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Inicio/Electricidad y magnetismo/Guía de onda rectangular TE₁₀

Guía de onda rectangular TE₁₀

Campos E_y, H_x, H_z; frecuencia de corte f_c, β, longitud de onda en la guía λ_g; plantillas de sección WR.

Guía de onda rectangular (TE₁₀)

Plantillas (aire)
22.86 mm
10.16 mm
10 GHz
1

Capas de campo

TE₁₀: k_c = π/a, f_c = c/(2a√ε_r). Si f > f_c: β = √(k²−k_c²), λ_g = 2π/β; por debajo del corte — e^{−αz}.

Magnitudes medidas

f_c (TE₁₀)6.557 GHz
f10.000 GHz
RégimenPropagación
β1.5824e+2 rad/m
α— Np/m
λ_g39.71 mm
λ₀29.98 mm
k_c137.43 rad/m

Sobre el modelo

Una guía de onda rectangular sin pérdidas, de dimensiones internas a (pared ancha) y b, llena de un medio homogéneo con ε_r, sostiene modos TE y TM. El modo dominante es TE₁₀, con k_c = π/a y f_c = c/(2a√ε_r). Con k = nω/c, n = √ε_r, hay propagación si k > k_c: β = √(k² − k_c²), λ_g = 2π/β; si k < k_c, atenuación por debajo del corte α = √(k_c² − k²). Se muestran E_y, H_x, H_z de curso en régimen armónico según +z; no hay pérdidas en las paredes, acoplamiento a otros modos ni dispersión de ε_r con la frecuencia. Las plantillas WR son tamaños orientativos en mm.

Para quién: Electrodinámica y microondas después del TEM en la línea de dos hilos: modo TE₁₀ y frecuencia de corte.

Conceptos clave

  • guía de onda rectangular
  • modo TE₁₀
  • frecuencia de corte
  • constante de propagación
  • longitud de onda en la guía
  • atenuación por debajo del corte
  • modo dominante

Cómo funciona

Para TE₁₀ se muestran E_y, H_x, H_z en la sección. Frecuencia de corte f_c = c/(2a√ε_r); por encima se calculan β y λ_g, por debajo el coeficiente de atenuación α. Las plantillas WR dan una referencia de tamaños; el modelo es ideal: sin pérdidas, un solo modo.

Preguntas frecuentes

¿Por qué TE₁₀ depende del ancho a?
Para TE_mn, k_c² = (mπ/a)² + (nπ/b)². El mínimo en m = 1, n = 0 da k_c = π/a; con n = 0 no hay dependencia de y.
¿Qué significan ⊙ y ⊗?
Se mira según +z, desde la pantalla. H_z va por el eje: campo positivo — ⊙, negativo — ⊗.
¿Por qué cambia el panel de abajo en el corte?
Se muestra |E_y| en el corte x–z a y = b/2. Por encima del corte hay onda viajera sin(ωt − βz) (las rayas marcan el paso λ_g); por debajo, e^{−αz}.
¿Las plantillas WR son medidas exactas?
Son valores nominales para el curso; las guías reales tienen tolerancias y pérdidas.