PROJETO DE ONDAS E LINHAS
Por: julianamenzinger • 7/7/2018 • Trabalho acadêmico • 1.104 Palavras (5 Páginas) • 241 Visualizações
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO”
CAMPUS DE SÃO JOÃO DA BOA VISTA
ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES
PROJETO DE ONDAS E LINHAS
Guia de Onda Retangular no Modo TM
Professor: Daniel Orquiza de Carvalho
Alunos: Juliana Semiramis Menzinger
Leonardo Terças
São João da Boa Vista, Junho de 2018.
Sumário
1 Objetivos 1
2 Introdução Teórica 1
2.1 Guias de Onda
2.2 Guias de Ondas Retangulares
2.2.1 Ondas TE
2.2.2 Ondas TM
3 Aplicação 3
4 Programação 6
4.1 Métodos
4.2 Código
5 Conclusão 11
6 Referênias bibliográficas 11
- Objetivo
Este projeto tem como objetivo o estudo e entendimento de um guia retangular operando em 13 Hz, suportando apenas 3 de modos TM (Transversal Magnético) , com a análise do comportamento dos campos elétrico e magnético em cada modo, além da componente do vetor de Poyinting na direção de propagação.
- Introdução Teórica
- Guias de Ondas
Os guias de ondas são estruturas que transportaram energia de forma guiada, assim como em linhas de transmissão, no entanto existem muitas características que os diferem, no geral, linhas de transmissão possuem dois condutores e guias de onda, apenas um [1]. Os guias de ondas quando aplicados no transporte de alta potência, utiliza-se uma estrutura metálica oca, na forma retangulares ou circular, portanto são usados na transmissão de ondas eletromagnéticas de alta frequência (faixa de rádio, micro-ondas e luz visível), devido a sua menor perda por unidade de comprimento comparado com as linhas de transmissão. Em micro-ondas para a transmissão de energia, os guias de ondas podem ser usados na fabricação de junções com múltiplas portas e na fabricação de um grande numero de dispositivos práticos como os acopladores, defasadores, atenuadores, isoladores, circuladores, filtros, chaves e etc. [2]. Onde tem-se potência baixa não se usa guias de onda, usa-se microstrip.
Considerando soluções harmônicas (ondas senoidais) se propagando em ‘z’. Os campos ‘EM’ têm a forma geral:
[pic 1]
[pic 2]
Considerando um meio homogêneo e sem fontes, ou seja, , a partir das equações de Maxwell na forma fasorial, temos:[pic 3]
L.F [pic 4]
L.A [pic 5]
Aplicando rotacional em ambos os lados e com uma igualdade vetorial podemos obter as equações de Helmholtz, que caracterizam a propagação da onda, tanto para os campos magnéticos como para os campos elétricos.
[pic 6]
[pic 7]
Rearranjando as equações [5] e [6], é possível encontrar as expressões para os campos transversais em função de e .[pic 8][pic 9]
[pic 10]
[pic 11]
[pic 12]
[pic 13]
Onde é a velocidade angular, é a permeabilidade do material, é o número da onda de corte e é a constante de propagação.[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]
Chegaremos às distribuições de campos modais partindo da forma geral para ondas EM propagam-te em guias.
- Guias de Ondas Retangulares
Os guias retangulares são usados em sistemas de comunicação via satélite, sistemas de alta potência e para frequências altas (ondas milimétricas).
Com as equações [4], [5], [6] e [7] podemos determinar os campos nos modos de propagação do guia retangular, observa-se que os componentes do campo nas direções x e y dependem dos campos elétricos e magnéticos na direção z. A estrutura retangular do guia de onda determina modos com características bem especificas, com as equações encontradas em guia de onda é possível obter a formulação dos modos. O termo modo dá à configuração de campo uma característica bem especifica, o que se traduz em um campo com uma dependência em frequência da constante de propagação bem definida, cada modo será analisado. [3]
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