INSTITUTO TECNOLÓGICO DE SALINA CRUZVIII - C ING. ELECTRÓNICA MC. SUSANA MÓNICA ROMÁN NÁJERA APLICACIONES DE LAS GUÍAS DE ONDAS La guía de onda es otro medio de comunicación también muy usado, el cual opera en el rango de las frecuencias comúnmente llamadas como microondas (en el orden de GHz). Su construcción es de material metálico por lo que no se puede decir que sea un cable. .El ancho de banda es extremadamente grande y es usada principalmente cuando se requiere bajas perdidas en la señal bajo condiciones de muy alta potencia como el caso desde una antena de microondas a el receptor/transmisor de radio frecuencia. Las aplicaciones típicas de este medio es en las centrales telefónicas para bajar/subir señales provenientes de antenas de satélite o estaciones terrenas de microondas. filtros. . se usan en microondas. existe un tipo de guía de onda que fabrica una compañía que se llama ANDREW. también existen guías de onda más flexibles. y a este tipo de guía de onda flexible se le conoce como Heliax Las guías de onda son muy adecuadas para transmitir señales debido a su bajas pérdidas. como acopladores direccionales.No todas las guias de onda son duras. Por ello. mayor que el de líneas impresas o coaxiales para la misma frecuencia. circuladores y otros . a pesar de su ancho de banda limitado y volumen. También se realizan distintos dispositivos en guías de onda. . sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y. las guías de onda dieléctricas trabajando a frecuencias de la luz visible e infrarroja. son especialmente importantes. las redes de datos. útiles para transportar información de banda ancha. en general. y lo serán más en el futuro. habitualmente llamadas fibra óptica.Actualmente. Guía de onda tabicada: Guía de onda acanalada. Guía de onda de haz. sin ninguna pared conductora. Guía de onda carga periódicamente. guiada en H. Formada íntegramente por uno o varios materiales dieléctricos. elíptica). . Tipos de Guías de Onda Existen muchos tipos de guías de onda. guiada en V. presentándoles aquí las más importantes: Guía de onda rectangular (circular. Guía de onda dieléctrica:. . Transiciones guía de onda – coaxial El conductor interno del coaxial se interna en la guía de onda para excitar el modo fundamental. . Transiciones guía de onda – guía de onda • Pueden servir para cambiar la sección transversal de una guía (rectangular-rectangular o cilíndrica-cilíndrica) o para variar el tipo de guía de onda (rectangular-cilíndrica) • Adaptación entre modos guía rectangular – guía cilíndrica . Atenuadores Los atenuadores son componentes que reducen la potencia de la señal. absorbiendo o reflejando parte de su energía y disipándola en forma de calor. Atenuadores fijos para cable coaxial Atenuadores variables para cable coaxial . • Los atenuadores que reducen la potencia por efecto Joule se conocen como atenuadores disipativos. en una cantidad previamente prefijada. • Existen dos tipos de atenuadores: fijos y variables. Atenuadores rotatorios . Desfasadores Coaxiales . por tanto. el desfase que sufre la señal.Desfasadores en guía de onda Varían el dieléctrico que rellena la guía o su sección transversal para variar la velocidad de propagación y. También se construyen mediante híbridos y cortocircuitos móviles. . sino que emite directamente a través de las ranuras. estos sistemas empleaban reflectores parabólicos. .Guía de onda ranurada Se emplea como antena para aplicaciones de radar en frecuencias de microondas. Antes de que se introdujese en radares superficiales de búsqueda. Una guía de onda ranurada no tiene reflector alguno. . El espaciado entre estas es crítico y debe ser múltiplo de la longitud de onda que se está usando para transmitir/recibir.APLICACIÓN DE GUIAS DE ONDA Una guía de onda ranurada no tiene reflector alguno. sino que emite directamente a través de las ranuras. Entre los entornos de aplicación de estos dispositivos : • Los radares de los aeropuertos • Los sistemas que permiten que los trenes se detengan en el momento adecuado en las estaciones con mampara de seguridad. . pero también se puede transmitir información mediante el confinamiento de las ondas en cables o guías.ALGUNA APLICACIONES Sistemas de telecomunicaciones Utilizan la propagación de ondas en el espacio libre. . sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y. . en general. Satélites Están constituidos por uno o más dispositivos receptor-transmisores. las redes de datos. cada uno de los cuales cubre una franja lo suficientemente ancha de la superficie terrestre obteniendo de esta manera una cobertura global.Actualmente. son especialmente importantes para transportar información de banda ancha. vehículos motorizados. formaciones meteorológicas y el propio terreno.Radar El radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias. . barcos. altitudes. direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves. La guía de onda es un tubo hueco.Microondas La guía de onda es más comúnmente utilizada como una línea de transmisión de señales de microondas que se mueven entre transmisores o receptores y antenas. y las señales de microondas se transmiten en el interior del tubo para mover la potencia de RF desde el punto A al punto B. . La tecnología de guía de onda es aún la principal elección para el diseño de elementos de alto rendimiento en sistemas de ondas milimétricas. . Sin embargo. ésta no es muy adecuada para producción en masa de bajo costo debido a la necesidad de caros y tediosos procesos de calibración de los dispositivos finales. en muchos casos. estructuras no planares como las guías de onda clásicas son necesarias. Es por este motivo que esquemas híbridos de estructuras planares y no planares resultan alternativas interesantes para el desarrollo de sistemas en microondas y ondas milimétricas. .Por otro lado. en la realización de circuitos integrados de bajas pérdidas se suelen encontrar algunos problemas relacionados principalmente con las limitaciones en rendimiento de la tecnología planar. la más utilizada es la que se basa en Substrate Integrated Waveguide (SIW). . Esta tecnología permite implementar componentes utilizando todas las técnicas tradicionales de modelado y diseño desarrolladas para dispositivos en guía de onda rectangular.En los últimos años se han propuesto algunas soluciones que permiten esta integración. las pérdidas presentes en estas guías son mínimas. .En una guía de onda rectangular tradicional las ondas son confinadas dentro de ella y al estar rellena de dieléctrico aire. pero con desventajas como la dificultad de integración con otro medio. el peso y el tamaño. esto se consigue creando paredes eléctricas artificiales utilizando vías metalizadas . filtros y otros circuitos usando una técnica de fabricación de bajo coste completamente compatible con técnicas PCB (Printed Circuit Board) y LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic) . diplexores. Esta tecnología permite el diseño y construcción de guías en el rango de microondas y ondas milimétricas.A inicios de los años 90 surge una nueva tecnología denominada Substrate Integrated Waveguide (SIW) que consiste en sintetizar una guía de onda dentro de un substrato dieléctrico. Se pueden diseñar resonadores. habitualmente. . Asu vez. filtros. esta tecnología permite la fácil integración de dispositivos realizados en SIW con otros circuitos planares. permite la realización de transiciones eficientes de banda ancha entre esta guía y circuitos integrados planares. divisores de potencia . acopladores direccionales. antenas . .La tecnología SIW se ha utilizado principalmente para la implementación de osciladores. etc. la síntesis de una guía de onda rectangular en un substrato. Adicionalmente. La guía SIW se construye colocando dos filas de agujeros metalizados en el substrato. acopladores direccionales. 1. divisores de potencia. La diámetro d de los agujeros. el espacio b entre ellos y la separación W entre las filas. como se muestra en la Fig.La tecnología SIW se ha utilizado principalmente para la implementación de osciladores. antenas. son los parámetros físicos necesarios para el diseño de la guía. . etc. filtros. . por lo cual se utiliza una analogía con la guía rectangular clásica. sin embargo al tratarse de una estructura periódica. . su permitividad. su análisis es más complicado comparado con la guía tradicional. y principalmente el radio y la separación de los postes. ya que con estos parámetros aseguramos que las paredes laterales de la guía tengan un comportamiento conductor y que no se presenten grandes pérdidas.Los principales parámetros que se deben considerar en un diseño con SIW son la altura del sustrato. su excitación da lugar a una nueva transición que debe cumplir con buenas condiciones de adaptación para conseguir que toda la potencia que se suministre sea transferida a la guía y se garantice un nivel de pérdidas aceptable. .Por la forma en la que se construye una guía SIW. 2 se visualizan las transiciones implementadas: . En la Figura No.La línea microstrip es adecuada para excitar la guía de onda ya que los campos eléctricos de las dos estructuras están orientados aproximadamente en la misma dirección y comparten el mismo perfil. como se indica en la Fig.Utilizando acoplo por ranura Este tipo de transición permite conectar dos guías SIW mediante una ranura situada entre dos caras adyacentes de las guías. 3 . GUIA DE ONDA EN RADIOTERAPIA . los rayos X de alta energía son producidos del blanco.El acelerador lineal utiliza tecnología de microondas (similares a la que se usa para radar) para acelerar los electrones en la parte del acelerador llamada "guía de ondas". Como resultado de estos choques. Estos rayos X de alta energía se dirigen al tumor del paciente y se conforman al salir de la máquina para formar un haz que corresponde con el tumor del paciente. . y luego permite que estos electrones choquen contra un blanco de metal pesado. o sea que el campo eléctrico tiene la dirección correcta cuando el electrón sale de la cavidad. El tamaño de las cavidades y la frecuencia de microondas deben ser tales que el electrón es acelerado en el espacio entre cavidades. .La guía de onda consta de una serie de discos con separaciones crecientes entre ellos que forman las cavidades de la estructura aceleradora en la que se aplicó alto vacío.