Por favor, que alguien me explique en inglés simple o ecuaciones básicas por qué se Transverse Electric and Magnetic Modes(TEM)propaga una guía de ondas en solo dos superficies como una coaxial or a parallel plateguía de ondas.
El documento al que se vinculó (a pesar de los errores ortográficos y de idioma) es bastante bueno. De la página 4... "... todas las componentes transversales de E y H pueden determinarse únicamente a partir de las componentes axiales Ez y Hz". Para la compatibilidad con el modo TEM, debe tener AMBOS Ez = Hz = 0 simultáneamente. El documento trata muy bien la razón matemática, lo que está buscando es un sentido físico de lo que se dice en las matemáticas.
Lo que se reduce a que el campo H está soportado por corrientes inducidas en las paredes y el campo E está soportado por voltajes inducidos en las paredes y para que la onda se propague estos deben reforzarse entre sí, pero en un solo sistema conductor. se anulan entre sí. ¿La solución? Si tiene conductores separados, puede darles forma para que el voltaje y la corriente en los conductores se refuercen entre sí. Los conductores estarán enlazados capacitiva e inductivamente, un solo conductor no puede estarlo.
Una guía de ondas es un solo conductor con un dieléctrico en su interior (el aire también es un dieléctrico). El modo TEM se caracteriza por campos eléctricos y campos magnéticos perpendiculares entre sí y perpendiculares a la dirección de propagación. Para tener tal configuración, tiene que haber una fuente de campo eléctrico en el centro desde donde los campos E se originan y terminan en el conductor exterior y tiene que haber una fuente de corriente que pueda generar campos magnéticos. Para el modo TEM, el flujo de corriente debe estar a lo largo del eje de la guía de ondas, lo que crea campos magnéticos giratorios que son normales a los campos eléctricos generados debido a las cargas (en movimiento) en el conductor que lleva la corriente. Dado que dicha fuente de corriente está ausente y la guía de ondas es una configuración de un solo conductor, el modo TEM no puede existir dentro de una guía de ondas.
Esto se debe a que la única forma de propagar un modo TEM a lo largo de una ruta específica es haciendo fluir una corriente física también a lo largo de esa ruta específica. Para producir una corriente, también necesita un voltaje físico. Por lo tanto, necesita 2 conductores.
Además, este no es el caso de los modos TE y TM, ya que pueden manifestarse y guiarse a lo largo de las paredes de un solo conductor (debido a las condiciones de contorno). Esto se debe al hecho de que los modos TE y TM tienen más libertad, ya que se someten solo a 1 ecuación definitoria (es decir, Ex = 0), donde TEM debe satisfacer 2 ecuaciones (es decir, Ex = 0 y Hx = 0).
De hecho, una guía de ondas de un solo conductor NO tiene corriente física (la corriente de desplazamiento está ahí) o voltaje ... solo ondas E y H. TEM no se puede mantener en tales entornos.
Por favor, eche un vistazo al siguiente enlace. Como dice en la página, considere que queremos tener TEM, lo que significa que los campos eléctricos y los campos magnéticos son perpendiculares a la dirección de propagación, en las guías de ondas. Entonces sabemos que los campos magnéticos son bucles cerrados y por la ley de Amper sabemos que si tenemos un campo magnético, debe haber una corriente entre ellos que lo produzca. Sin embargo, como no hay corriente en el medio de la guía de ondas, TEM no puede soportarse en una estructura de un solo conductor.
Las ondas temporales no necesitan 2 conductores, necesitan 2 fuentes. A diferencia de la comunicación inalámbrica, las ondas aquí son guiadas, por lo que no es necesario optar por ondas temporales. TE o TM son suficientes.
Andy alias
Ishank