Guías de Onda Rectangular
d
Las guías de onda
rectangulares son las formas más comunes de guías de onda. La energía
electromagnética se propaga a través del espacio libre como ondas
electromagnéticas transversales (TEM) con un
campo magnético, un campo eléctrico, y una dirección de propagación que son
mutuamente perpendiculares.
Una onda no puede
viajar directamente hacia abajo de una guía de onda sin reflejarse a los lados,
porque el campo eléctrico tendría que existir junto a una pared conductiva. Si
eso sucediera, el campo eléctrico haría un corto circuito por las paredes en
sí. Para propagar una onda TEM
exitosamente a través de una guía de onda, la onda debe propagarse a lo largo
de la guía en forma de zig-zag, con el campo eléctrico máximo en el centro de
la guía y cero en la superficie de las paredes.
ƒc = c / 2a
Dónde:
·
ƒc: Frecuencia de corte (Hz)
·
c: 3x108 (m/s) (velocidad de la luz del espacio libre)
·
a: Longitud en sección transversal (m)*
Llamaremos a como la más anchas de las dos dimensiones
En términos de
longitud de onda:
λc = 2a
Dónde:
·
λc: longitud de onda de corte
·
a: longitud en sección transversal (m)
La velocidad de
las ondas en una guía de onda, varía con la frecuencia Existen dos tipos de velocidades:
·
Velocidad de Fase (velocidad
a la que una onda cambia de fase)
·
Velocidad de Grupo (velocidad
a la que se propaga una onda)
Tomaremos el eje Z como dirección de propagación de las
ondas en el interior de la guía de onda rectangular. Las direcciones X y Y serán
direcciones transversales a la propagación.
Las guías de onda
rectangulares son las formas más comunes de guías de onda. La energía
electromagnética se propaga a través del espacio libre como ondas
electromagnéticas transversales (TEM) con un
campo magnético, un campo eléctrico, y una dirección de propagación que son
mutuamente perpendiculares.
Una onda no puede
viajar directamente hacia abajo de una guía de onda sin reflejarse a los lados,
porque el campo eléctrico tendría que existir junto a una pared conductiva. Si
eso sucediera, el campo eléctrico haría un corto circuito por las paredes en sí.
Para propagar una onda TEM
exitosamente a través de una guía de onda, la onda debe propagarse a lo largo
de la guía en forma de zig-zag, con el campo eléctrico máximo en el centro de
la guía y cero en la superficie de las paredes.
Estructura transversal de
(x, y) en una guía de
onda rectangular de dimensiones a x b,
con a
= ab
(a) Modo TM 1,1
(b) Modo TM 1,2
(c) Modo TM 2,2
(d) Modo TM 2,3
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