La impedancia de onda de una guía rectangular depende de modo, frecuencia, sección y medio. Para TE10 en WR-90 con aire es aproximadamente 499 Ω a 10 GHz. Describe una relación entre campos transversales, no una resistencia que se coloque directamente en serie con los 50 Ω de un coaxial.
Impedancia de onda y referencia de puerto
Para un modo se relacionan el campo eléctrico y el magnético transversal correspondiente. En una guía hueca no hay una definición única de tensión y corriente entre dos terminales válida para todos los objetivos.
Las líneas equivalentes y los parámetros S necesitan una normalización declarada. Un adaptador coaxial–guía acopla y adapta modos: no conecta solamente dos valores reales de impedancia.
La relación para TE
En el modelo uniforme ideal sin pérdidas, por encima del corte, ZTE = ωμ/β = η/√[1 − (fc/f)²], con η = √(μ/ε). En aire, η es aproximadamente 377 Ω.
También ZTE = ηλg/λ, utilizando la longitud de onda en el medio. Al acercarse al corte desde arriba, el valor ideal crece.
En TM cambia la expresión
ZTM = β/(ωε) = η√[1 − (fc/f)²]. Cerca del corte desde arriba disminuye. No apliques la ecuación TE a todos los modos.
Los modos TM de la guía rectangular necesitan ambos índices positivos. TM10 no es un modo de esta guía ideal.
Ejemplo WR-90
Las dimensiones interiores son a = 22,86 mm y b = 10,16 mm. El corte TE10 es c/(2a) ≈ 6,557 GHz. La altura b no aparece en esta fórmula específica, pero influye en otros modos y características.
| Frecuencia | Impedancia de onda |
|---|---|
| 8,2 GHz. | Unos 627 Ω. |
| 10 GHz. | Unos 499 Ω. |
| 12,4 GHz. | Unos 444 Ω. |
Por tanto, 480–520 Ω no representa toda la banda 8,2–12,4 GHz. A frecuencias mayores pueden importar otros modos; obtener un valor con la fórmula TE10 no demuestra la idoneidad de un producto.
Por debajo del corte y en piezas reales
Por debajo del corte el campo es evanescente. La impedancia adopta una forma reactiva según la convención utilizada. No conviertas la raíz negativa en un valor real tomando su valor absoluto arbitrariamente.
Pérdidas, rellenos no uniformes, curvas y uniones requieren modelos apropiados. Superficie y elementos conectados modifican reflexión y transmisión.
Diferencia de impedancias y reflexión
En una línea simple con referencia real Z y carga real 1,1Z, Γ = (1,1 − 1)/(1,1 + 1) ≈ 0,0476. La fracción de potencia reflejada es aproximadamente 0,227%. Una diferencia del 10% no significa siempre más del 20% de reflexión.
Esta relación escalar tampoco describe automáticamente un escalón complejo de guía. Superposición de campos y modos superiores se evalúan con análisis electromagnético y parámetros S apropiados.
Interpretar el resultado del VNA
Documenta banda, modos, calibración, normalización y terminaciones. El valor de referencia mostrado en pantalla no es automáticamente una medición directa del cociente E/H interno.
Consulta las ecuaciones de propagación y las dimensiones rectangulares. Distingue siempre el modelo ideal del intervalo garantizado de la pieza.
