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Guia rectagular

z. x. b. y. a > b. a. Guia rectagular. Modos TE mn , TM mn. Indíce m – nº de meios ciclos do campo e.m. na direcção xx Indíce n – nº de meios ciclos do campo e.m. na direcção yy. Cada modo apresenta a sua impedância característica. Frequência de corte.

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Presentation Transcript

  1. z x b y a > b a Guia rectagular Modos TEmn , TMmn • Indíce m – nº de meios ciclos do campo e.m. na direcção xx • Indíce n – nº de meios ciclos do campo e.m. na direcção yy. • Cada modo apresenta a sua impedância característica Frequência de corte

  2. Características de propagação de modos TEmn e TMmn • A constante de propagação longitudinal só pode tomar valores discretos: Frequência de corte Os modos TEmn e TMmm são modos degenerados

  3. b a > b a Modo fundamental TE10 Valor médio da energia transmitida por unidade de tempo

  4. Modo

  5. Modo

  6. Velocidade e Velocidade de grupo de fase • Velocidade de fase de uma onda plana com uma frequência angular ω • A velocidade de fase de ondas planas em meios sem perdas é independente da frequência. • Num meio dieléctrico com perdas •  não é uma função linear de ω. vf depende da frequência. • Dispersão – fenómeno de dispersão do sinal originado pela dependência de vp com a frequência

  7. Sinal com duas frequências ligeiramente diferentes • como Δω << ω0 a expressão representa uma onda que oscila rapidamente à frequência • ω0 e uma amplitude (envelope) que oscila lentamente à frequência Δω. • A onda dentro do envelope propaga-se à velocidade de fase • A velocidade para seguir um ponto do envelope

  8. Valor médio da energia transmitida por unidade de tempo ZT (ZTE – modos TEmn ZTM – modos TMmn Modo TE10 • Potência máxima transmissível no guia • Edisr = 30 kV/cm, no ar • Guias ideais <We> = <Wm> • <Wem> = 2 <Wm> = 2 <We>

  9. Velocidade de propagação da energia ven = _______Potência transmitida ______ Valor médio da Wem armazenada ( /m) Modos TE Modos TM

  10. ven c1 ω ωc • A ven é independente do modo • ven = vg • Propagação em guias metálicos • Impedância , vf, vg função da frequência e do modo de propagação • Regime unimodal • Largura de banda (dispersão/perdas) • Potência máxima transmissível

  11. Perdas em Guia de onda No dieléctrico Nas paredes condutoras

  12. Correntes superficiais nas paredes condutoras • Fendas nas paredes para introdução de sondas.

  13. Etg Htg • Perdas nas paredes condutoras

  14. Perdas no dieléctrico

  15. Ppdz P(z) P(z + Δz) • Perdas totais no guia • Perdas nas paredes condutoras (σ≠ 0) • Perdas no dieléctrico ε→ε -jεi • Pp – potência de perdas por unidade de comprimento

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