Ondas guiadas UVG PICHUCALCO ALUMNO: JUAN ALBERTO DE LA CRUZ HERNANDEZ

solución general de las ondas en guias uniforme, parámetros característicos  Ecuaciones generales de las ondas guiadas  Consideraremos campos que se propagan a lo largo del eje z de un sistema de referencia. También  supondremos campos armónicos, de manera que las expresiones de los campos deben incorporar  el factor: e i (ωt −γ z z ). La "constante" de propagación a lo largo de z, γz, dará información  sobre el tipo de propagación (si hay o no atenuación, las velocidades de fase y de grupo, etc.).  Los campos pueden escribirse así:  ( ) 00

Ondas transversales  Una onda es una perturbación energética que se propaga en un medio sin producir un transporte de materia, sino únicamente de energía.  El estudio de las ondas es fundamental, ya que son el vehículo que transporta la información en todos los tipos de telecomunicaciones alámbricos e inalámbricos actuales: radio, televisión, telefonía móvil, fibra óptica, etc.  ONDAS TRANSVERSALES:  Cuando arrojamos una piedra a un estanque, creamos una perturbación que se propaga en el agua.  Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio de las partículas del medio de transmisión en dirección perpendicular a la de propagación se llaman ondas transversales.

 Manteniendo una traza se compara la magnitud del movimiento aleatorio y el desplazamiento en instantes sucesivos y se aprecia el avance de la onda. Transcurrido un tiempo la persistencia de la traza muestra como todos los puntos pasan por todos los estados de vibración. Sin embargo para conocer como cambia el desplazamiento con el tiempo resulta más práctico observar otra gráfica que represente el movimiento de un punto. Los puntos en fase con el seleccionado vibran a la vez y están separados por una longitud de onda. La velocidad con que se propaga la fase es el cociente entre esa distancia y el tiempo que tarda en llegar. Cualquier par de puntos del medio en distinto estado de vibración están desfasados y si la diferencia de fase es 90º diremos que están en oposición. En este caso los dos puntos tienen siempre valor opuesto del desplazamiento como podemos apreciar en el registro temporal. Este tipo de onda transversal igualmente podría corresponder a las vibraciones de los campos eléctrico y magnético en las ondas electromagnéticas. Una onda electromagnética que puede propagarse en el espacio vacío no produce desplazamientos puntuales de masa.

Ondas rectangular Las guías de onda rectangulares son las formas más comunes de guías de onda. La energía electromagnética se propaga a través del espacio libre como ondas electromagnéticas transversales (TEM) con un campo magnético, un campo eléctrico, y una dirección de propagación que son mutuamente perpendiculares. Una onda no puede viajar directamente hacia abajo de una guía de onda sin reflejarse a los lados, porque el campo eléctrico tendría que existir junto a una pared conductiva. Si eso sucediera, el campo eléctrico haría un corto circuito por las paredes en sí. Para propagar una onda TEM exitosamente a través de una guía de onda, la onda debe propagarse a lo largo de la guía en forma de zig-zag, con el campo eléctrico máximo en el centro de la guía y cero en la superficie de las paredes.

 ƒc = c / 2a  Donde:  ƒc : frecuencia de corte (Hz)  c = 3x108 (m/s) (velocidad de la luz del espacio libre)  a : longitud en sección transversal (m)*  Llamaremos “a” como la más anchas de las dos dimensiones  En términos de longitud de onda:  λc = 2a λc : longitud de onda de corte  a : longitud en sección transversal (m)  La velocidad de las ondas en una guía de onda, varía con la frecuencia Existen dos tipos de velocidades:  Velocidad de Fase (velocidad a la que una onda cambia de fase)  Velocidad de Grupo (velocidad a la que se propaga una onda)  Tomaremos el eje Z como dirección de propagación de las ondas en el interior de la guía de onda rectangular. Las direcciones X y Y serán direcciones transversales a la propagación.

 Atenuación y Cargas resistivas en guías de onda.  La atenuación de las guías de onda es causada por los siguientes factores:  Obstáculos o discontinuidades.  Pérdidas inherentes a las corrientes que pasan por las paredes de la guía.  Pérdidas en los dieléctricos, si es que los hay en el interior de la guía.  La medida de la atenuación QdB, de la guía en decibles queda determinada por el parámetro.