Guia d'ones: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
m Bot: Reemplaçament automàtic de text (-sinusoïdal +sinusoidal)
Cap resum de modificació
Línia 1:
{{FR|data=2014}}
{{vegeu|les guies d'ones òptiques|Guiaguia d'ones (electromagnetisme)}}
{{MF|data=2014}}
{{vegeu|les guies d'ones òptiques|Guia d'ones (electromagnetisme)}}
{{Electromagnetisme|secció=[[Circuit elèctric]]}}
Una '''guia d'ones''' és un dispositiu utilitzat en [[òptica]] i [[telecomunicacions]] que permet dirigir i transmetre [[ona|ones]], habitualment [[ona electromagnètica|electromagnètiques]] i [[ona sonora|acústiques]].
 
== Història ==
La primera guia d'ona va ser proposada per [[Joseph John Thomson]] a [[1893]] i experimentalment verificada per [[O. J. [[Lodge]] a [[1894]]. L'anàlisi matemàtica dels modes de propagació d'un cilindre metàl·lic buit va ser realitzat per primera vegada per [[John Strutt|Lord Rayleigh]] a [[1897]].
 
En alguns sistemes de [[telecomunicació|telecomunicacions]] utilitzen la [[propagació d'ones]] en l'espai lliure, però també es pot transmetre [[informació]] mitjançant el confinament de les ones en cables o guies. A [[alta freqüència|altes freqüències]] les [[línia de transmissió|línies de transmissió]] i els [[cable coaxial|cables coaxials]] presenten [[atenuacióAtenuació (mecànica d'ones)|atenuacions]] molt elevades pel que impedeixen que la transmissió de la [[informació]] sigui l'adequada, són poc pràctic per a aplicacions en HF ([[alta freqüència]]) o de baix consum de potència, especialment en el cas del senyal les [[longitud d'ona|longituds d'ona]] són de l'ordre de centímetres, és a dir, [[microones]].
 
La transmissió de senyals per '''guies d'ona''' redueix la dissipació d'energia, és per això que s'utilitzen en les [[freqüència]]sfreqüències denominades de [[microones]] amb el mateix propòsit que les [[línia de transmissió|línies de transmissió]] a [[freqüència|freqüènciefreqüències]]s més baixes, ja que es presenten poca [[atenuació]] per al maneig de senyals d'alta freqüència.
 
Aquest nom, s'utilitza per designar els tubs d'un material de secció [[rectangular]], [[circular]] o [[el·lipticalipse|el·líptica]], en els quals la direcció de l'[[energia electromagnètica]] és principalment conduïda al llarg de la guia i limitada en les seves fronteres. Les parets conductores del tub confinen l'ona a l'interior per reflexió, a causa de la [[llei de Snell]] a la superfície, on el tub pot estar buit o farcit amb un [[dielèctric]]. El [[dielèctric]] li dona suport mecànic al tub (les parets poden ser primes), però redueix la [[velocitat de propagació]].
 
A les guies, els [[camp elèctric|camps elèctrics]] i els [[camp magnètic|camps magnètics]] estan confinats en l'espai que es troba al seu interior, d'aquesta manera no hi ha pèrdues de potència per radiació i les pèrdues al [[dielèctric]] són molt baixes, ja que sol ser aire. Aquest sistema evita que hi hagi interferències en el camp per altres objectes, al contrari del que passava en els [[sistema de transmissió|sistemes de transmissió]] oberts.
 
== Principis d'operació ==
Depenent de la freqüència, es poden construir amb materials [[conducció elèctrica|conductors]] o [[dielèctric]]sdielèctrics. Generalment, com més baixa és la freqüència, major és la guia d'ona. Per exemple, l'espai entre la superfície terrestre i la [[ionosfera]], l'[[atmosfera terrestre|atmosfera]], actua com una guia d'ona. Les dimensions limitades de la Terra fan que aquesta guia d'ona actuï com [[cavitat ressonant]] per les [[ona electromagnètica|ones electromagnètiques]] a la banda [[freqüència extremadament baixa|ELF]]. (Vegeuvegeu [[Ressonànciaressonància Schumann]]).
 
Les guies d'ona també poden tenir dimensions de pocs [[centímetre]]s. Un exemple pot ser les utilitzades pels [[Satèl·lit artificial|satèl·lits]] de [[freqüència extremadament alta|EHF]] i pels [[radar]]s.
Linha 24 ⟶ 23:
Les guies d'ona electromagnètiques s'analitzen resolent les [[equacions de Maxwell]]. Aquestes equacions tenen solucions múltiples, o ''' maneres''', que són els autofuncions del sistema d'equacions. Cada manera és doncs caracteritzat per un [[autovalor]], que correspon a la velocitat de propagació axial de l'ona en la guia.
 
Els modes de propagació depenen de la [[longitud d'ona]], de la [[Polarització electromagnètica |polarització]] i de les dimensions de la guia. El [[mode longitudinal]] d'una guia d'ona és un tipus particular d'[[ona estacionària]] format per ones confinades a la cavitat. Els [[Mode transversal electromagnètic|modes transversals]]
 
es classifiquen en tipus diferents:
Linha 50 ⟶ 49:
* [[Guia d'ona acanalada]], guiada en V; guiada a H: [[Guia d'ona rectangular]] que inclou ressalts conductors interiors al llarg d'una de cada una de les parets de major dimensió.
* [[Guia d'ona càrrega periòdicament]]: ''' Guia d'ona ''' en què la [[propagació]] ve determinada per les variacions regularment espaiades de les propietats del medi, de les dimensions del medi o de les superfícies de contorn.
* [[Guia d'ona dielèctrica]]: Formada íntegrament per un o diversos materials [[dielèctric]]sdielèctrics, sense cap paret conductora.
 
== Guia d'ones conductora ==