Una guía de ondas de radio es un canal ( waveguide ) para la propagación de ondas de radio [1] .
Una guía de ondas de radio ( línea de transmisión ) se caracteriza por el hecho de que sus dimensiones transversales son proporcionales a las longitudes de las ondas transmitidas. Suele ser un tubo metálico (una guía de ondas metálica de secciones rectangulares , redondas, en forma de U, en forma de H y de otro tipo) o una varilla dieléctrica , en cuyo interior se propagan las ondas de radio a lo largo de sus ejes longitudinales como resultado de múltiples reflexiones del superficies internas de las paredes e interferencia de ondas reflejadas. GOST [2] se refiere a las guías de ondas de radio como líneas de transmisión de tipo cerrado, es decir, equipadas con una pantalla metálica externa (por ejemplo, una guía de ondas de metal hueco, una guía de ondas coaxialy etc.). Una guía de ondas de radio con una onda de superficie tiene la forma de una cinta metálica o un conductor cilíndrico revestido con un revestimiento dieléctrico, a lo largo del cual se pueden propagar varios tipos de ondas de radio.
Una guía de ondas de radio troposférica es una capa cuasi-horizontal en la troposfera , ubicada a baja altitud sobre la superficie de la tierra (agua), en la que las ondas de radio de una frecuencia suficientemente alta pueden propagarse como en una guía de ondas dieléctrica (es decir, como en un línea de transmisión) con muy poca atenuación [1] .
La superficie lateral del canal de la guía de ondas de radio es la interfaz entre dos medios, al pasar a través de la cual la permeabilidad dieléctrica o magnética y la conductividad eléctrica cambian drásticamente . Esta superficie puede tener una forma arbitraria, se utilizan guías de ondas de radio cilíndricas , así como guías de ondas de radio con varias secciones (rectangular, redonda, en forma de H y de U, etc.).
Las guías de ondas de radio generalmente incluyen solo aquellas en las que el canal tiene una sección transversal simplemente conectada . El resto se consideran en la teoría de líneas largas.
Ambos extremos de la guía de ondas suelen terminar con bridas de metal con orificios para unir las bridas entre sí. En los extremos de las bridas, se realizan ranuras redondas o rectangulares de cuarto de onda o juntas de contacto para reducir el nivel de fuga de radiación electromagnética en las juntas.
Varios elementos están hechos de segmentos de guías de ondas: tees en los planos E o H, curvas rectangulares o suaves, puentes dobles, acopladores direccionales .
La característica principal de una guía de ondas de radio es que puede propagar ondas electromagnéticas cuya longitud de onda es menor o aproximadamente igual a la sección transversal de la guía de ondas. Esto provoca el uso de guías de ondas de radio principalmente en la región de las frecuencias de microondas .
El campo electromagnético del modo fundamental (H 10 ) en una guía de onda rectangular.
El campo electromagnético del modo fundamental (H 11 ) en una guía de onda circular.
En las guías de ondas se pueden excitar varios tipos ( modos ) de ondas electromagnéticas H 10 , E 11 y otras. El modo con la frecuencia de corte más baja (la longitud de onda más grande que aún puede propagarse a través de una guía de ondas con un tamaño dado) se denomina modo fundamental. Para una guía de ondas rectangular, este modo es H 10 y para una redonda, H 11 . Es posible suprimir tipos de modos no deseados. La excitación de varios tipos de modos se utiliza en alimentaciones de antena.
Para proporcionar los parámetros requeridos en guías de ondas o rutas de guía de ondas, se sintonizan. El ajuste SWR se realiza:
La principal ventaja de las guías de ondas de radio de metal en comparación con las líneas coaxiales y balanceadas de dos hilos es la baja pérdida de potencia de microondas .
Esto es debido a:
Las guías de ondas se utilizan para transmitir energía en rutas de microondas (por ejemplo, desde un transmisor a una antena ). Dicha ruta generalmente consta de diferentes guías de ondas de radio (en forma y tamaño), curvas angulares, etc. Para articular guías de ondas de radio de diferentes secciones transversales, se utilizan transiciones suaves de guía de ondas con una sección transversal variable (por ejemplo, una transición de bocina).
Las paredes de las guías de ondas pueden ser flexibles, de caucho o de tipo fuelle . Las paredes internas de las guías de ondas hechas de materiales dieléctricos deben estar metalizadas. En la tecnología militar y espacial, las paredes internas de las guías de ondas suelen estar recubiertas de plata.