La banda útil de una guía circular depende de cortes modales, diámetro, excitación, pérdidas y tolerancias. El intervalo donde sólo puede propagarse la familia TE11 no coincide necesariamente con la banda garantizada del conjunto. Define qué se limita: reflexión, pérdida, polarización o pureza modal.
1. Corte dominante y siguiente modo
Para una sección circular ideal con aire, radio a y diámetro D = 2a, fc,TE11 ≈ 1,8412c/(2πa) = 1,8412c/(πD).
El siguiente corte suele ser el de TM01, con coeficiente 2,4048. La relación entre ambos es aproximadamente 1,306. Describe un intervalo sin otra familia propagativa, no una garantía de buen funcionamiento hasta sus dos extremos.
Cerca del primer umbral deben evaluarse dispersión y pérdidas. Por debajo, el campo del modo es evanescente. No se puede reducir el comportamiento de cualquier pieza finita a una pérdida fija del 99% en unos centímetros.
2. Diámetro y longitud de onda de corte
λc,TE11 = 2πa/1,8412 ≈ 3,4126a, o aproximadamente 1,7063D. No intercambies radio y diámetro.
| Diámetro interior | TE11 | TM01 |
|---|---|---|
| 25,4 mm | Unos 6,92 GHz | Unos 9,03 GHz |
| 60 mm | Unos 2,93 GHz | Unos 3,82 GHz |
Con radio de 3 cm, la longitud de onda de corte TE11 es unos 10,24 cm, no 3,412 cm. Aumentar la sección baja ambas frecuencias sin cambiar su relación ideal.
Si D se expresa en centímetros, el corte TE11 en GHz es aproximadamente 17,57/D. Revisa unidades antes de trasladar el coeficiente a pulgadas o a una fórmula que use radio.
3. Excitación, simetría y polarización
En el círculo ideal, TE11 admite dos orientaciones ortogonales con el mismo corte. La polarización circular necesita amplitudes y fase relativa adecuadas; una pared circular no la crea por sí sola.
Transición, sonda y curvas pueden acoplar modos. Una simetría puede limitar ciertas conversiones incluso sobre el corte, pero un defecto de fabricación puede romperla.
Una sonda no reduce necesariamente la banda un 15% frente a otro excitador. Comprueba la excitación y todos los modos significativos del modelo.
4. Conductividad y pérdidas
Modo, diámetro, frecuencia y superficie determinan pérdidas conductoras. Decir solamente TE11 a 10 GHz no justifica 0,015 dB/m. Revestimientos y capas intermedias también pueden importar.
TE01 puede resultar útil en determinados trayectos de bajas pérdidas, pero no es TE11 y exige su excitación correspondiente. Dominante significa aquí menor corte, no menores pérdidas bajo cualquier condición.
Un límite de atenuación puede reducir la banda útil antes de la frontera teórica. Compara la ruta completa con sus transiciones.
5. Tolerancias y montaje
Para una pequeña variación uniforme, Δfc/fc ≈ −ΔD/D. Un aumento de diámetro del 0,1% baja el corte aproximadamente un 0,1% en este modelo.
Ovalidad, escalones y defectos locales no equivalen al cambio del diámetro medio. Pueden modificar polarización y conversión modal. Incluye bridas, orientación y repetición del montaje.
Especificar una banda verificable
Indica dimensiones, relleno, modo requerido, puertos, cargas y extremos. Establece criterios de reflexión, transmisión y polarización y mídeles con planos calibrados.
El calculador de everything RF usa radio; el documento SPINNER, página 17, ofrece las relaciones modales. Respeta sus hipótesis sin sustituir la especificación por un solo corte.
