Electromagnetismo de Alta Frecuencia. Grado en Física.

Electromagnetismo de Alta Frecuencia.
Grado en Física.
1.
Una onda se propaga en un modo TE a través de una guía de ondas. Demostrar que la impedancia de
onda es de la forma:
Donde η0 es la impedancia característica del medio que rellena la guía (el vacío), λ0 la longitud de
onda de la señal en propagación libre, y λg la longitud de onda de la misma, dentro de la guía.
2.
Demostrar que, en una guía de ondas por la cual se propaga un modo TE ó TM, el producto de la
velocidad de fase por la de grupo de la señal es constante. Calcular esa constante.
3.
Entre dos planos conductores ilimitados, situados en y=0 y y=d se propaga una onda TEM según la
dirección del eje z. Como consecuencia aparece un voltaje entre los dos planos, de la forma:
V(z,t)=V0⋅ej( t-kz)
ω
Determinar el valor de los campos, el flujo de energía a través de la guía, así como el valor medio de
la presión que ejerce esta onda sobre ambos planos.
4.
Calcular la atenuación debida a las pérdidas en los conductores para los modos TE de una guía de
ondas de placas plano-paralelas.
5.
Una guía de ondas de placas plano-paralelas está compuesta por dos placas conductoras, de 6mm de
anchura, y separadas por un dieléctrico de 1,5mm. Calcular la impedancia característica de la línea de
transmisión equivalente, si el modo de propagación es TEM, y la permitividad relativa del dieléctrico
es 9. Si el dieléctrico se interrumpe bruscamente, calcular la razón de onda estacionaria en la primera
parte de la guía.
6.
Una onda se propaga en el modo TE10 a través de una guía de ondas rectangular, de 2x1 cm, siendo la
frecuencia de la señal de 10 GHz. Calcular la longitud de onda de corte, y la longitud de onda de la
señal en la guía.
7.
Una guía de ondas rectangular se encuentra parcialmente rellena por un dieléctrico de permitividad
relativa 2,25, como se indica en la figura. Calcular la frecuencia de corte del modo TE10. (Dato:
a=2,286 cm).
Hoja de problemas nº 7. – Guías de ondas.