Ondas guiadas

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL.

ING. EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA.

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RESUMEN. GUIAS DE ONDA

ZAVALA ROMERO EDUARDO ANGEL

GUERRERO VELAZQUEZ GALILEO IRAN.

GRUPO: 4CV6.

Teoría de las guías de ondas
4.1 Introducción
El método matemático que se utiliza para analizar una determinada línea
o ducto de transmisión depende fundamentalmente del tamaño eléctrico
del espaciopor el cual se propagan las ondas electromagnéticas.
Teoría de las guías de ondas
Tabla 4-1 Método de análisis según las dimensiones del espacio de propagación.

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Los efectos de propagación en las guías de ondas cuyas dimensiones
transversales son comparables a Ao serán estudiados en este capítulo. Se
verán las guías rectangulares y circulares, que son las de mayor uso en lossistemas prácticos de micra ondas terrestres y comunicaciones por satélite.
También se estudiará el comportamiento de las placas paralelas y de la guía
de ondas elíptica [véanse las Figs. Con la excepción de
las placas paralelas, las demás guías son "huecas", pues consisten de un
solo conductor cerrado, en cuyo interior generalmente hay aire.
campo son iguales en todos los puntos de un planocualquiera, para el cual
z es constante, entonces la onda es plana.

4.5 La guía de dos placas paralelas

El análisis de un sistema de transmisión integrado por dos placas paralelas
es el más sencillo dentro del grupo de las guías de ondas y, además, ofrece
una buena visualización introductoria sobre los efectos de propagación dentro
de una guía.
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Fig.4-3 Sistema de dos placas paralelasque "atrapa" una porción de una onda
plana incidente. Es decir, el campo eléctrico sólo
puede ser normal a las placas, dirección que coincide con el campo eléctrico
de la onda plana incidente. Por su parte, el campo magnético dentro de las
dos placas forma noventa grados con el campo eléctrico y con la dirección
z, igual que en el caso de la onda plana. Por lo tanto, las dos placas paralelasforman una guía de ondas.
El modo TEM de propagación dentro de las dos placas es el modo funda-
mental de transmisión de la guía y existe para toda frecuencia de operación.
La guía de dos placas paralelas 237
Sin embargo, conforme la frecuencia de trabajo se incrementa más y más,
dejando fija la separación entre las placas, irán apareciendo otras confi-
guraciones o distribuciones de loscampos dentro de la guía, llamadas modos
TE y TM. Estos modos tendrán longitudes de onda y constantes de
propagación diferentes a las de una onda plana (correspondiente al modo
fundamental TEM).
Los modos TE Y TM tienen componentes de campo en la dirección axial
(eje z). Las líneas punteadas son el frente de la onda reflejada y también
son líneas de igual fase en todos sus puntos. La longitudde onda característica

[pic]

Fig. 4-4 Propagación de una onda entre dos placas paralelas. El rayo que indica
la dirección de la onda es perpendicular a las líneas de igual fase.
238 Teoría de las guías de ondas
sin que la distribución de los campos se modifique, siempre y cuando la
placa 2 pase por los puntos de cruce de las líneas de igual fase de las dos
ondas (cruce de las líneassólidas con las líneas punteadas). la frecuencia de la onda es 8 GHz.
[pic]

que no es más que la onda transversal electromagnética TEM, o sea, el
modo fundamental de transmisión de la guía. Esto quiere decir que
ondas de diferente frecuencia se propagan con distintas velocidades de fase. Acordemente, una guía de ondas es un medio de propagación
dispersivo.
Por otra parte, en la sección 4.5 sedemostró geométricamente para las
placas paralelas que la longitud de onda en la guía es mayor que la longitud
de onda característica:

[pic]

Como ambas longitudes de onda representan la distancia entre dos puntos
consecutivos de la onda con la misma fase, en un caso medida a lo largo de
la guía, y en el otro a lo largo de la dirección de la onda plana (véase la Fig.
4-4), resulta que...