wayne tomasi capitulo 1

Frentes de Onda.
Las ondas electromagnéticas no son visibles al ojo humano y se debe de analizar con métodos indirectos mediante esquemas. Los conceptos de rayos y frentes de onda son auxiliares para ilustrar los efectos de propagación de las ondas electromagnéticas a través del espacio libre. Un rayo se considera como una línea trazada a lo largo de la dirección de propagación de una ondaelectromagnética. Estos rayos son utilizados para mostrar la dirección relativa de la propagación de la onda electromagnética pero esto no indica que se refiere a la propagación de una sola onda electromagnética.
Un frente de onda representa una superficie de ondas electromagnéticas de fase constante. El frente de onda es formado cuando se unen los puntos de igual fase en rayos que se propagandesde la misma fuente.

Frente de onda plana.
Un frente de onda plana representa un frente de onda con una superficie que es perpendicular a la dirección de propagación, cuando una superficie es plana, su frente de onda es perpendicular a la dirección de propagación. En cuanto mas cerca está el frente de la fuente, el frente de onda se vuelve mas complicado.

Frente de onda producido por unafuente puntual.
Gran parte de los frentes de onda son por lo general más complicados que los frentes de onda plana, en una fuente puntual, varios rayos son propagados desde ella en todas direcciones. Esta fuente se considera una fuente isotrópica y el frente de onda generado por la fuente puntual se considera una esfera con su respectivo radio y en la cual su centro está en el puntodonde se originan las ondas.

Frente de onda esférico.
Para generar un frente de onda esférico, se necesita un radiador isotrópico que irradie en todas direcciones, en la realidad no existen radiadores isotrópicos pero se puede aproximar al radiador de una antena omnidireccional, el cual es capaz de producir un frente de onda esférico con radio R. Todos lospuntos que se encuentran a unadistancia R, se encuentran en la superficie de la esfera y cuentan con la misma densidad de potencia. En cualquier otro momento, la potencia irradiada, se encuentra uniformemente distribuida sobre la superficie total de la esfera, donde se considera que el medio de transmisión no tiene pérdidas.

Ley del cuadrado inverso.
La ley del cuadrado inverso nos dice que entre más lejano va el frente deonda de la antena transmisora, la densidad de potencia es más pequeña. En estos casos la potencia total distribuida sobre la esfera queda de la misma cantidad. Por otro lado el área de la esfera aumenta en proporción directa a la distancia a la que se encuentra de la fuente elevada al cuadrado, es decir, el radio de la esfera elevado al cuadrado y esto nos causa una menor densidad de potencia ya queésta disminuye inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de la fuente.

Pérdidas de la señal en el espacio libre
El espacio libre puede ser considerado como vacío y no se consideran pérdidas. Cuando lasondas electromagnéticas se encuentran en el vacío, se llegan a dispersar y se reduce la densidad de potencia a lo que es llamado atenuación. La atenuación se presenta tanto en elespacio libre como en la atmósfera terrestre. La atmósfera terrestre no se le considera vacío debido a que contiene partículasque pueden absorber la energía electromagnética y a este tipo de reducción de potencia se le llama pérdidas por absorción la cual no se presenta cuando las ondas viajan afuera de la atmósfera terrestre.

Atenuación.
La atenuación es descrita matemáticamentepor la ley del cuadrado inverso que describe comoes que se reduce la densidad de potencia con la distancia a la fuente. El campo electromagnético continuo se dispersa a medida que el frente de onda se aleja de la fuente, lo que hace que las ondaselectromagnéticas se alejen cada vez más entre si. En consecuencia, la cantidad de ondas por unidad de área es menor.
Cabe destacar que no se pierde...