Este documento presenta una introducción a la propagación orientada de ondas electromagnéticas en el espacio. Explica brevemente los dos mecanismos básicos de propagación: la radiación electromagnética y el confinamiento electromagnético. También define los dispositivos de confinamiento de ondas electromagnéticas y presenta una representación esquemática general de cómo funcionan estos dispositivos para guiar la propagación de ondas de un punto a otro en el espacio.
Este documento presenta información sobre ondas electromagnéticas. Define las ondas electromagnéticas y explica que se propagan a través de oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos a una velocidad constante. También describe algunas características clave de las ondas electromagnéticas como que los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí y están en fase, y que transmiten energía incluso en el vacío. Finalmente, presenta un experimento para demostrar cómo una jaula de Faraday puede bloquear
El documento describe los campos magnéticos y cómo se pueden aplicar en proyectos arquitectónicos. Explica que los campos magnéticos son propiedades del espacio que afectan el movimiento de cargas eléctricas. Luego, detalla algunos procesos y estrategias para trazar patrones y aplicarlos sobre superficies basados en datos de fuerzas de campos eléctricos, como crear surcos o perforaciones que podrían usarse para delimitar espacios de congregación.
Campos armonicos en el tiempopresentacion.pdfms22021
Este documento trata sobre los campos armónicos en el tiempo en electromagnetismo. Explica que los campos armónicos son campos electromagnéticos que varían periódicamente en el tiempo con una frecuencia fundamental y sus múltiplos. Estos campos son importantes para describir la propagación de ondas electromagnéticas y tienen muchas aplicaciones tecnológicas como las comunicaciones inalámbricas y la generación de energía eléctrica.
Este documento habla sobre los campos electromagnéticos (CEM) y sus propiedades físicas. Explica que todo movimiento de cargas eléctricas genera campos eléctricos y magnéticos. Si el movimiento es cíclico, como en una antena de transmisión, se generan perturbaciones que se propagan y pueden transmitir energía a distancia. También describe la velocidad de propagación de la radiación electromagnética y la relación entre los campos eléctrico y magnético.
Este documento presenta 3 objetivos relacionados con el análisis de la polarización de las microondas mediante el uso de una sonda de campo. Explica brevemente la teoría de las microondas y la polarización electromagnética. También incluye 4 temas de consulta sobre generadores de microondas, guías de ondas, tipos de polarización de ondas electromagnéticas y la absorción de dichas ondas.
Pararrayos de Cebado . Analisis OAG.pdfdennisrojas29
Este documento presenta información sobre pararrayos de cebado (ESE/ESEAT). Explica brevemente el proceso de descargas atmosféricas, los tipos de descargas, y los métodos convencionales y no convencionales de captación de rayos. Luego analiza los argumentos de los proponentes de los pararrayos de cebado, las controversias sobre su validez científica, y las normas y pruebas aplicables. El objetivo es divulgar esta información de manera crítica para que los profesionales puedan evaluar el
Este documento trata sobre las ondas electromagnéticas y la propagación de radio. Explica que las ondas electromagnéticas se propagan a través de oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos sin necesidad de un medio material. También describe los principios básicos de cómo una emisora de radio convierte señales de audio en ondas de radiofrecuencia que pueden ser transmitidas a través del espacio y recibidas por un receptor. Finalmente, explica brevemente diferentes métodos para manipular las ondas de radiofrecuencia, como la modulación
Este documento presenta información sobre ondas electromagnéticas. Define las ondas electromagnéticas y explica que se propagan a través de oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos a una velocidad constante. También describe algunas características clave de las ondas electromagnéticas como que los campos eléctricos y magnéticos son perpendiculares entre sí y están en fase, y que transmiten energía incluso en el vacío. Finalmente, presenta un experimento para demostrar cómo una jaula de Faraday puede bloquear
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Campos armonicos en el tiempopresentacion.pdfms22021
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Pararrayos de Cebado . Analisis OAG.pdfdennisrojas29
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Este documento trata sobre las ondas electromagnéticas y la propagación de radio. Explica que las ondas electromagnéticas se propagan a través de oscilaciones de campos eléctricos y magnéticos sin necesidad de un medio material. También describe los principios básicos de cómo una emisora de radio convierte señales de audio en ondas de radiofrecuencia que pueden ser transmitidas a través del espacio y recibidas por un receptor. Finalmente, explica brevemente diferentes métodos para manipular las ondas de radiofrecuencia, como la modulación
Este documento presenta una introducción a la óptica física y las magnitudes radiométricas y fotométricas básicas. Explica que la luz es una onda electromagnética y define conceptos como el vector de Poynting y la radiación. Además, describe las principales unidades para medir la energía y flujo de radiación, como la radiancia, irradiancia y exitancia. Finalmente, diferencia entre fuentes de luz primarias y secundarias, así como fuentes puntuales y extendidas.
Este documento presenta un proyecto de investigación sobre la aplicación del electromagnetismo y la óptica en medicina y microscopía. Explica conceptos clave como electromagnetismo, magnetostática y magnetismo, y ofrece ejemplos de cómo estas ideas se aplican en la vida cotidiana, como en hornos de microondas y rayos X. El documento concluye que el electromagnetismo es una tecnología ampliamente utilizada en la sociedad moderna.
Este documento presenta un glosario de 20 términos relacionados con las ondas electromagnéticas y la propagación de señales. Incluye definiciones de conceptos como propagación, radiación, medios dieléctricos, conductores, índice de refracción, longitud de ondas, polarización, campo electromagnético, dipolo y monopolo, antena, entre otros. El glosario fue desarrollado por Luís Arrieta para la asignatura impartida por el Ing. Jhonny García en el Instituto Universitario Politécnico
Este documento contiene información sobre conceptos básicos de electricidad e índices de diferentes tipos de instalaciones de sistemas de telecomunicaciones. Explica conceptos como la electricidad, la teoría atómica, circuitos eléctricos y define unidades del sistema internacional. Además, incluye índices detallados sobre infraestructuras de telecomunicación, instalaciones de sistemas de telecomunicaciones, instalaciones de sistemas audiovisuales y contenidos relacionados con cada tema.
Este documento describe la historia y conceptos de la transmisión inalámbrica de energía eléctrica. Explica que Nikola Tesla demostró la transmisión de energía sin cables a pequeña escala en 1893 y que investigadores del MIT han desarrollado con éxito la transmisión de energía inalámbrica a través de resonancia magnética entre bobinas auto-resonantes. El sistema propuesto transmite energía de manera eficiente sin efectos dañinos y permite que los dispositivos permanezcan cargados sin necesidad de cables.
Este documento introduce los procesos markovianos para el análisis y procesamiento de imágenes. Explica los conceptos básicos de la formación de imágenes de teledetección utilizando sensores en plataformas espaciales y define los parámetros esenciales de los sensores como la resolución y el píxel. También describe las características principales de los sensores más utilizados y cómo la radiación electromagnética interactúa con la superficie terrestre para formar imágenes.
Este documento presenta un experimento sobre las microondas que incluye medir el campo electromágnetico, la polarización y la absorción de microondas. Se utiliza un oscilador Gunn como fuente de microondas a 9.4 GHz y una sonda de campo eléctrico para medir el campo. El documento explica cómo funciona el oscilador Gunn, cómo medir la polarización con un polarizador de red y cómo medir la absorción de microondas por materiales como el agua y la espuma. El objetivo es familiarizar a los estudiantes con
Este documento presenta un anteproyecto para demostrar la transmisión de información mediante un rayo láser utilizando el principio de superposición de ondas. El dispositivo propuesto consta de un reproductor de audio, un láser, una fotocélula y un altavoz. La información de audio se transmitiría modulando la luz láser, la cual sería detectada por la fotocélula y convertida en sonido por el altavoz. El objetivo es explicar conceptos físicos como las ondas mecánicas, electromagnéticas y
Este documento presenta información sobre electricidad y magnetismo. Explica conceptos como electromagnetismo, corriente eléctrica, campo eléctrico, ondas electromagnéticas y más. También describe inventos como el electroimán, motor eléctrico y generador eléctrico. El objetivo es ampliar los conocimientos básicos de ciencia, tecnología y ambiente de los estudiantes.
Este documento proporciona información sobre ultrasonidos, corrientes eléctricas, microondas, infrarrojos, ultravioleta y láseres. Explica cómo se producen y aplican los ultrasonidos, corrientes continua y alterna, y diferentes tipos de radiación electromagnética. También clasifica los láseres según el tipo de material en el que se produce la emisión estimulada.
Las ondas electromagnéticas son ondas que no necesitan un medio material para propagarse e incluyen la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Transportan energía a una velocidad constante de 300,000 km/s en el vacío y la cantidad total de energía en un espacio vacío está dada por la suma de la energía de los campos eléctrico y magnético. La transferencia de energía de una onda electromagnética se describe en términos de la potencia por unidad de área para un área perpendicular a la dire
Este documento describe conceptos clave para calcular la trayectoria de microondas y la potencia recibida en diversas configuraciones de radioenlaces. Explica la propagación de ondas de radio a través del espacio libre y cómo se ven afectadas por absorción, reflexión, refracción e interferencia. También cubre la línea de vista requerida, la zona de Fresnel y los efectos de la multitrayectoria. El objetivo es aplicar estos conceptos para planificar radioenlaces terrestres de microondas punto a punto.
Este documento presenta el programa de estudios para la asignatura de Electromagnetismo de la Universitat de València. Incluye 11 lecciones que cubren temas como las ecuaciones de Maxwell, las ondas electromagnéticas, el campo electromagnético en medios materiales y la energía electromagnética. El objetivo es proporcionar los conceptos y herramientas fundamentales del electromagnetismo de una manera estructurada y secuenciada.
Este documento presenta los contenidos mínimos de Física para 2o Bachillerato en el IES "Pablo Gargallo". Los contenidos se estructuran en 6 bloques que incluyen la actividad científica, la interacción gravitatoria, la interacción electromagnética, las ondas, la óptica geométrica y la física del siglo XX. Se describen 4 unidades didácticas sobre el campo gravitatorio, movimiento armónico simple, ondas y campo eléctrico. Se especifican los criterios de evaluación y estándares de
Este documento describe diferentes tipos de antenas y sus parámetros. Introduce antenas de hilo, planas, de apertura y fractales, y explica sus geometrías y usos comunes. Además, define parámetros clave de antenas como impedancia, diagrama de radiación, ganancia, ancho de banda y temperatura, los cuales son fundamentales para caracterizar el comportamiento de una antena.
Este documento presenta varios conceptos clave de la física cuántica y la óptica moderna. Introduce la naturaleza dual onda-partícula de la luz y explica fenómenos como el efecto fotoeléctrico que llevaron al desarrollo de la teoría cuántica. También describe las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético, y propiedades como la reflexión, refracción e índice de refracción. Finalmente, presenta algunos problemas para ilustrar estas ideas fundament
Bases Físicas De La Radioterapia
La radioterapia se basa en el empleo de las radiaciones ionizantes y su interacción con las células y, por ende, con la materia viva. La absorción de energía transferida a la materia biológica se traduce en:
-
Excitaciones:los electrones de los átomos ascienden a un nivel más energético.
-
Ionizaciones:por el desprendimiento uno o más electrones orbitales, se provoca una emisión de energía ionizante por parte del átomo.
Las radiaciones que más nos interesan son aquellas que son capaces del ionizar el medio sobre el que actúan, se clasifican en: electromagnéticas y corpusculares.
La radiación electromagnética no tiene masa, y lleva aparejado un campo eléctrico y otro magnético representándose, en física cuántica, como cuantos de energía denominados fotones. Los diferentes niveles de energía de los fotones conforman el espectro electromagnético. Los dos tipos de energía electromagnética de mayor interés terapéutico son los rayos X y la radiación gamma. Los rayos X se producen cuando un electrón acelerado choca contra el átomo arrancando un electrón e ionizándolo. Para compensar la inestabilidad los electrones saltan a capas orbitales más cercanas creando una cascada de emisión de energía sobrante en forma de rayos X hasta conseguir la estabilidad atómica.
Las radiaciones corpusculares (y la radiación gamma) se producen por la desintegración nuclear de átomos inestables (radiactivos), sobre todo cuando el número de neutrones es inferior al de protones. Los núcleos de los elementos radiactivos emiten diferentes tipos de corpúsculos, neutrones, protones, partículas alfa, muones, piones,.. La radiación gamma se ocasiona por el reajuste electrónico del núcleo, después de un proceso de desintegración de algunos átomos, emitiendo un fotón de alta energía, denominado radiación gamma. Actualmente se utilizan energías que van desde los 4 a los 25 MV (megavoltios) de los aceleradores lineales y de 1.25 MV de las unidades de cobalto.
Procesamiento de Imagenes - La Luz y el Fenómeno ElectromagnéticoPABLOJOSUEMOPOSITACA
El documento presenta una introducción al espectro electromagnético, definiendo ondas electromagnéticas y sus parámetros como amplitud, velocidad, longitud de onda, periodo y frecuencia. Explica las características del espectro electromagnético y cómo ha beneficiado al ser humano a través de la tecnología. Finalmente, analiza la situación del espectro electromagnético en Ecuador y las instituciones involucradas en su gestión.
El documento habla sobre el espectro electromagnético, definiendo ondas electromagnéticas y sus parámetros como amplitud, velocidad, longitud de onda y frecuencia. Explica las características del espectro electromagnético y cómo ha beneficiado al ser humano a través de avances tecnológicos. También describe los parámetros y usos de diferentes secciones del espectro como rayos X, microondas e infrarrojos.
Este documento presenta una introducción a la óptica física y las magnitudes radiométricas y fotométricas básicas. Explica que la luz es una onda electromagnética y define conceptos como el vector de Poynting y la radiación. Además, describe las principales unidades para medir la energía y flujo de radiación, como la radiancia, irradiancia y exitancia. Finalmente, diferencia entre fuentes de luz primarias y secundarias, así como fuentes puntuales y extendidas.
Este documento presenta un proyecto de investigación sobre la aplicación del electromagnetismo y la óptica en medicina y microscopía. Explica conceptos clave como electromagnetismo, magnetostática y magnetismo, y ofrece ejemplos de cómo estas ideas se aplican en la vida cotidiana, como en hornos de microondas y rayos X. El documento concluye que el electromagnetismo es una tecnología ampliamente utilizada en la sociedad moderna.
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Este documento presenta información sobre electricidad y magnetismo. Explica conceptos como electromagnetismo, corriente eléctrica, campo eléctrico, ondas electromagnéticas y más. También describe inventos como el electroimán, motor eléctrico y generador eléctrico. El objetivo es ampliar los conocimientos básicos de ciencia, tecnología y ambiente de los estudiantes.
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Las ondas electromagnéticas son ondas que no necesitan un medio material para propagarse e incluyen la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Transportan energía a una velocidad constante de 300,000 km/s en el vacío y la cantidad total de energía en un espacio vacío está dada por la suma de la energía de los campos eléctrico y magnético. La transferencia de energía de una onda electromagnética se describe en términos de la potencia por unidad de área para un área perpendicular a la dire
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Este documento presenta los contenidos mínimos de Física para 2o Bachillerato en el IES "Pablo Gargallo". Los contenidos se estructuran en 6 bloques que incluyen la actividad científica, la interacción gravitatoria, la interacción electromagnética, las ondas, la óptica geométrica y la física del siglo XX. Se describen 4 unidades didácticas sobre el campo gravitatorio, movimiento armónico simple, ondas y campo eléctrico. Se especifican los criterios de evaluación y estándares de
Este documento describe diferentes tipos de antenas y sus parámetros. Introduce antenas de hilo, planas, de apertura y fractales, y explica sus geometrías y usos comunes. Además, define parámetros clave de antenas como impedancia, diagrama de radiación, ganancia, ancho de banda y temperatura, los cuales son fundamentales para caracterizar el comportamiento de una antena.
Este documento presenta varios conceptos clave de la física cuántica y la óptica moderna. Introduce la naturaleza dual onda-partícula de la luz y explica fenómenos como el efecto fotoeléctrico que llevaron al desarrollo de la teoría cuántica. También describe las ondas electromagnéticas, el espectro electromagnético, y propiedades como la reflexión, refracción e índice de refracción. Finalmente, presenta algunos problemas para ilustrar estas ideas fundament
Bases Físicas De La Radioterapia
La radioterapia se basa en el empleo de las radiaciones ionizantes y su interacción con las células y, por ende, con la materia viva. La absorción de energía transferida a la materia biológica se traduce en:
-
Excitaciones:los electrones de los átomos ascienden a un nivel más energético.
-
Ionizaciones:por el desprendimiento uno o más electrones orbitales, se provoca una emisión de energía ionizante por parte del átomo.
Las radiaciones que más nos interesan son aquellas que son capaces del ionizar el medio sobre el que actúan, se clasifican en: electromagnéticas y corpusculares.
La radiación electromagnética no tiene masa, y lleva aparejado un campo eléctrico y otro magnético representándose, en física cuántica, como cuantos de energía denominados fotones. Los diferentes niveles de energía de los fotones conforman el espectro electromagnético. Los dos tipos de energía electromagnética de mayor interés terapéutico son los rayos X y la radiación gamma. Los rayos X se producen cuando un electrón acelerado choca contra el átomo arrancando un electrón e ionizándolo. Para compensar la inestabilidad los electrones saltan a capas orbitales más cercanas creando una cascada de emisión de energía sobrante en forma de rayos X hasta conseguir la estabilidad atómica.
Las radiaciones corpusculares (y la radiación gamma) se producen por la desintegración nuclear de átomos inestables (radiactivos), sobre todo cuando el número de neutrones es inferior al de protones. Los núcleos de los elementos radiactivos emiten diferentes tipos de corpúsculos, neutrones, protones, partículas alfa, muones, piones,.. La radiación gamma se ocasiona por el reajuste electrónico del núcleo, después de un proceso de desintegración de algunos átomos, emitiendo un fotón de alta energía, denominado radiación gamma. Actualmente se utilizan energías que van desde los 4 a los 25 MV (megavoltios) de los aceleradores lineales y de 1.25 MV de las unidades de cobalto.
Procesamiento de Imagenes - La Luz y el Fenómeno ElectromagnéticoPABLOJOSUEMOPOSITACA
El documento presenta una introducción al espectro electromagnético, definiendo ondas electromagnéticas y sus parámetros como amplitud, velocidad, longitud de onda, periodo y frecuencia. Explica las características del espectro electromagnético y cómo ha beneficiado al ser humano a través de la tecnología. Finalmente, analiza la situación del espectro electromagnético en Ecuador y las instituciones involucradas en su gestión.
El documento habla sobre el espectro electromagnético, definiendo ondas electromagnéticas y sus parámetros como amplitud, velocidad, longitud de onda y frecuencia. Explica las características del espectro electromagnético y cómo ha beneficiado al ser humano a través de avances tecnológicos. También describe los parámetros y usos de diferentes secciones del espectro como rayos X, microondas e infrarrojos.
TIA portal Bloques PLC Siemens______.pdfArmandoSarco
Bloques con Tia Portal, El sistema de automatización proporciona distintos tipos de bloques donde se guardarán tanto el programa como los datos
correspondientes. Dependiendo de la exigencia del proceso el programa estará estructurado en diferentes bloques.
ESPERAMOS QUE ESTA INFOGRAFÍA SEA UNA HERRAMIENTA ÚTIL Y EDUCATIVA QUE INSPIRE A MÁS PERSONAS A ADENTRARSE EN EL APASIONANTE CAMPO DE LA INGENIERÍA CIVIŁ. ¡ACOMPAÑANOS EN ESTE VIAJE DE APRENDIZAJE Y DESCUBRIMIENTO
Los puentes son estructuras esenciales en la infraestructura de transporte, permitiendo la conexión entre diferentes
puntos geográficos y facilitando el flujo de bienes y personas.
1. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 1 de 22
CURSO DE ONDAS
ELECTROMAGNÉTICAS GUIADAS
INTRODUCCIÓN
“NOCIONES PRELIMINARES DE LA
PROPAGACIÓN “ORIENTADA” DE
OEMs EN EL ESPACIO”
(Presentación de algunos elementos teóricos preliminares vinculados al estudio de algunos dispositivos
creados para restringir y orientar la propagación de ondas electromagnéticas – OEMs – de un punto a otro
del espacio)
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA
MECÁNICA Y ELÉCTRICA
INGENIERÍA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA
2. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 2 de 22
I.- Introducción general.
Importancia tecnológica de los fenómenos electromagnéticos.
CAMPOS
ELECTROMAGNÉTICOS
* Xerografía (impresión fotoeléctrica)
* Manipulación de moléculas orgánicas
* Deposición de películas metálicas
* Generadores especiales de “alta tensión”
CUASIESTÁTICOS
* Máquinas eléctricas rotatorias
* Sensores y actuadores electromecánicos
* Estimulación de tejidos orgánicos
* Sistemas alámbricos de comunicación
DINÁMICOS
ESTÁTICOS
* Comunicaciones alámbricas e inalámbricas (radio)
* Detección y reconocimiento de objetos distantes
* Generación de energía térmica controlada
* Medición de variables físico-químicas y biológicas
3. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 3 de 22
Algunos de los atributos, características o propiedades más relevantes
de los campos electromagnéticos (CEMs), desde el punto de vista de
sus aplicaciones tecnológicas
a) Las fuentes del CEM, son siempre cargas eléctricas (se encuentren estas en
reposo o movimiento relativo).
b) Los CEMs producidos por las cargas ya referidas, se extienden – en principio –
a todos y cada uno de los puntos del espacio que rodean a la zona en donde se
ubican dichas cargas, sin importar la lejanía de los mismos a dicha región
(i.e. teóricamente, estos campos pueden extenderse “hasta el infinito”).
c) Las características o propiedades del CEM producido por un conjunto de cargas
eléctricas, dependen (entre otros factores):
• De la cantidad, signo y forma de distribución de las mismas en la región (o regiones)
del espacio en la cual (o en las cuales) se encuentren ubicadas.
• De la posición relativa que guarde el punto de observación del CEM producido, con
respecto a los lugares en donde dichas cargas se encuentren.
• De las propiedades tanto físicas como químicas del medio material en el cual se sitúen
tanto las cargas en cuestión, como los puntos en donde se evalúa u observa el CEM – o
los CEMs – generado(s) por aquéllas.
4. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 4 de 22
• De la manera en la cual se lleguen a modificar en el tiempo, alguna (o todas y cada una)
de las situaciones descritas en los tres párrafos anteriores.
d) De acuerdo a ciertos teoremas y postulados fundamentales de la Teoría
Electromagnética Clásica (en particular el teorema de Poynting), todo CEM en
general tiene asociada siempre una cierta cantidad de energía; cuyas
propiedades están fuertemente ligadas:
• Al comportamiento espacio-temporal del campo electromagnético bajo estudio.
• A la estructura físico-química de los materiales que están presentes en aquéllas regiones
del espacio en donde el mismo se manifiesta.
e) Por medios naturales o artificiales, se pueden llegar a producir (bajo ciertas
condiciones), una determinada clase de CEMs cuyos rasgos distintivos son:
i. El de manifestarse como “perturbaciones”que una vez generadas en cierta región del
espacio, estas se van “alejando” de ella a través del espacio circunvecino en varias
direcciones con una rapidez determinada, las cuales están muy ligadas con las
propiedades físico-químicas del medio en el cual las mismas se propagan.
ii. Cada una de estas “perturbaciones viajeras”, lleva consigo una cierta “porción” de la
cantidad total de energía que se empleó en su generación en el sitio descrito
anteriormente.
Siendo conocidos comúnmente estos CEMs “viajeros y portadores de energía”,
con el nombre de ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS.
5. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Autor: Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 5 de 22
Planteamiento general del problema:
¿ ?
TRANSDUCTOR DE
ENERGÍA
ELECTROMAGNÉTICA
FUENTE DE CAMPO
ELECTROMAGNÉTICO
Energía asociada al campo
electromagnético
producido en esta región
Región “A” del espacio
Región “B” del espacio
¿De qué manera se puede lograr la
transferencia del campo electromagnético
(o bien de su energía asociada) de la
región “A” a la región “B”
Formas diversas de energía
producidas por el transductor
6. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 6 de 22
En muchas situaciones de la vida cotidiana, la interrogante planteada en la
figura anterior equivale (de una u otra forma), a reformular dicha pregunta en una
forma similar a la siguiente:
De acuerdo con lo estudiado por la Teoría Electromagnética Clásica, existen
dos formas básicas de lograr lo descrito en el párrafo anterior: mediante los
mecanismos de propagación de OEMs que hoy en día reciben los nombres de
radiación y confinamiento (o “guiamiento”) electromagnético.
¿De qué manera se podrían canalizar o “dirigir” algunas (o
todas) las OEMs producidas en un cierto lugar del espacio a
una o más regiones circunvecinas a dicha zona, con el fin de
que en estas últimas se pueda aprovechar una cierta cantidad
de la energía – o potencia – que transportan dichas ondas, una
vez que las mismas son ahí captadas y que representa una
parte (o el total) de la energía usada en su generación en el
sitio antes mencionado?
7. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 7 de 22
MECANISMOS BÁSICOS DE PROPAGACIÓN DE ONDAS
ELECTROMAGNÉTICAS (DEFINICIÓN)
1) Radiación electromagnética.
Las OEMs que se propagan de esta forma, se distinguen por el hecho de que
una vez emitidas al espacio que rodea a la fuente que las genera, se observa que el
área total de los frentes de onda asociados a las mismas, aumenta continuamente
a medida que estos se van alejando de la fuente ya mencionada; de forma tal que
la región en la cual estas pueden hacer acto de presencia, NO TIENE – en principio
– LÍMITE Y EXTENSIÓN BIEN DEFINIDOS.
2) Confinamiento y “guiamiento” electromagnético.
Este mecanismo de propagación, se caracteriza por “forzar” a toda OEM que
desee viajar de un lugar a otro, el que lo haga exclusivamente (o en su defecto,
“preferentemente”) a través de una región del espacio PERFECTAMENTE
DELIMITADA del mismo, EVITANDO (o bien MINIMIZANDO) a la vez, el que
dichas ondas puedan propagarse en zonas del espacio DIFERENTES a la
mencionada en este párrafo.
8. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2020 Página 8 de 22
MECANISMOS BÁSICOS DE PROPAGACIÓN DE ONDAS
ELECTROMAGNÉTICAS
RADIACIÓN
ELECTROMAGNÉTICA
CONFINAMIENTO
ELECTROMAGNÉTICO
a) a) Las OEMs se propagan “solamente en el interior”
de una región LIMITADA (o RESTRINGIDA)
del espacio.
b) La cantidad de energía (o potencia) máxima dis-
ponible en una zona de extensión finta en el espa-
cio, disminuye a medida que esta se encuentra
cada vez más alejada de la fuente que produce
dichas OEMs.
b)
c) c) Las OEMs producidas por una fuente arbitraria
localizada en cierta región, solo pueden llegar a
un número limitado o finito de puntos en el
espacio.
d) La realización de este proceso físico, NO requie-
re de dispositivo o sistema alguno en el espacio
situado entre la fuente de OEMs, y los puntos a
los cuales dichas ondas pueden llegar.
d)
9. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Autor: Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 9 de 22
COMPARACIÓN ESQUEMÁTICA ENTRE LOS MECANISMOS DE
RADIACIÓN Y CONFINAMIENTO DE OEMs
Fuente de OEMs
Región 2
Región 3
Región 1
OEMs radiadas
OEMs confinadas
Dispositivo de confina-
namiento de OEMs
Urad| región 1 > Urad| región 2 > Urad| región 3 (siempre)
Uconfin| región 1 ≥ Uconfin| región 2 ≥ Uconfin| región 3 (en principio)
10. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 10 de 22
INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO TEÓRICO DE LOS
DISPOSITIVOS DE CONFINAMIENTO DE OEMs
DEFINICIÓN GENERAL:
“Dícese de todo elemento, dispositivo o sistema físico que tiene como
característica (o finalidad) principal, la de permitir la propagación de
un determinado conjunto de ondas electromagnéticas (OEMs) en una
región perfectamente delimitada o definida del espacio (i.e. “en su interior”
solamente), impidiendo – o bien minimizando – el que dicha propagación tenga
lugar en otros puntos, zonas o sitios que NO sean las descritas
anteriormente”; a fin de que dichas ondas lleguen “solamente” a una zona
específica del espacio.
11. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Página 11 de 22
REPRESENTACIÓN GENERAL DE UN DISPOSITIVO PARA EL
CONFINAMIENTO Y “GUIAMIENTO” DE OEMs
Toda estructura capaz de guiar (u orientar) la propagación de OEMs de un punto a otro
del espacio, satisface en general las siguientes condiciones:
a) ∃ Pi , Pj∈ ∆v ⁄ ⏐EOEM(r,t)⏐ ≠ 0 ∧⏐HOEM(r,t)⏐≠ 0 ∀ t
b) ∀ Pk, ⏐EOEM(r´,t)⏐ = 0 ∧⏐HOEM(r´,t)⏐= 0 ∀ t (“ideal”)
⏐EOEM(r´,t)⏐Pk <<<⏐EOEM(r,t)⏐Pi, Pj ∧⏐HOEM(r´,t)⏐Pk <<<⏐EOEM(r,t)⏐Pi, Pj ∀ Pk, t (“real”)
c) Sea Si = Ei(ri,t) × Hi(ri,t) ≠ 0 ∧ Sj = Ej(rj,t) × Hj(rj,t) ≠ 0 ∀ t. Si Σ es “constante” a lo
largo de “l” y dPiPj ≠ 0, entonces:
⏐Si(ri,t)⏐=⏐Sj(rj,t)⏐∀ dPiPj ∈ [0, +∞] (caso “ideal”);
⏐Si(ri,t)⏐<⏐Sj(rj,t)⏐si dPiPj > 0; lím ⏐Sj(rj,t)⏐ = 0 si dPiPj → ∞ (caso “real”)
d) Sea aη ⊥ aζ ∀ Pi, Pj. Si esto es así, entonces: Sζ ≠ 0 ∧⏐Sζ(ri,j,t)⏐>>⏐Sη(ri,t)⏐
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2020
ζ
â
ζ
â
ζ
â
Dispositivo de confinamiento y
“guiamiento” de OEMs
Dirección (o eje) longitudinal “l”
del dispositivo
ζ
â , es un vector unitario tangente al eje “l” del dispositivo
Pk
Pi
Pj
HOEM (A/m)
EOEM (V/m)
SOEM (W/m2
)
Σ Σ
12. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Autor: Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 12 de 22
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE ALGUNOS DISPOSITIVOS DE
CONFINAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO(1)
Nombre genérico: Línea bifilar, de Lecher o de
dos conductores.
Intervalo típico de frecuencias de
operación:
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Modos principales de propagación
de OEMs:
Aplicaciones más frecuentes:
Transferencia de energía eléctrica de CD y CA monofásica, comuni-
caciones alámbricas y circuitos eléctricos que operan en las bandas
de VLF, LF, MF y HF.
Nota importante.- El superíndice (f) que aparece en las siglas correspondientes a UNO de los modos principales de propagación enlistados
en el rubro correspondiente a las características generales de operación más sobresalientes de los dispositivos enlistados, es para señalar que
el modo denominado FUNDAMENTAL de la estructura en cuestión, posee los atributos específicos de un modo propio de esa clase.
(1) El contenido de las tablas que forman parte de esta sección, se tomó (y adaptó) de lo presentado por F. Nibler et al, “High-frequency
circuit engineering”, IEE (Circuits and Systems Series); UK; 1996; pp. 45-49.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
d
s
cosh
120
(ideal)
Z 1
-
r
0
ε
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
s
d
x
“s”, “d” y “εr”, son constantes a
lo largo de la estructura (i.e. a lo
largo del eje “x”).
“Z0”, es la llamada “impedancia
característica” del dispositivo.
Elementos idealmente
conductores
(i.e. σelementos→∞)
13. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 13 de 22
Nombre genérico: Línea coaxial. Intervalo típico de frecuencias de
operación: Desde DC hasta 20 GHz
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
De 0.1 a 20 dB/m
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Hasta 107
W
Modos principales de propagación
de OEMs: TEM(f)
, TE, TM
Aplicaciones más frecuentes:
Nombre genérico: Línea de microcinta (o sim-
plemente “microcinta”).
Intervalo típico de frecuencias de
operación:
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Modos principales de propagación
de OEMs:
Aplicaciones más frecuentes:
Transferencia de señales en circuitos de alta frecuencia, en la
construcción de resonadores para redes eléctricas de R.F. y
microondas, circuitos híbridos para SHF y MMIC´s.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
ε
=
a
b
ln
60
(ideal)
Z
r
0
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
x
“b”, “a” y “εr”, son constantes a
lo largo de la estructura (i.e. a lo
largo del eje “x”).
“Z0”, es la llamada “impedancia
característica” del dispositivo.
b
a
)
h,
t
t
(W
Z
(ideal)
Z r
2
1
1
0
0 ε
= ,
,
,
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
(i.e. “sustrato”)
“W1”, “t1”, “W2”, “t2”, “h” y “εr”,
son constantes a lo largo de la
estructura (a lo largo del eje “x”).
W1
x
W2
“Z0”, es la llamada “impedancia característica” del dispositivo.
h
t1
t2
Condición: W2 ≥ 3W1
Tiras idealmente
conductoras
(i.e. σtiras→∞)
Elementos idealmente
conductores
(i.e. σelementos→∞)
14. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 14 de 22
Nombre genérico: Guía de onda rectangular. Intervalo típico de frecuencias de
operación:
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Modos principales de propagación
de OEMs:
Aplicaciones más frecuentes:
Nombre genérico: Guía de onda cilíndrica. Intervalo típico de frecuencias de
operación:
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Modos principales de propagación
de OEMs:
Aplicaciones más frecuentes:
)
f
,
b
(a
Z
(ideal)
Z OEM
r
0
0 ε
= ,
,
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
“a”, “b” y “εr”, son constantes a
lo largo de la estructura (i.e. a lo
largo del eje “x”), con a > b.
“Z0”, es la llamada “impedancia característica” del dispositivo.
Condición: fOEM ≥ fc TE10
)
f
,
(d,
Z
(ideal)
Z OEM
r
0
0 ε
=
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
“d” y “εr”, son constantes a lo largo de
la estructura (i.e. a lo largo del eje “x”).
“Z0”, es la llamada “impedancia característica” del dispositivo.
Condición: fOEM ≥ fc TE11
x
b
a
Paredes idealmente
conductoras
(i.e. σpared→∞)
x
Pared idealmente
conductora
(i.e. σpared→∞)
d
15. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
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Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 15 de 22
Nombre genérico: “Barra” dieléctrica. Intervalo típico de frecuencias de
operación: Desde 0.1 hasta 50 GHz
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Hasta 10 dB/m
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
No bien establecido
Modos principales de propagación
de OEMs: HE(f)
, EH, TE, TM
Aplicaciones más frecuentes:
Antenas especiales para sistemas de ondas milimétricas,
transferencia de señales en sistemas “libres de tierras”,
alimentadores de microondas para circuitos híbridos fotónicos.
Nombre genérico: Fibra óptica. Intervalo típico de frecuencias de
operación:
Coeficiente típico de atenuación por
unidad de longitud “α”:
Máxima potencia típica transferible
en “modo continuo” (CW) de
operación:
Modos principales de propagación
de OEMs:
Aplicaciones más frecuentes:
)
V
(U
Z
(ideal)
Z r
0
0 ε
= ,
,
Dieléctrico de permi-
tividad relativa “εr”
“U”, “V” y “εr”, son constantes a
lo largo de la estructura (i.e. a lo
largo del eje “x”).
x
U
“Z0”, es la llamada “impedancia característica” del dispositivo.
V
Dieléctrico de permi-
tividad eléctrica “ε2”
(i.e. “revestimiento”)
“d1”, “ε1”, “d2” y “ε2”, son
constantes a lo largo de la
estructura (a lo largo del eje “x”).
Condición: ε1 > ε2
Dieléctrico de permi-
tividad eléctrica “ε1”
(i.e. “núcleo”)
d2
d1
x
Siendo d2 > d1
16. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 16 de 22
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS DISPOSITIVOS DE
CONFINAMIENTO Y “GUIAMIENTO” DE ONDAS
ELECTROMAGNÉTICAS (OEMs)
Pese a la enorme variedad de dispositivos de confinamiento (y “guiamiento”) de
OEMs que existen en la actualidad, es posible llevar a cabo – para fines didácticos
fundamentalmente –, una serie de clasificaciones basadas en atributos comunes a los
mismos tales como:
a) La naturaleza de los materiales con los cuales se construyen.
• Parcialmente conductores (al menos uno de los “N” elementos que forman la
estructura del dispositivo, posee una conductividad eléctrica “σ” >>>> 1). Ejemplos:
Líneas de transmisión, guías de onda, etc.
• Totalmente dieléctricos (todos los “N” elementos del dispositivo, tienen una
conductividad eléctrica “σ”→ 0. Ejemplo: “Barras” dieléctricas.
b) Las relaciones existentes en la geometría de la sección transversal de la
estructura de dichos dispositivos.
• Coaxiales (comparten varios – o todos – los elementos que lo forman, un mismo eje de
simetría axial o longitudinal). Ejemplos: Línea coaxial, fibra óptica, etc.
• No coaxiales (varios – o todos – sus elementos no poseen ejes de simetría axial o
longitudinal en común). Ejemplos: Línea bifilar, microcinta, etc.
17. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Autor: Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 17 de 22
• Planares (algunos – o todos – sus elementos se distinguen por que las dimensiones de
su sección transversal son “mucho muy pequeñas”). Ejemplos: Microcintas y líneas
de cinta (cuando “t” y “h” ≤ 1 x 10-3
m).
• Coplanares (todos los elementos del dispositivo se ubican sobre un “mismo plano”).
Ejemplos: Línea bifilar, línea de cinta coplanar (coplanar stripline), etc.
c) El modo básico (i.e. “fundamental”), en el cual las OEMs se propagan en el
interior de un dispositivo de esta especie.
• Dispositivos que operan en modo TEM (Transverso Electro-Magnético). Ejemplo:
líneas “ideales” de transmisión.
• Dispositivos que operan en modo cuasi-TEM. Ejemplos: microcintas, líneas de
transmisión de “bajas pérdidas”.
• Dispositivos que operan en modo TE (Transverso Eléctrico) o TM (Transverso
Magnético). Ejemplos: guías de onda, “barras” dieléctricas.
• Dispositivos que operan en modo híbrido (combinación de modos del tipo TE y TM).
Ejemplos: “barras” dieléctricas, fibras ópticas.
d) Conforme a la banda en la cual se ubica la frecuencia superior típica de
operación en la cual el dispositivo en cuestión opera “satisfactoriamente”.
• Dispositivos de ELF (Extra Low Frequency). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de SLF (Super Low Frequency).Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de ULF (Ultra Low Frequency). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de VLF (very Low Frequency). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
18. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 18 de 22
• Dispositivos de LF (Low Frequency). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de MF (Medium Frequncy). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de HF (High Frequency). Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de VHF (Very High Frequency).Ejemplos: línea bifilar y coaxial, microcinta.
• Dispositivos de UHF (Ultra High Frequency). Ejemplos: línea coaxial, microcinta, guía
de onda, “barra” dieléctrica.
• Dispositivos de SHF (Super High Frequency). Ejemplos: línea coaxial, microcinta, guía
de onda, “barra” dieléctrica.
• Dispositivos de EHF (Extra High Frequency). Ejemplos: microcinta, guía de onda,
“barra” dieléctrica.
• Dispositivos en el IR, visible y UV. Ejemplos: “barra” dieléctrica, fibra óptica.
e) La cantidad de potencia promedio (en modo continuo) que como máximo,
pueden transportar estos dispositivos en su interior.
• De muy alta potencia (Pprom ≥ 104
Watts). Ejemplos: línea bifilar, línea coaxial.
• De alta potencia (104
Watts ≥ Pprom ≥ 102
Watts). Ejemplos: línea bifilar, línea coaxial,
guía de onda.
• De media potencia (102
Watts ≥ Pprom ≥ 10-1
Watts). Ejemplos: microcinta, línea bifilar,
línea coaxial, fibra óptica, guía de onda.
• De baja potencia (10-1
Watts ≥ Pprom ≥ 10-4
Watts). Ejemplos: microcinta, línea bifilar,
línea coaxial, fibra óptica, guía de onda..
• De muy baja potencia (10-4
Watts ≥ Pprom ≥ 10-7
Watts). Ejemplos: microcinta, línea
coaxial, guía de onda, fibra óptica.
• De ultra baja potencia (Pprom ≤ 10-7
Watts). Ejemplos: línea coaxial, fibra óptica.
19. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 19 de 22
Algunas de las interrogantes que se podrían formular en cuanto a la posibilidad
de poder lograr el “control” de la propagación de un conjunto arbitrario de OEMs
entre dos zonas o puntos del espacio, son las siguientes:
1. ¿Las OEMs al viajar “dentro” de un dispositivo como el descrito anteriormente,
lo hacen de manera muy parecida a como lo harían de propagarse a través de
una región NO limitada del espacio?. Si esto NO fuese así, entonces…¿de qué
manera lo hacen?.
2. ¿Existe alguna clase de influencia de las propiedades CONCRETAS que posea
el dispositivo de confinamiento y “guiamiento” de OEMs a emplear, en las
características de estas últimas? ¿Dichas modificaciones (de presentarse) son
inocuas o por el contario, pueden “deteriorar” de manera significativa las
cualidades de las ondas transportadas por aquél?.
3. ¿Por qué razón (o razones) se usa en la práctica diversos tipos de dispositivos
para transportar “de manera controlada” OEMs de un lugar a otro? ¿Es
posible afirmar que alguna de las estructuras mencionadas anteriormente es
“superior” en cuanto al desempeño de esta tarea que las otras?
20. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 20 de 22
MODOS DE PROPAGACIÓN EN DISPOSITIVOS DE
CONFINAMIENTO Y “GUIAMIENTO” DE OEMs
DEFINICIÓN GENERAL:
De manera informal, puede decirse que en cualquier dispositivo de confi-
namiento y “guiamiento” de OEMs, un modo de propagación “corresponde a cada
una de las formas en las cuales los campos eléctrico y magnético asociados a una
OEM, deben de “acomodarse” (o distribuirse) a través de toda la región interna
del dispositivo ya mencionado que se va a encargar de transportar la onda antes
descrita; con el propósito de que este último permita la propagación de dicha onda
a través del mismo, de una región a otra del espacio”.
De esta definición, puede afirmarse entonces que en todo dispositivo capaz
de guiar OEMs en su interior, existen dos clases principales de modos de
propagación:
a) Modo básico o “fundamental”.- Corresponde a la distribución espacial de los
campos eléctrico y magnético “más simple” que puede formar una OEM en el
interior de estos dispositivos, la cual le da la capacidad a dicha onda de
propagarse a todo lo largo de un dispositivo de esta clase.
21. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Profr. Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 21 de 22
b) Modo de orden “superior”.- Se refiere a cualquier otra configuración que
pueden tomar los campos eléctrico y magnético de la OEM a ser transportada en
el interior del dispositivo de confinamiento bajo estudio, cuya estructura sea
diferente a la que corresponde al modo fundamental específico de ese mismo
dispositivo, que es capaz también de viajar en el interior de este último.
Los factores principales que determinan que clase de modo (o modos) de
propagación de OEMs harán su aparición en cualquier tipo de dispositivo de
“guiamiento” electromagnético, son:
• La estructura propia del dispositivo que transportará dichas ondas en su interior.
• La forma en la cual las OEMs a transportar son “introducidas” o suministradas
al dispositivo que se encargará de su traslado de una región a otra del espacio.
• El valor de la frecuencia “temporal” propia de las ondas antes mencionadas
(considerando en este caso, que las mismas son del tipo sinusoidal o armónico).
Las características más relevantes de los modos de propagación más
“elementales” (sic) en los cuales se puede configurar una OEM en el interior de
todo dispositivo capaz de guiar su traslado de una zona a otra del espacio para
poder trasladarse a través del mismo, se presentan en la tabla que se muestra a
continuación:
22. Ondas Electromagnéticas Guiadas
Introducción
Tema: “Nociones preliminares de la propagación “orientada” de OEMs en el
espacio”
Autor: Heriberto E. González Jaimes Academia de Electromagnetismo de ICE Febrero 2022 Página 22 de 22
ALGUNAS CARACTERÍSTICAS RELEVANTES DE LOS MODOS
PRINCIPALES DE PROPAGACIÓN EN DISPOSITIVOS DE
CONFINAMIENTO Y “GUIAMIENTO” DE OEMs
Modo de
propagación
Relaciones entre los
vectores de CEM y la
dirección de propagación
Comentarios relevantes sobre las
propiedades del modo
Transverso
Electromagnético
(TEM)
a) EOEM ∧ HOEM ⊥ aζ ∀ Pi , Pj
(⇒ Eζ = Hζ = 0 ∀ Pi , Pj)
b)SOEM aζ ∀ Pi , Pj
• La frecuencia de corte (fc) de estos modos, siem-
pre ES igual a cero Hertz.
• Las OEMs que se propagan de esta forma, pueden
poseer frecuencias TAN BAJAS como se desee.
Transverso
Eléctrico
(TE)
c) EOEM ⊥ aζ ∀ Pi , Pj ⇒ Eζ = 0
(⇒ ∃ Pj / HOEM ⊥ aζ ∴ Hζ ≠ 0)*
d) SOEM aζ en Pj (⇒ Sη ≠ 0)*
• La frecuencia de corte (fc) de estos modos, (para
dispositivos de sección transversal finita), siem-
pre es SUPERIOR a cero Hertz.
• Para dispositivos donde esta clase de modos de
propagación sea el fundamental, las OEMs po-
drán propagarse si y solo si fOEM ≥ fc TE fund
Transverso
Magnético
(TM)
e) HOEM ⊥ aζ ∀ Pi , Pj ⇒ Hζ = 0
(⇒ ∃ Pj / EOEM ⊥ aζ ∴ Eζ ≠ 0)*
f) SOEM aζ en Pj (⇒ Sη ≠ 0)*
• La frecuencia de corte (fc) de estos modos, (para
dispositivos de sección transversal finita), siem-
pre es SUPERIOR a cero Hertz.
• Para dispositivos donde esta clase de modos de
propagación sea el fundamental, las OEMs po-
drán propagarse si y solo si fOEM ≥ fc TM fund