Guias de Ondas Circulares/Cilíndricos Prof. Dr. Vitaly F. Rodríguez-Esquerre ENGC34 – ELETROMAGNETISMO APLICADO…

Guias de Onda Circulares V. F. Rodriguez Esquerre

Simetria cilíndrica: coordenadas cilíndricas

MODOS TE

Os termos envolvendo uma única variável devem ser constantes MODOS TE

Equação diferencial de Bessel MODOS TE Solução Particular Solução Geral

Funções de Bessel J MODOS TE

Considerando meios dielétricos sem perdas e condutores perfeitos MODOS TE

As demais componentes são obtidas usando: MODOS TE

Condições de contorno: campos elétricos tangenciais nulos sobre o condutor MODOS TE

Derivada das Funções de Bessel Caso especial: n = 0 MODOS TE

 ' n0  ' n1  ' n2  ' n3 n = 003,8327,01610,174 n = 101,8415,3318,536 n = 203,0546,7069,970 Valores correspondentes ao modo TE Modos TE nm n índica a variação em  m índica a variação em  MODOS TE

Frequencia de corte f nm do modo TE nm Analisando a tabela, o menor valor corresponde aos valores m =1 n =1 TE 11 é o modo dominante e mais usado

Campos dos Modos TE

Impedância para Modos TE

Campos dos Modos TE 11

Potencia Modo TE 11

Perdas nos condutores no modo TE 11

Atenuação no dielétrico, Np/m Atenuação no Dielétrico

MODOS TM

Condições de contorno: campos elétricos tangenciais nulos sobre o condutor MODOS TM

 n0  n1  n2  n3 n = 0-2,4055,5208,654 n = 103,8327,01610,174 n = 205,1358,41711,620 Valores correspondentes ao modo TM Modos TM nm n índica a variação em  m índica a variação em  MODOS TM

Frequência de corte f nm do modo TM nm Analisando a tabela, o menor valor corresponde aos valores n =0 m =1 TE 11 é o modo dominante e mais usado

Impedância para Modos TM

Perdas nos Modos TE e TM de alta ordem

Perdas no Condutor Perdas num guia circular de cobre com a =2,54 cm

Perdas no Condutor Perdas num guia circular de cobre com a =1,5 cm

Perdas no Condutor Perdas num guia circular de cobre com a =3,0 cm

Sequencia das Frequências de Corte  n0  n1  n2  n3 n = 0-2,4055,5208,654 n = 103,8327,01610,174 n = 205,1358,41711,620  ' n0  ' n1  ' n2  ' n3 n = 003,8327,01610,174 n = 101,8415,3318,536 n = 203,0546,7069,970

EXEMPLO Determinar a freqüência de corte dos dois primeiros modos num guia circular com raio a=0,5 cm cujo interior é revestido em ouro e está preenchido com teflon. Calcule as perdas devido a 30 cm do guia, operando em 14 GHz. Faça um esboço da distribuição dos campos. Das tabelas, os menores valores correspondem aos modos TE 11 e TM 01

Solução

Balanis 2ª Ed., pag. 496 Excitação de Modos