element torów mikrofalowych. Długość sekcji w zakresie od 0,1 do 1,0 metra, wskazywana przy składaniu zamówienia. Każdy odcinek wyposażony jest w precyzyjnie frezowane kołnierze mocujące.

Konstrukcja:

• Materiał: aluminium (AW-6061/6082), na zamówienie miedź beztlenowa (OFC/OFHC) lub stal nierdzewna (304/316)
• Rodzaj kołnierza: płaski, z uszczelką lub z uszczelką i zagłębieniem chroniącym przed wyciekiem
• Wykończenie: malowanie proszkowe (aluminium) / polerowanie (miedź, stal)

Karta katalogowa

Gdy trasa toru mikrofalowego wymaga zmiany kierunku, stosuje się falowody kątowe. W zależności od potrzeb dostępne są:

• Falowód zagięty w płaszczyźnie H - do zmiany kierunku w poziomie (lewo/prawo)
• Falowód zagięty w płaszczyźnie E - do zmiany kierunku w pionie (góra/dół)

Typowe elementy mają kąt zagięcia 30°, 45° lub 90°. Możliwe jest zaprojektowanie i wykonanie falowodu o dowolnie wybranym kącie zagięcia. Każdy falowód charakteryzuje się niskim tłumieniem.

Konstrukcja:

• Materiał: aluminium (AW-6061/6082), opcjonalnie miedź beztlenowa (OFC/OFHC) lub stal nierdzewna (304/316)
• Kołnierze mocujące: płaskie, z uszczelką lub z uszczelką i zabezpieczeniem przed wyciekiem
• Wykończenie: malowanie proszkowe (aluminium) / polerowanie (miedź, stal)

W układach mikrofalowych często zachodzi potrzeba zmiany standardu falowodu. Przykładowo:

• W systemach do wytwarzania plazmy niskociśnieniowej redukcja wymiaru falowodu zwiększa efektywność wzbudzania plazmy
• W przemysłowych liniach produkcyjnych umożliwia integrację źródeł mikrofal o różnych standardach z istniejącą infrastrukturą

Obniżenie profilu falowodu (tapered waveguide) lub zmiana standardu pozwalają dopasować przekroje falowodów bez zaburzenia impedancji, zachowując ciągłość toru falowodowego.

Specyfika:

Projektujemy i produkujemy przejścia falowodowe dla dowolnych par standardów (np. WR430→WR340), wykorzystując jako materiał podstawowy aluminium AW-6082 (z opcją zastosowania stali nierdzewnej 304 lub 316). Wszystkie elementy są precyzyjnie frezowane, a połączenia spawane laserowo.

Launcher odpowiada za połączenie: źródło mikrofal (magnetron) – falowód oraz efektywne przekazywanie energii dalej, do komory procesowej.

MARKOM projektuje i dostarcza launchery dla magnetronów CW o mocach: do 1500W, 3000W i 10000W. Konstrukcja, kształt i wymiary launchera zależą od mocy magnetronu.

Standardy i Materiały:

• Dostępne wersje falowodów: WR340 i WR430
• Wykonane z materiału: aluminium (6061/6082), stal nierdzewna (304, 316), miedź beztlenowa
• Kołnierz mocujący na końcu launchera: zgodny z wybranym standardem falowodu. Wersja z uszczelką zapewnia ochronę wnętrza falowodu przed pyłem.
• Technologia łączenia: spawanie laserowe (standard) lub TIG (gdy wymagana jest zwiększona wytrzymałość).

To kluczowy element w aplikacjach przemysłowych wymagających rozdzielenia dwóch środowisk: różniących się ciśnieniem lub agresywnością chemiczną. Zadaniem okna jest również przepuszczanie energii mikrofalowej do komory procesowej.

Okno mikrofalowe (przegroda dielektryczna) jest hermetyczne w zakresie ciśnień od 10⁻³ mbar do 2 bar. Działa w zakresie temperatur od -30 do +150°C. Pracuje z maksymalną mocą mikrofal 6 kW.

Zastosowania:

• w plazmotronach – systemach wytwarzających plazmę niskociśnieniową,
• w suszarniach próżniowych – do suszenia próżniowego produktów wrażliwych na temperaturę, takich jak żywność,
• w reaktorach chemicznych – wspomagając procesy produkcyjne lub badania,
• w komorach z modyfikowaną atmosferą – zapewniając kontrolowane warunki procesu przemysłowego.

Oferujemy okna kompatybilne z falowodami standardu WR340, WR430 lub zgodnie z wymaganiami użytkownika. Podstawowymi materiałami kołnierza są: aluminium (6082) oraz stal nierdzewna (304, 316).

Przegroda wykonana jest piasku kwarcowego. Uszczelki z Vitonu (fluoroelastomer) zapewniają odporność chemiczną i termiczną.

Karta katalogowa

VSWR (współczynnik fali stojącej) jest kluczowym parametrem określającym dopasowanie impedancji toru falowodowego do komory procesowej. Monitorowanie tego współczynnika pozwala ocenić efektywność energetyczną całego systemu. Coupler z możliwością pomiaru VSWR to niezbędne narzędzie diagnostyczne w systemach mikrofalowych, umożliwiające jednoczesny pomiar mocy padającej i mocy odbitej.

Źródło mikrofal (zwykle magnetron) generuje fale elektromagnetyczne, które są przesyłane w kierunku komory procesowej - nazywamy to mocą padającą. Ze względu na niedoskonałe dopasowanie impedancji poszczególnych elementów systemu, część energii mikrofalowej ulega odbiciu i wraca do źródła jako moc odbita. To zjawisko nie tylko redukuje sprawność procesu (np. ogrzewania mikrofalowego), ale także zwiększa ryzyko awarii magnetronu. Regularny pomiar VSWR umożliwia szybką identyfikację problemów i korektę parametrów pracy.

Coupler oferowany przez MARKOM to falowodowy sprzęgacz kierunkowy (ang. dual directional coupler) z precyzyjnymi sondami pomiarowymi. Podstawowe informacje o proponowanym zestawie:

• Odczyt wartości na mierniku analogowym
• Zakres pomiaru mocy do 3 kW z rozdzielczością ±100 W
• Typ falowodu i kołnierzy: WR340 lub WR430
• Kable łączące coupler z miernikiem o długości 1 m