Antenas para micro-ondas e guias de onda 1 – Guias de onda Em frequências elevadas os cabos coaxiais não são adequados para transmissão dos sinais eletromagnéticos, além do problema da absorção as dimensões internas do cabo não mais são pequenas comparadas com o comprimento de onda e o cabo perde suas características. Em micro-ondas o meio de transmissão mais adequado é o guia de onda, que consiste em tubos metálicos retangulares, circulares ou ovais, sendo o mai comun o guia de onda retangular. Fig. 1.1 Guia de onda retangular. Um guia de onda não funciona da mesma forma que um cabo coaxial onde as correntes e tensões são as responsáveis pela transmissão da energia. Em um guia de onda a onda é guiada pelo interior do tubo. Como o comprimento de onda depende da frequência, as dimensões de um guia de onda determinam a forma, ou o modo em que as ondas caminham. Primeiramente é importante observar que a velocidade de propagação no guia é menor que a velocidade da luz. Na verdade a onda caminha na velocidade da luz, porém como tem que “Ziguezaguear” demora mais tempo para percorrer todo o trajeto do guia de onda. Quando a dimensão do guia de onda é menor que meio comprimento de onda, o sinal é atenuado e o guia não consegue transferir o sinal. Para o guia de onda retangular a dimensão mínima é λ/2. Para dimensões entre λ\2 e λ o guia de onda possui somente um modo de propagação pois o campo elétrico fica limitado entre as paredes condutoras do guia.
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Antenas para micro-ondas e guias de onda - geocities.ws · Para guias de onda circulares, a antena corneta utilizada é a antena corneta cônica. Fig. 2.3 – Antena corneta cônica.
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Antenas para micro-ondas e guias de onda
1 – Guias de onda
Em frequências elevadas os cabos coaxiais não são adequados para transmissão dos sinais
eletromagnéticos, além do problema da absorção as dimensões internas do cabo não mais são
pequenas comparadas com o comprimento de onda e o cabo perde suas características.
Em micro-ondas o meio de transmissão mais adequado é o guia de onda, que consiste em
tubos metálicos retangulares, circulares ou ovais, sendo o mai comun o guia de onda retangular.
Fig. 1.1 Guia de onda retangular.
Um guia de onda não funciona da mesma forma que um cabo coaxial onde as correntes e
tensões são as responsáveis pela transmissão da energia. Em um guia de onda a onda é guiada pelo
interior do tubo. Como o comprimento de onda depende da frequência, as dimensões de um guia de
onda determinam a forma, ou o modo em que as ondas caminham.
Primeiramente é importante observar que a velocidade de propagação no guia é menor que
a velocidade da luz. Na verdade a onda caminha na velocidade da luz, porém como tem que
“Ziguezaguear” demora mais tempo para percorrer todo o trajeto do guia de onda.
Quando a dimensão do guia de onda é menor que meio comprimento de onda, o sinal é
atenuado e o guia não consegue transferir o sinal. Para o guia de onda retangular a dimensão
mínima é λ/2.
Para dimensões entre λ\2 e λ o guia de onda possui somente um modo de propagação pois o
campo elétrico fica limitado entre as paredes condutoras do guia.
Fig 1.2 – Representação do campo elétrico em um guia de onda
Na representação acima temos no plano horizontal ½ comprimento de onda. A onda com
esse comprimento consegue propagar pelo guia. Se as dimensões do guia forem menores a onda
não se propaga. Este modo de propagação é chamado de modo transversal elétrico TE10. Para guias
com dimensões maiores ou neste mesmo guia com frequências mais elevadas outros modos são
permitidos.
Fig. 1.3 – Exemplo de modo de transmissão transversal elétrico [1].
[1] – Ilustração Blog do EletroIII306 (http://electro111306.blogspot.es/tags/guias-de-onda/)
Além dos modos transversais elétricos existem os modos de transmissão do campo
magnético chamados de TM10, TM20 e etc. Seguem abaixo 36 modos comuns.
Fig. 1.4 – Modos de propagação em guias de onda [2].