I.S.I.S.S.
“F. FEDELE” di Agira (EN)
Sez. I.T.I. “S. CITELLI” di REGALBUTO
Ponti Radio Satellitari
ANNO SCOLASTICO 2012/2013
Lezioni di TELECOMUNICAZIONI
MODULO 5: GUIDE D’ONDA
Prof. Mario LUCIANO
Indice
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OBIETTIVI FORMATIVI
GUIDE D’ONDA
(Conoscenza e comprensione)
MODULO 5: GUIDE D’ONDA
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Caratteristiche particolari
Confronto con altri mezzi trasmissivi
Principio di funzionamento
dimensionamento
INDICE
1 – GENERALITA’
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
Si chiamano guide d'onda quei mezzi di trasmissione per microonde
costituiti da tubi metallici a sezione principalmente rettangolare o,
talora circolare o ellittica, nei quali viaggiano onde elettromagnetiche.
Internamente sono lucidate e spesso argentate per migliorare la
conduzione delle correnti che si muovono sulla superficie interna per
effetto pelle.
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
Quando si svilupparono gli studi sul radar, dal 1935 in poi, si presentò il
problema di trasmettere segnali di grande potenza a microonde e ci si
rese conto che i cavi coassiali, di cui si disponeva allora, presentavano,
alle frequenze di lavoro dei gigahertz, un'attenuazione inaccettabile.
Si creò allora un canale di trasmissione senza il dielettrico, che causava
l'attenuazione del cavo e senza più due conduttori separati, bensì un
unico conduttore cavo su cui viaggiava un'onda elettromagnetica la cui
attenuazione era molto al di sotto di quella dei cavi alle stesse frequenze.
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1 – GENERALITA’
GUIDE D’ONDA
Da un punto di vista elettronico, le guide d'onda si presentano come
dei filtri passa alto, con una frequenze di taglio fT dell'ordine dei
GHz, con un diagramma di attenuazione che presenta un minimo
come indicato in figura.
Le guide d'onda sono usate nel campo dei radar, dei ponti radio, dei
ripetitori per cellulari, nei satelliti artificiali ed ovunque, in generale,
si debbano trasmettere a distanza microonde.
Le onde elettromagnetiche, immesse nella guida attraverso
antenne particolari di varia forma, si propagano dentro le guide
d'onda per riflessioni successive lungo le pareti interne fino ad
arrivare a destinazione.
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
Esistono in generale tre categorie di modi di propagazione delle
onde elettromagnetiche che si differenziano in base alla distribuzione
dei campi elettrico e magnetico durante la propagazione.
Le definizioni evidenziano quale dei due campi, elettrico o magnetico,
ha componente solo trasversale rispetto alla direzione di propagazione.
T.E. (trasversale elettrico) usato nelle guide d'onda T.M. (trasversale
magnetico) usato nelle guide d'onda T.E.M. (trasversale elettrico e
magnetico) usato nei cavi coassiali e nello spazio libero
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
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by prof. Andrea Rabito ed alunni delle classi V
Onde Elettromagnetiche e Antenne
FINE PRESENTAZIONE
Buon Lavoro ……… !
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
Nelle guide rettangolari, le cui dimensioni sono ormai normalizzate, il
lato maggiore “a” è lungo il doppio del lato minore “b”.
La sovrapposizione fra l'onda incidente e l'onda riflessa dalle pareti
della guida, da luogo a zone di interferenza costruttiva e zone di
interferenza distruttiva alternate, che determinano distribuzioni dei due
campi elettrici e magnetici all'interno della guida dalle forme
caratteristiche. A seconda dell'angolo di incidenza dell'onda
elettromagnetica all'interno della guida d'onda, si possono avere
dunque vari possibili modi di propagazione sia di tipo TE che TM che
vengono distinti tramite due indici in basso a destra.
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1 – GENERALITA’
GUIDE D’ONDA
I segnali vengono immessi in guida, ad esempio, per mezzo di
antennine disposte nei punti dove il campo elettrico è massimo, come
indicato in figura.
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GUIDE D’ONDA
1 - GENERALITA’
Le frequenze che possono propagarsi nelle guide devono superare un
valore, come già detto, noto come frequenza di taglio inferiore,che si
ottiene rapportando la lunghezza d'onda di taglio corrispondente, con il
lato maggiore a della guida.
Per il modo dominante TE10 e per il modo successivo TE20 , ad
esempio, la lunghezza d'onda di taglio corrisponde al doppio del lato
maggiore della guida rispettivamente, e al lato maggiore stesso, come
indicato in figura
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1 – GENERALITA’
GUIDE D’ONDA
Le guide circolari hanno il vantaggio di un'attenuazione più bassa per
alcuni modi, ma hanno il grave svantaggio che il campo al loro interno
ruota e, immesso in un punto da un'antennina con una precisa
direzione, in uscita può non ritrovarsi nella giusta posizione in cui è
stata posta l'antennina ricevente, problema questo analogo a quello
relativo alla propagazione di altri modi nelle guide rettangolari e che
fanno sì che si faccia viaggiare solo il modo dominante.
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GUIDE D’ONDA
1 – GENERALITA’
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