वेवगाइड फ्लैंज

वेवगाइड फ्लैंज, वेवगाइड (विद्युत चुंबकत्व) के अनुभागों को जोड़ने के लिए एक कनेक्टर है, और मूल रूप से पाइप निकला हुआ किनारा के समान है - इस लेख के संदर्भ में वेवगाइड, माइक्रोवेव ऊर्जा के लिए खोखला धातु नली है। इस प्रकार से निकला हुआ किनारा का कनेक्टिंग फेस या तो चौकोर, वृत्ताकार या (विशेषकर बड़े के लिए) होता है या कम ऊंचाई वाले आयताकार वेवगाइड), आयताकार होता है। फ़्लैंज की जोड़ी के मध्य का कनेक्शन सामान्यतः चार या अधिक बोल्ट वाले जोड़ों के साथ बनाया जाता है, चूंकि थ्रेडेड कॉलर जैसे वैकल्पिक तंत्र का उपयोग किया जा सकता है, इस प्रकार से जहां तीव्रता से असेंबली और डिस्सेप्लर की आवश्यकता होती है। और स्पष्ट संरेखण सुनिश्चित करने के लिए, विशेष रूप से अधिक छोटे वेवगाइड के लिए, कभी-कभी मशीनरी में बोल्ट के अतिरिक्त डॉवेल का भी उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार से वेवगाइड जॉइन की मुख्य विशेषताएं हैं; चाहे वह एयर-टाइट हो या नहीं, जिससे वेवगाइड पर दबाव डाला जा सके, और क्या यह संपर्क या चोक कनेक्शन है। इससे आयताकार वेवगाइड के प्रत्येक आकार के लिए तीन प्रकार के फ़्लैंज बनते हैं।

अतः आयताकार वेवगाइड के लिए अनेक प्रतिस्पर्धी मानक फ्लैंज उपस्तिथ हैं जो की पूर्ण रूप से परस्पर संगत नहीं हैं। डबल-रिज, कम-ऊंचाई, वर्गाकार और वृत्ताकार वेवगाइड के लिए मानक निकला हुआ किनारा डिजाइन भी उपस्तिथ हैं।

दबाव
इस प्रकार से वेवगाइड असेंबलियों के अन्दर के वातावरण पर प्रायः दबाव डाला जाता है, या तो नमी के प्रवेश को रोकने के लिए, या पासचेन के नियम के अनुसार गाइड में ब्रेकडाउन वोल्टेज को रोकने के लिए और इसलिए उस शक्ति को बढ़ाया जाता है जिसे वह ले जा सकता है। और दबाव के लिए आवश्यक है कि वेवगाइड के सभी जोड़ वायुरोधी हों। इस प्रकार से यह सामान्यतः प्रत्येक जोड़ बनाने वाले कम से कम फ्लैंज के फेस पर खांचे में बैठे रबर O-वलय के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। जिससे गैस्केट, गैस्केट/कवर या दबाव योग्य फ्लैंज (जैसे कि चित्र 2 के दाईं ओर), एकल वृत्ताकार खांचे द्वारा पहचाने जा सकते हैं जो ओ-वलय को समायोजित करता है। और प्रत्येक दबावयोग्य कनेक्शन में केवल फ्लैंज का इस प्रकार का होना आवश्यक है; दूसरे का चेहरा सादा समतल हो सकता है (चित्र 1 जैसा)। इस बिना खांचे वाले प्रकार को कवर, सादा या बिना दबाव वाले निकला हुआ किनारा के रूप में जाना जाता है।

इस प्रकार से एक विशेष विद्युत प्रवाहकीय इलास्टोमेर से बने समतल गैसकेट का उपयोग करके अन्यथा दबाव रहित फ्लैंग्स की जोड़ी के मध्य एयर-टाइट सील बनाना भी संभव है। जिससे ऐसे गैसकेट के बिना दो सादे कवर फ्लैंजों को जोड़ा जा सकता है, किन्तु तब कनेक्शन दबाव योग्य नहीं होता है।

विद्युत निरंतरता
वेवगाइडों की आंतरिक सतह पर विद्युत धारा प्रवाहित होती है, और यदि माइक्रोवेव पावर को संचालन लाइनों या हानि पर संकेतों के प्रतिबिंब के बिना कनेक्शन से निकलना है तब उन्हें उनके मध्य के जुड़ाव को पार करना होता है।

संपर्क कनेक्शन
इस प्रकार से एक संपर्क कनेक्शन गैस्केट और कवर फ्लैंज के किसी भी संयोजन के मिलन से बनता है, और आदर्श रूप से वेवगाइड से दूसरे तक सतत आंतरिक सतह बनाता है, जिसमें सतह धाराओं को बाधित करने के लिए जुड़ने पर कोई दरार नहीं होती है। इस प्रकार के कनेक्शन के साथ कठिनाई यह है कि किसी भी निर्माण संबंधी त्रुटि या फ़्लैंज के फेस पर गंदगी या क्षति के परिणामस्वरूप दरार पड़ जाएगी। इस प्रकार से दरार के आर-पार धारा का विद्युत चाप और अधिक हानि पहुंचाएगा, और विद्युत की हानि करेगा, और गाइड के ओर से दूसरी ओर आर्किंग को उत्पन्न कर सकता है, जिससे शार्ट सर्किट हो सकता है।

चोक कनेक्शन
[[File:Waveguide-choke-flange-cross-section.svg|thumb|left|चित्र 3. चित्र 2 से कनेक्टेड चोक और गैस्केट/कवर वेवगाइड फ्लैंग्स का ई-प्लेन क्रॉस-सेक्शन।1. waveguide tubing socket-mounted into...

2. choke flange and...

3. gasket/cover flange

4. gap between flange faces (not to scale)

5. point of contact of flange faces

6. short at bottom of choke ditch

7. O-ring gaskets to allow pressurizationइसे स्पष्ट रूप से दिखाई देने के लिए फ़्लैंज फेस के मध्य के अंतर को चार गुना बढ़ा दिया गया है। चोक फ्लैंज को सादे कवर फ्लैंज के साथ भी जोड़ा जा सकता है और फिर भी दबाव सील बनाई जा सकती है।]]इस प्रकार से एक चोक कनेक्शन चोक फ्लैंज और कवर (या गैसकेट/कवर) फ्लैंज को मिलाकर बनता है। और चोक फ़्लैंज फेस का केंद्रीय क्षेत्र बहुत थोड़ा धंसा हुआ है जिससे यह कवर फ़्लैंज के फेस को न छुए, किन्तु संकीर्ण अंतराल द्वारा इससे अलग हो जाए। और धंसा हुआ क्षेत्र गहरी चोक ट्रेंच (या खाई या नली ) से घिरा होता है जो कि निकला हुआ किनारा के फेस पर काटा जाता है। इस प्रकार से चोक फ़्लैंज का उपयोग केवल आयताकार वेवगाइड के साथ किया जाता है, और ये सदैव दबाव डालने योग्य होते हैं, जिनके चारों ओर गैस्केट ग्रूव होता है जिससे चोक खाई. इन दो संकेंद्रित वृत्ताकार खांचे की उपस्थिति चोक फ्लैंज को सरलता से पहचानने योग्य बनाती है। चित्र 2 में बाएँ हाथ का निकला हुआ किनारा चोक निकला हुआ किनारा है।

इस प्रकार से दो चोक फ्लैंजों को साथ जोड़ना गलत माना जाता है; निकला हुआ किनारा फेस के मध्य परिणामी अंतर इच्छित से दोगुना है, और प्रभाव गाइड में के अतिरिक्त दो जुड़ने के समान है। किन्तु दबाव रहित चोक फ्लैंज की अनुपस्थिति में, सभी फ्लैंज तीन श्रेणियों में से में आते हैं: चोक, गैसकेट/कवर और कवर आदि।

एक ई-प्लेन और एच-प्लेन असेंबल किए गए चोक कनेक्शन का ई-प्लेन क्रॉस सेक्शन चित्र 3 में दिखाया गया है। यह वेवगाइड की प्रत्येक चौड़ी दीवार को उसकी केंद्र-रेखा के साथ काटने वाला प्लेन है, जो कि अनुदैर्ध्य सतह है धाराएँ—जिन्हें जोड़ को पार करना होगा—अपनी सबसे प्रबल स्थिति में हैं। चोक खाई और फ्लैंज फेस के मध्य का अंतर मिलकर मुख्य गाइड के पथ पर कुछ सीमा तक सम्मिश्र पार्श्व-शाखा बनाते हैं। इस पार्श्व शाखा को कम इनपुट प्रतिबाधा प्रस्तुत करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां यह वेवगाइड की चौड़ी दीवारों से मिलती है, जिससे वहां की सतही धाराएं गैप से बाधित न हों, किन्तु फ्लैंज के भिन्न-भिन्न फेस पर प्रवाहित और बंद हों जाएं। इसके विपरीत, चोक खाई के बाहरी किनारे पर, उस बिंदु पर जहां दो फ्लैंज भौतिक संपर्क में आते हैं, खाई उच्च श्रृंखला प्रतिबाधा प्रस्तुत करती है। इस प्रकार संपर्क बिंदु के माध्यम से धारा छोटे मान तक कम हो जाती है, और फ्लैंज के मध्य किसी भी दरार के उभरने का खतरा भी कम हो जाता है।

सिद्धांत
इस प्रकार से चोक फ़्लैंज की परिचालन आवृत्ति पर, खाई की गहराई लगभग चौथाई है। एक तरंग दैर्ध्य का यह मुक्त-अंतरिक्ष तरंग दैर्ध्य के चौथाई से कुछ अधिक लंबा है, हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण में विद्युत क्षेत्र भी खाई के चारों ओर जाने में भिन्न होता है, जिसमें ध्रुवता के दो परिवर्तन होते हैं, या परिधि में पूर्ण तरंग होती है। इस प्रकार खाई क्वार्टर-वेव स्टब (इलेक्ट्रॉनिक्स) या रेजोनेंट स्टब रेजोनेंट शॉर्ट-सर्किट स्टब का गठन करती है, और इसके मुहाने पर उच्च (आदर्श रूप से अनंत) इनपुट प्रतिबाधा होती है। यह उच्च प्रतिबाधा फ़्लैंज के मध्य धातु-से-धातु कनेक्शन के साथ श्रृंखला में है, और इसके पार धारा को कम करता है। इस प्रकार से मुख्य वेवगाइड से अंतराल के माध्यम से खाई तक की दूरी इसी तरह ई-प्लेन में तरंग दैर्ध्य का चौथाई है। इस प्रकार अंतराल चौथाई तरंग प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर बनाता है, क्वार्टर-वेव ट्रांसफार्मर, खाई के शीर्ष पर उच्च प्रतिबाधा को वेवगाइड की चौड़ी दीवार पर कम (आदर्श रूप से शून्य) प्रतिबाधा में परिवर्तित कर देता है।

आवृत्ति निर्भरता
क्योंकि चोक कनेक्शन का कार्य तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है, इसकी प्रतिबाधा वेवगाइड के ऑपरेटिंग बैंड के अन्दर अधिकतम आवृत्ति पर शून्य हो सकती है। चूंकि, अंतर को अत्यंत संकीर्ण बनाकर, और चोक खाई अपेक्षाकृत चौड़ी है, व्यापक आवृत्ति बैंड पर इनपुट प्रतिबाधा को छोटा रखा जा सकता है। इस प्रकार से निश्चित अनुपात में अंतराल और खाई की चौड़ाई के लिए, कनेक्शन इनपुट प्रतिबाधा लगभग किसी भी चौड़ाई के समानुपाती होती है (दोनों चौड़ाई को दोगुना करना श्रृंखला में दो कनेक्शन होने जैसा है)। केवल खाई की चौड़ाई बढ़ाने से, इसकी इनपुट प्रतिबाधा आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है, और कुछ सीमा तक रूपांतरित प्रतिबाधा कम हो जाती है, चूंकि प्रभाव तब सीमित होता है जब अंतराल-लंबाई बिल्कुल चौथाई तरंग दैर्ध्य नहीं होती है। एमआईएल-स्पेक एमआईएल-स्पेक चोक फ्लैंग्स में वेवगाइड ऊंचाई (गाइड का छोटा आंतरिक आयाम) के 2% और 3% के मध्य का अंतर होता है, जो डब्ल्यूआर28 वेवगाइड (डब्ल्यूजी22) के लिए केवल 3 के अंतर के समान होता है। इस प्रकार से इंच का हजारवां भाग इन फ्लैंजों में चोक खाई लगभग 8 गुना चौड़ी (वेवगाइड ऊंचाई का लगभग 20%) है, चूंकि अनुपात काफी भिन्न होता है, क्योंकि मानक मध्य आकार गाइड की चौड़ाई-से-ऊंचाई अनुपात 2: 1 से विचलित होता है। एमआईएल-स्पेक चोक फ्लैंज वेवगाइड के पूर्ण अनुशंसित परिचालन आवृत्ति बैंड पर उपयोग के लिए हैं<रेफ नाम = एमआईएल-डीटीएल-3922/59एफ>

[for WG:15,16,17,18,20,22—WR:112,90,75,62,42,28]   (अर्थात् गाइड कटऑफ का लगभग 1.3 से 1.9 गुना)।

इतिहास
इस प्रकार से चोक कनेक्शन के आविष्कार के प्रभुत्व में नॉर्मन फोस्टर रैमसे, जूनियर सम्मिलित हैं। और शेप रॉबर्ट्स की सहायता से जब दोनों द्वितीय विश्व युद्ध के समय विकिरण प्रयोगशाला में कार्य कर रहे थे। और विनफील्ड सैलिसबरी का यह भी प्रभुत्व है कि उन्होंने 1941 और 1942 के मध्य एमआईटी रेडिएशन लैब में रेडियो फ्रीक्वेंसी ग्रुप के नेता रहते हुए यह आविष्कार किया था। आविष्कार का पेटेंट नहीं कराया गया था।

प्रदर्शन
चोक कनेक्शन 1.01 का वीएसडब्ल्यूआर प्राप्त कर सकते हैं (-46 डीबी की वापसी हानि) उपयोगी बैंडविड्थ पर, और उत्पन्न होने के संकट को समाप्त करता है सम्मिलित होने पर फिर भी, बिना क्षतिग्रस्त सादे फ्लैंग्स के मध्य सावधानीपूर्वक बनाए गए संपर्क-कनेक्शन से उत्तम प्रदर्शन संभव है।

वेवगाइड से लगाव
इस प्रकार से फ्लैंज या तो वेवगाइड ट्यूब के अंत में थ्रू-माउंटेड या सॉकेट-माउंटेड होते हैं।

थ्रू-माउंटिंग
थ्रू-माउंटिंग में, वेवगाइड ट्यूब फ्लैंज के सामने वाले भाग से होकर निकलती है। और प्रारंभ में ट्यूब को फ्लैंज के फेस से थोड़ा आगे निकलने की अनुमति दी जाती है, फिर दोनों टुकड़ों को साथ टांका लगाने या टांकने के पश्चात, ट्यूब के सिरे को नीचे की ओर मशीनीकृत किया जाता है जिससे यह फेस के साथ पूर्ण रूप से समतल हो जाए। इस प्रकार का निर्माण चित्र 1, 4 और 5 में देखा जा सकता है।

सॉकेट-माउंटिंग
सॉकेट-माउंटिंग में, फ़्लैंज के सामने वाले भाग में एपर्चर वेवगाइड के आंतरिक आयामों से मेल खाता है। और पीछे की ओर, एपर्चर को सॉकेट बनाने के लिए रब्बेट किया जाता है जो वेवगाइड ट्यूबिंग के अंत में फिट बैठता है। इस प्रकार से वेवगाइड ट्यूब की आंतरिक सतह और निकला हुआ किनारा के मुंह के मध्य निर्बाध संचालन पथ सुनिश्चित करने के लिए दो टुकड़ों को साथ मिलाया जाता है या टांका लगाया जाता है। इस प्रकार का निर्माण चित्र 2 में देखा जा सकता है, और चित्र 3 में आरेखीय रूप से दिखाया गया है। इस पर भिन्नता बट-माउंटिंग है, जिसमें वेवगाइड ट्यूब निकला हुआ किनारा के पिछले फेस से सटी होती है। निकला हुआ किनारा के पीछे अनेक उभार हैं, जो की ट्यूब को संरेखित करने के लिए पर्याप्त हैं, किन्तु इसके चारों ओर अखंड सॉकेट-दीवार नहीं बनाई गई है।

अतः सॉकेट माउंटिंग संलग्नक के समय निकला हुआ किनारा के फेस को मशीन करने की आवश्यकता से बचाती है। चोक फ्लैंज के लिए इसका अर्थ यह है कि जिस गहराई तक सतह को धंसा दिया गया है, और परिणामी अंतराल की चौड़ाई फ्लैंज के निर्माण के समय तय हो जाती है और जब इसे संलग्न किया जाता है तो यह परिवर्तित नहीं होती है। या एमआईएल-स्पेस एमआईएल-स्पेक चोक फ्लैंज सॉकेट-माउंटेड हैं।

एमआईएल-कल्पना
MIL-DTL-3922 संयुक्त राज्य सैन्य मानक है जो आयताकार वेवगाइड के लिए चोक, गैस्केट/कवर और कवर फ्लैंज का विस्तृत विवरण देता है। MIL-DTL-39000/3 वेवगाइड, और पूर्व में सिंगल-रिज गाइड के लिए भी डबल-रिज के लिए फ्लैंज का वर्णन करता है।

एमआईएल-स्पेक फ्लैंज में यूजी-एक्सएक्सएक्स/यू फॉर्म के पदनाम होते हैं जहां एक्स वेरिएबल-लंबाई कैटलॉग संख्या का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें स्वयं फ्लैंज के बारे में कोई जानकारी नहीं होती है।

ये मानक अमेरिकी सरकार द्वारा कार्य की कॉपीराइट स्थिति हैं। और अमेरिकी सरकार के कार्य, और अमेरिकी रक्षा रसद एजेंसी से मुफ्त में ऑनलाइन उपलब्ध हैं.

आईईसी
इस प्रकार से अंतर्राष्ट्रीय इंटरनेशनल इलेक्ट्रोटेक्नीकल कमीशनआईईसी) मानक आईईसी 60154 वर्ग के लिए फ्लैंज का वर्णन करता है और वृत्ताकार वेवगाइड, साथ ही साथ जिसे यह समतल मध्यम-समतल, और साधारण आयताकार गाइड के रूप में संदर्भित करता है।

आईईसी फ़्लैंज की पहचान अल्फ़ान्यूमेरिक कोड द्वारा की जाती है जिसमें सम्मिलित हैं; दबावरहित के लिए अक्षर यू,पी या सी (सादा आवरण), दबाव डालने योग्य (गैसकेट ग्रूव के साथ) और चोक (दोनों चोक गैसकेट खांचे के साथ); दूसरा अक्षर, जो फ़्लैंज के आकार और अन्य विवरणों को दर्शाता है और अंत में वेवगाइड के लिए आईईसी पहचानकर्ता को दर्शाता है। मानक आयताकार वेवगाइड के लिए दूसरा अक्षर ए से ई है, जहां ए और सी व्रत फ़्लैंज हैं, बी वर्गाकार है और डी और ई आयताकार हैं। उदाहरण के लिए, यूबीआर220 आर220 वेवगाइड (अर्थात डब्ल्यूजी20, डब्ल्यूआर42 के लिए) के लिए चौकोर सादा कवर निकला हुआ किनारा है, पीडीआर84 आर84 वेवगाइड (डब्ल्यूजी15, डब्ल्यूआर112) के लिए आयताकार गैसकेट निकला हुआ किनारा है और सीएआर70 आर70 वेवगाइड (डब्ल्यूजी14, डब्ल्यूआर137) के लिए गोल चोक निकला हुआ किनारा है।

इस प्रकार से आईईसी मानक को बीएसआई समूह जैसे अनेक यूरोपीय मानक संगठनों द्वारा समर्थन दिया गया है।

ईआईए
इलेक्ट्रॉनिक उद्योग गठबंधन (ईआईए) वह निकाय है जिसने मानक आयताकार वेवगाइड के लिए डब्ल्यूआर पदनामों को परिभाषित किया है। ईआईए फ्लैंज को सीएमआर (कनेक्टर, लघु, आयताकार वेवगाइड के लिए) या सीपीआर (कनेक्टर, दबाव योग्य, आयताकार वेवगाइड ) नामित किया गया है, जिसके बाद संबंधित वेवगाइड के लिए ईआईए नंबर (डब्ल्यूआर नंबर) दिया जाता है। उदाहरण के लिए, सीपीआर112 वेवगाइड डब्ल्यूआर112 (डब्ल्यूजी15) के लिए एक गैसकेट निकला हुआ किनारा है।

आरसीएससी
इस प्रकार से रेडियो घटक मानकीकरण समिति (आरसीएससी) वह निकाय है जिसने मानक आयताकार वेवगाइड के अभ्यास में वेवगाइड (विद्युत चुंबकत्व) या वेवगाइड की उत्पत्ति की। इसने 5985-99-xxx-xxxx फॉर्म के पहचानकर्ताओं के साथ मानक चोक और कवर फ्लैंज को भी परिभाषित किया है, जहां एक्स कैटलॉग संख्या का प्रतिनिधित्व करता है, जिसमें फ्लैंज के बारे में कोई जानकारी नहीं होती है।