截止波導管的概念與應用

金屬管對于電磁波，具有高頻容易通過、低頻衰減較大的特性。這與電路中的高通濾波器十分相象。與濾波器類似，波導管的頻率特性也可以用截止頻率來描述，低于截止頻率的電磁波不能通過波導管，高于截止頻率的電磁波可以通過波導管。

利用這個特性，可以達到屏蔽電磁波，同時實現一定實體連通的目的。方法是，將波導管的截止頻率設計成遠高于要屏蔽的電磁波的頻率，使要屏蔽的電磁波在通過波 導管時產生很大的衰減。由于這種應用中主要是利用波導管的頻率截止區，因此稱為截止波導管。截止波導管的概念是屏蔽結構設計中的基本概念之一。

常用的波導管有矩形、圓形、六角形等，它們的截止頻率如下：

矩形波導管的截止頻率： fc = 15 ´ 109 / l 式中：l是矩形截止波導管的開口最大尺寸，單位是cm ， fc的單位Hz。

圓形波導管的截止頻率：

fc = 17.6 ´ 109 / d 式中：d是圓形截止波導管的內直徑，單位是cm， fc的單位Hz 。

六角形波導管的截止頻率：

fc = 15 ´ 10 9 / W 式中：W是六角形截止波導管的開口最大尺寸，單位是cm， fc的單位Hz 。

截止波導管的吸收損耗：落在截止頻率區內的電磁波穿過波導管時，會發生衰減，這種衰減稱為截止波導管的吸收損耗。截止波導管的吸收損耗計算公式如下：A =1.8 ´ fc ´ t ´ 10-9 ( 1 - ( f / fc ) 2 )1/2 (dB)

式中：t是截止波導管的長度，單位cm。F 是所關心信號的頻率（Hz），fc 是截止波導的截止頻率（Hz）。

如果所關心的頻率 f 遠低于波導管的截止頻率 ( f fc/5 ) ，則公式化簡為：

A =1.8 ´ fc ´ L ´ 10-9 (dB)

將不同形狀的截止波導管的截止頻率 fc 的計算公式代入，得到：

圓形截止波導管： A = 32 t /d (dB)

矩形（六角形）截止波導管： A = 27 t / l (dB)

從公式中可以看出，當干擾的頻率遠低于波導管的截止頻率時，若波導管的長度增加一個截面最大尺寸，則損耗增加將近30分貝。

截止波導管的總屏蔽效能：截止波導管的屏蔽效能由吸收損耗部分加上前面所討論的孔洞的屏蔽效能（反射損耗）兩部分構成。

當在屏蔽體上需要開孔，而孔洞的存在又會導致其電磁屏蔽效能不能滿足屏蔽要求時，就可以考慮使用截止波導管，利用截止波導管的深度提供的額外的損耗增加屏蔽效能。