Modo de Propagacion

Modo de Propagación

Definición

En el vacío y en medios ilimitados, las soluciones de las ecuaciones de Maxwell son ondas electromagnéticas transversales, es decir, los campos E y H son perpendiculares a la dirección de propagación (y perpendiculares entre sí). Esta situación es una consecuencia matemática de las ecuaciones de la divergencia nula

(∇• E = ∇•H = 0) para campos que dependen de una única coordenada (ondas elementales).

En la propagación en recintos limitados no es posible describir los campos como funciones de una única coordenada por la existencia de condiciones de contorno que imponen las fronteras del recinto y entonces existen otras posibilidades, en las cuales uno (o los dos) campos tienen componentes en la dirección de propagación.

Convencionalmente se llama modo TEM a la situación donde los campos son ambos transversales a la dirección de propagación, modo TE cuando sólo el campo eléctrico es transversal y modo TM cuando sólo el campo magnético es transversal.

Se puede demostrar que cualquier tipo de propagación se puede resolver como la superposición de un modo TE y un modo TM.

Las ondas electromagnéticas viajan a través de las guías por medio de diversas configuraciones a las que llamamos nodos de propagación.

Un modo es la manera en la que la energía se puede propagar a lo largo de la guía de onda, cabe aclarar que todos modos deben satisfacer ciertas condiciones de frontera para que se puedan dar.

Los modos de propagación dependen de la longitud de onda, de la polarización y de las dimensiones de la guía.

El modo longitudinal de una guía de onda es un tipo particular de estacionaria formado por ondas confinadas en la cavidad.

Los modos transversales se clasifican en tipos distintos:

• Modo TE (Transversal eléctrico): la componente del campo eléctrico en la dirección de propagación es nula.

• Modo TM (Transversal magnético): La componente del campo magnético en la dirección de propagación es nula.

• Modo TEM (Transversal electromagnético): La componente tanto del campo eléctrico como del magnético en la dirección de propagación es nula.

• Modo Híbrido: Son los que sí tienen componente en la dirección de propagación tanto en el campo eléctrico como en el magnético.

En guías de onda rectangulares el modo fundamental es el TE1,0 y en guías de onda circulares es el TE1,1.

Modo de Propagación

Las ondas electromagnéticas viajan a través de la guía de ondas en diferentes modos de propagación. Un modo es la manera en la que la energía se puede propagar a lo largo de una guía, para que todos estos modos existan se deben satisfacer ciertas condiciones de frontera. En teoría existen un número infinito de modos de propagación y cada uno tiene su frecuencia de corte a partir de la cual existe.

Los modos de propagación dependen de la longitud de onda, de su polarización y de las dimensiones de la guía. Como cada modo tiene una frecuencia de corte asociada, la frecuencia de la señal a transmitir deberá ser mayor que la frecuencia de corte, de esta manera la energía electromagnética se transmitirá a través de la guía sin atenuación.

El modo longitudinal de una guía de onda es un tipo particular de onda estacionaria formado por ondas confinadas en la cavidad. Con respecto a los modos transversales se tiene:

·         a. Modo transversal eléctrico

·         b. Modo transversal magnético

·         c. Modo transversal electromagnético