Guía onda
[gL.edu] Este artículo recoge contribuciones de Mario J, Ruiz Asenjo, elaboradas en el contexto de la Clarificación conceptual en torno a la "Tecnología de microondas", bajo la supervisión de Antonio Jesús Muñoz Montoro.
Definiciones
De forma concisa podemos decir que es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticas.
Vamos a ver la diferencia de las guía onda con las líneas de transmisión – En altas frecuencias: ● Las líneas de transmisión y los cables coaxiales presentan atenuaciones muy elevadas. ● Son imprácticos para aplicaciones en HF o de bajo consumo de potencia.
La guía está diseñada fundamentalmente para las siguientes funciones: – Operar un solo modo de propagación. – Con el ancho de banda requerido. – Atenuando los demás modos de orden superior. – Transmite óptimamente la frecuencia portadora, para la cual se ha seleccionado la guía con sus respectivo ancho de banda de transmisión.
Tipos
– Guía de onda rectangular (circular, elíptica):Son aquellas cuya sección transversal es rectangular (circular, elíptica).
-Guías de onda (línea de transmisión) de haz: Guía de onda (línea de transmisión), constituida por una sucesión de lentes o espejos, capaz de guiar una onda electromagnética.
– Guía de onda tabicada: formada por dos cilindros metálicos coaxiales unidos en toda su longitud por un tabique radial metálico.
-Guía de onda acanalada, guiada en V, guiada en H: Guía de onda rectangular que incluye resaltes conductores interiores a lo largo de una de cada una de las paredes de mayor dimensión.
– Guía de onda cargada periódicamente: Guía de onda en las que la propagación viene determinada por las variaciones regularmente espaciadas de las propiedades del medio, de las dimensiones del medio o de las superficies de contorno.
- Guía de onda dieléctrica: formada íntegramente por uno o varios materiales dieléctricos, sin ninguna pared conductora.
Características
– Impedancia, potencia y atenuación se expresan mediante campos eléctricos y magnéticos característicos de la guía en consideración.
– Poseen una sección transversal rectangular, pero pueden tenerla circular ó elíptica.
– Las dimensiones de la sección transversal se escogen de tal manera que la onda electromagnética se propague en el interior de la guía de onda.
– Una guía no esta diseñada para conducir corriente.
– Sirve como límite que confina a la onda en su interior.
– Se encuentra compuesta de un material conductor en el que se refleja la energía electromagnética que choca con la superficie.
– Si la pared de la guía de onda es un conductor muy delgado en sus paredes fluye poca corriente y como consecuencia se disipa poca potencia.
– La conducción de la energía, en la realidad no ocurre en las paredes, sino en el dieléctrico que se encuentra dentro de la guía.
Ejemplo aportado MATLAB para aplicación de guías de ondas
Este artículo recoge contribuciones de Borja Egea Madrid, elaboradas en el contexto de la Clarificación conceptual en torno a la "Tecnología de microondas".
Con esta aplicación en MATLAB, representamos un diagrama de Brillouin para una guía de onda circular.
Representamos la parte real de la señal en azul, y el color en rojo representa la parte imaginaria.
a = 0.1e-2;
f = 100:100e3:5e9;
eo = 8.86e-12;
uo = 4*pi*1e-7;
er = 1; ur = 1;
u = ur*uo; e = er*eo;
w = 2*pi*f; k = w.^2*u*e;
kc = zerobess('DJ',1,1)/a;
B = sqrt(k.^2-kc^2);
plot(f,imag(B),'r')
hold on
plot(f,real(B),'b')
Con este modelo tratamos de representar circuitos activos de microondas basados en tecnología CRLH. Se representa la guía de onda circular con la frecuencia establecida para dos bandas de frecuencia. Queda representada la parte real y la parte imaginaría en una banda de frecuencias.
Referencia
Universidad Abierta de Cataluña - microondas http://openaccess.uoc.edu/webapps/o2/bitstream/10609/69445/1/Circuitos%20de%20microondas_M%C3%B3dulo%206_%20Gu%C3%ADas%20de%20ondas.pdf