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Guía de ondas
¿Cuándo?
La transmisión de señales por guías de onda reduce la disipación de energía, es por ello que se utilizan en las frecuencias denominadas de microondas con el mismopropósito que las líneas de transmisión en frecuencias más bajas, ya que se presentan poca atenuación para el manejo de señales de alta frecuencia.
¿Dónde?
Las guías de onda son muyadecuadas para transmitir señales debido a sus bajas pérdidas. Por ello, se usan en microondas, a pesar de su ancho de banda limitado y volumen, mayor que el de líneas impresas o coaxiales parala misma frecuencia.
También se realizan distintos dispositivos en guías de onda, como acopladores direccionales, filtros, circuladores y otros.
Actualmente, son especialmenteimportantes, y lo serán más en el futuro, las guías de onda dieléctricas trabajando a frecuencias de la luz visible e infrarroja, habitualmente llamadas fibra óptica, útiles para transportarinformación de banda ancha, sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y, en general, las redes de datos

Métodos para calcular

Suponiendo una guía enla dirección z, siendo una onda monocromática (único ω y constante) el campo que se propaga en el interior en la dirección de la guía será de la forma:

Suponiendo que en el interior nohay cargas ni corrientes libres las ecuaciones de Maxwell tomarán la forma:

Y la ecuación de ondas aplicando la definición de los campos (el campo magnético tendría una forma análoga):Definiendo:

se tiene que las ecuaciones toman la forma de la ecuación de Helmholtz:

Descomponiendo el campo en componente longitudinal y transversal:

se puede separar de laecuación de Helmholtz la componenete longitudinal obteniendo:

La función Ez o Bz que cumple unas ciertas condiciones de contorno impuestas por el tipo de guía se denomina potencial de Debye.
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