Conceitos Essenciais: Guias de Onda e Linhas de Transmissão

Guia de Onda ou Duto

Constituído por um condutor único envolvendo um dielétrico (ar), onde os campos eletromagnéticos são transportados. A onda caminha no interior do guia, refletindo-se em suas paredes, e possui uma velocidade ao longo do guia menor do que aquela em espaço livre.

Modos de Propagação

• TEmn (Modo Transversal Elétrico): É o modo em que o campo elétrico possui apenas componente transversal à direção de propagação, e o campo magnético possui uma componente transversal e outra paralela.
• TMmn (Modo Transversal Magnético): É o modo em que o campo magnético possui apenas componente transversal à direção de propagação, e o campo elétrico possui uma componente transversal e outra paralela.
• mn: Número inteiro positivo que indica as possíveis configurações do campo transversal em função das dimensões do guia. Quando nulo, significa que o campo transversal não sofre variação.

Tipos de Guias de Onda

• Guia de Onda Retangular: “m” está relacionado à largura (a) e “n” à altura (b).
• Guia de Onda Circular: “m” está relacionado à posição angular e “n” à distância ao centro.

Vantagens e Desvantagens do Guia de Onda

Vantagens:

• Pode operar com frequências superiores a 2 GHz.
• Baixíssimas perdas.
• Baixo coeficiente de reflexão.
• Baixa atenuação por comprimento de duto utilizado.

Desvantagens:

• Maior custo.
• Necessidade de acessórios de curva toda vez que se deseja mudar a direção da linha de dutos ou guias (retangular e circular). Nota: Não se aplica ao guia elíptico devido ao seu formato.

Microlinhas (Microstrip Lines)

São linhas de transmissão confeccionadas em circuito impresso onde se pode, com facilidade, controlar a impedância característica desejada. São utilizadas em circuitos de micro-ondas em altas frequências.

Perguntas Frequentes sobre Linhas de Transmissão

Que tipo de ressonância na carga apresenta uma linha de transmissão ressonante fechada?

Apresenta na carga característica de circuito fechado (curto-circuito), ou seja, corrente máxima e tensão nula.

Que constantes elétricas apresenta uma linha de transmissão que transporta sinais de radiofrequência?

Corrente alternada.

Defina Onda Estacionária:

É a quebra de continuidade da impedância, ocasionando uma interferência destrutiva entre a onda incidente e a onda refletida pela carga.

Defina Impedância de uma Linha de Transmissão:

Resistência à passagem de corrente elétrica.

A impedância característica de um cabo coaxial é função de que parâmetros?

Da distância dos condutores e do dielétrico utilizado.

Que valor tem o coeficiente de reflexão de uma linha paralela terminada em curto e o que este valor significa?

O valor é 1. Indica que não há reflexão total.

O que significa dizer que uma linha de transmissão possui Relação de Onda Estacionária (ROE) igual a infinito?

Indica que há reflexão total.

Cite a principal vantagem de se utilizar um guia de onda na ligação entre um transmissor de rádio e uma antena:

Pode operar com frequências superiores a 2 GHz.