4- Para um guia de onda retangular cuja seção transversal mede
, determine a faixa de frequências f tal que a propagação ocorra em: a) apenas um único modo TE; b) apenas em modos do tipo TE sem nenhum TM. (Dica: o problema 3 analisa o modo TM de menor frequência).
Passo 1
O enunciado trata de um guia de onda retangular em vácuo cuja seção transversal mede
. Queremos achar as faixas de frequência
tais que:
- (a) só exista um único modo TE propagando;
- (b) propaguem modos do tipo TE, mas nenhum modo TM.
O conteúdo envolvido é o cálculo das frequências de corte dos modos TEe TM num guia retangular.
Passo 2
Denotando
a dimensão maior e
a menor, tomamos
Em vácuo, a frequência de corte de um modo
é
onde
. Para modos TE basta que
; para modos TM exige-se
e
.
Passo 3
A frequência de corte do modo fundamental TE
é
Passo 4
A frequência de corte do modo TE
é
Passo 5
O primeiro modo TM é o TM
(mesma ordem do TE
), com
Passo 6
Para haver apenas um único modo TE propagando é preciso que
fique acima de
(para ativar o TE
) e abaixo de
(para inibir todos os outros TE
com
). Logo
Passo 7
Para haver apenas modos TE (ou seja, nenhum TM) basta que
fique acima de
e abaixo de
. Assim todo TM está bloqueado, mas podem propagar vários TE:
Resposta
(a)
(b)
(b)