江苏
毫米波频段一般指30GHz到300GHz，这几年5G毫米波、车载雷达、卫星通信、成像系统这些场景都在往更高频段走，波导是金属空心传输结构，反而在毫米波频段展现出了不少同轴电缆和微带线替代不了的优势。
频率升高之后，导体损耗和介质损耗都会明显增加。PCB微带线的基板材料在低频时损耗角正切值影响不大，但到了30GHz、60GHz甚至更高频段，介质损耗就成了限制传输距离和系统效率的主要因素。同轴电缆也有类似问题，频率越高趋肤效应越严重，电流集中在很薄的一层导体表面流动，有效导电截面积减小，损耗随之上升。波导大多数情况下是中空的金属管，内部没有填充介质材料，没有介质也就没有介质损耗，这是它在高频段损耗表现优于微带线和同轴线的根本原因。导体壁的欧姆损耗依然存在，但在毫米波频段这个损耗量级通常低于有介质填充的传输结构。相同工作频率下，波导的插入损耗远低于常规同轴组件，对发射功率较高的系统来说，低损耗意味着更少的热耗散，整机效率也能得到改善。
WR-90 商用级直波导，6 英寸， UG-39/U 法兰 ， 8.2 GHz ~12.4 GHz
功率承载能力是波导另一项关键优势。雷达发射链路、卫星通信上行链路这些场景对功率有明确要求，传输线能承受的功率上限是绕不开的指标。同轴电缆的功率容量受限于内外导体之间的介质击穿，中心导体附近电场集中，高功率条件下容易击穿打火，频率升高后同轴电缆尺寸往往做得很小，内外导体间距更窄，击穿电压随之降低。微带线走线细、介质薄，功率容量天然受限。波导内部是空气或真空，空气的击穿场强远高于大多数固体介质，电场分布在整个空腔内，峰值相对更低，能够承受更高的连续波与脉冲功率。加上波导的物理尺寸在毫米波频段相比同轴电缆内径仍有优势，功率容量通常明显高于同轴和微带结构，这也是大功率雷达系统中波导仍是主流选择的原因。
波导是封闭的金属结构，电磁场被约束在金属壁内部传播，对外几乎没有辐射泄漏，外部干扰也很难耦合进去。频率越高波长越短，PCB走线和连接器处的寄生辐射和外部耦合问题越突出，良好的屏蔽能减少系统调试中的很多麻烦。波导中传播的电磁场模式是确定的，矩形波导最常用TE10模式，截止频率以下信号无法传播，截止频率以上TE10模式最先出现，天然具有带通滤波效果，低于截止频率的杂散信号会被自然抑制，有利于提升信号纯度。
波导也存在客观局限。它具备截止频率，只有高于截止频率的信号才能正常传输，单根标准波导工作带宽有限。器件体积随频率变化，低频毫米波波导尺寸偏大，不利于小型化设备集成。加工装配精度要求较高，法兰对位偏差会直接增加回波损耗，安装时法兰面需要保持清洁平整。尺寸公差在毫米波频段非常敏感，器件成本不低，体积和重量相比微带结构也更大，不适合对小型化要求极高的消费级终端，更多是在性能优先的场景中发挥作用。
实际应用中，波导通常集中在基站射频前端、雷达收发组件、测试测量设备这些环节。雷达系统的发射功率放大链路，从天线到功放之间经常使用波导连接，就是因为对损耗和功率容量要求都很高。搭建这类链路时，波导法兰、弯头、扭波导等无源组件的匹配精度会直接影响整体插损和回波损耗，选型时需要关注频率范围、法兰类型和加工公差。很多系统会混合使用波导和同轴两种传输形式，需要波导-同轴转换器完成模式转换，Pasternack提供系列标准化波导器件，覆盖主流毫米波频段，可以直接用于样机搭建与测试验证，减少定制加工周期。
在毫米波系统设计中，传输线的选择本质上是在损耗、功率容量、尺寸、成本和集成度之间做权衡。波导并不是万能的，但在损耗敏感、功率要求高、屏蔽要求严格的毫米波应用中，它依然是很难被替代的选择。
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