- Considere uma onda EM com frequência de 7 GHz num guia de ondas retangular tem dimensões
preenchido com ar.
a) Calcular as frequências de corte e as impedâncias características para os modos
e
.
b) Calcular também os respectivos ângulos de propagação, e as velocidades de grupo correspondentes (para ambos os modos) em dita frequência.
a) Calcular as frequências de corte e as impedâncias características para os modos
b) Calcular também os respectivos ângulos de propagação, e as velocidades de grupo correspondentes (para ambos os modos) em dita frequência.
Passo 1
O enunciado pede para um guia de ondas retangular de dimensões
e
(preenchido com ar) calcular:
- as frequências de corte
e as impedâncias características para os modos e ; - em seguida, para frequência de operação
, calcular os ângulos de propagação e as velocidades de grupo.
Conteúdo usado: fórmula de frequência de corte em guia retangular, impedância característica de modo TE, relações de número de onda e velocidades em guia de ondas.
Passo 2
A frequência de corte de um modo
num guia retangular é dada por
onde
,
e
são as larguras interna do guia, e
são índices do modo.
Passo 3
Aplicando em
e
:
Passo 4
Para um modo TE que propaga (ou está evanescente), a impedância característica é
Passo 5
Em
:
- Para
: , logo
- Para
: , o termo dentro da raiz fica negativo, indicando modo evanescente. Coloca-se então
ou seja, não há propagação real em
.
Passo 6
O ângulo de propagação
(entre o vetor onda e o eixo
) satisfaz
E a velocidade de grupo é
Passo 7
Para
em
:
Para
, como
,
fica imaginário e não existe velocidade de grupo real (modo evanescente).
Resposta
a)
b)
Para em
:
Para em
: modo evanescente (sem
real nem
real).
Para
Para