propagación en guía de ondas(antenas)

PROPAGACIÓN EN GUÍA DE ONDAS
Contenido
d
1.1.- Introducción.
2.- Guía de ondas
ondas.
3.- Inyección de potencia.
4.4.- Modos de propagación.
5.5.
5 - Impedancia característica
característica.
6.6.- Radiación en guías de ondas.

Objetivo.Objetivo.-

Al finalizar el tema, el estudiante será capaz de
describir las características de las guías de ondas y de algunos de
sus modos deoperación. Describir los métodos para acoplar la
potencia a la entrada y a la salida de la guía.

Última modificación:
Úl i
difi
ió
1 de agosto de 2010

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Tema 3 de:
ANTENAS Y PROPAGACIÓN DE ONDAS
Edison Coimbra G.
1

1.1.- Introducción
A frecuencias altas, las pérdidas
en pares trenzados se
incrementan por el efecto Skin.
Si aumenta la frecuencia, se
produceradiación En f > 1GHz
radiación.
(microondas), toda la energía se
radia; nada llega a la carga.
El cable coaxial elimina el problema de
radiación, pero tiene pérdidas
significativas en frecuencias más altas.
Hay coaxiales gruesos que se pueden
utilizar hasta 6 GHz, para longitudes de
L ≤ 15 m. Sirven para interconectar piezas
de equipos o para alimentación.

Las guías de onda proveenuna
alternativa para las frecuencias
de microondas, en especial
para f > 6 GHz
GHz.

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2.2.- Guía de ondas
Una guía de ondas es un tubo o conducto por el que
viaja una onda electromagnética. Conforme viaja a
lo largo de la guía, se refleja desde las paredes.
La guía contiene por completo a la señal, de
manera que nada se escapa por radiación.
d
di ió
Lasguías de onda se hacen de aluminio, latón o bronce. Son rectangulares, circulares o
elípticas.

En
E ocasiones, l parte i t i
i
la
t interior
de las guías se recubre con
plata para reducir la
resistencia, conservando las
p
pérdidas de transmisión en un
nivel muy bajo.

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3.3.- Inyección de potencia
La señal de microondas se introduce en un extremo de la guíacon una sonda tipo antena
que produce una onda electromagnética que se propaga a través de la guía.

Inyección por sonda vertical
La sonda es una antena vertical de /4 que se
inserta a un g/4 del extremo cerrado, originando
una onda polarizada en forma vertical (E vertical).
E
La onda viaja en diagonal a lo largo de la guía,
j
g
g
g
reflejándose de pared a pared, por lo que sólo elcampo E permanece transversal a la dirección del
recorrido. Esta es una onda TE
TE.
La longitud de onda de la guía g representa la
variación del ángulo de fase a lo largo de la guía.
El extremo cerrado es un
cortocircuito (E = 0), por lo que a un
E
g/4 (el punto de inserción) hay un
máximo de E.
La onda que va al extremo cerrado
se refleja y se desfasa 180º y otros
180º por eldesplazamiento (g/2),
p
p
/ ),
por lo que llega en fase con la onda
directa y se suma a ella en la
dirección a lo largo de la guía.
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Inyección por sonda horizontal
La sonda es una antena horizontal de /4 que se
inserta por el extremo cerrado de la guía,
originando una onda polarizada en forma
horizontal (H vertical).
H
La onda viaja en diagonal a lo largo de laguía,
reflejándose de pared a pared, por lo que sólo el
campo H permanece transversal a la dirección del
recorrido. Esta es una onda TM
TM.
El extremo cerrado es un cortocircuito
(equivalente a corriente máxima), por lo
que junto a él se hay un máximo de H.

Inyección por espira
También se utiliza una espira para inyectar
un campo H por el extremo cerrado de la
guía, originando una ondapolarizada en
forma horizontal (H vertical).
H

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4.4.- Modos de propagación
Propagación multimodo
Son varias las formas (modos de propagación de la onda a lo largo de la guía.
modos)
Todos los modos deben satisfacer ciertas condiciones de frontera; por ejemplo E = 0 a lo
largo de la pared de la guía, debido a que el voltaje = 0 en un cortocircuito.
Se...