¿Qué significa "sin modo" en el contexto de los conectores coaxiales?

He visto una serie de conectores coaxiales que afirman estar clasificados para "funcionamiento sin modo hasta (lo que sea) GHz", pero después de mucho buscar, parece que no puedo encontrar ninguna definición de "sin modo".

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¿Qué significa "sin modo" en este contexto?

Creo que es porque el cable coaxial puede tener modos de propagación de orden superior, como una guía de ondas, excepto que el "modo" más bajo de un cable coaxial va a 0 Hz. Cuando su coaxial comienza a exhibir estos modos de orden superior, suceden cosas malas (al menos una dispersión extraña, ¿tal vez calentamiento? No sé). Supongo que "modo libre" significa la frecuencia más alta en la que puede confiar que el conector no tenga tales modos dentro de sí mismo.

Respuestas (3)

La energía electromagnética puede viajar a través de una guía de ondas de diferentes modos , es decir, de diferentes formas para que las ondas estacionarias eléctricas y magnéticas encajen dentro de la cavidad de confinamiento. Normalmente la propagación en coaxial es en el modo fundamental TEM 00 , lo que significa que no hay ondas estacionarias perpendiculares a la dirección de propagación. Sin embargo, si la longitud de onda utilizada es lo suficientemente pequeña en comparación con el diámetro del cable coaxial o del conector, otros modos también podrán propagarse. En general, esto es algo malo, ya que los diferentes modos tendrán diferentes velocidades de propagación, lo que provocará interferencias y pérdidas entre símbolos. Podría decirse que un mejor término sería "modo único" en lugar de "sin modo", pero supongo que las personas en el mundo coaxial no están

En cualquier caso, el límite libre de modo es la frecuencia por debajo de la cual una cantidad insignificante de energía se acopla a los modos superiores, por lo que no causan ningún problema.

Esto es lo que me confundió: pensé en los modos de guía de ondas, pero por lo que pude entender, "sin modo" significaría "sin señal", lo que no tenía ningún sentido.
Bah, ¿por qué no usan la misma terminología que la fibra óptica?
@Hearth mira ma sin modos! Disculpas si estaba escribiendo por debajo de tu nivel, pero creo que esto sigue siendo una respuesta decente de propósito general.
¡No, no estoy ofendido ni nada! Después de todo, este sitio está aquí para dar respuestas a personas que no sean la persona que hizo la pregunta en primer lugar.
@DKNguyen Porque el cable coaxial era una tecnología de ingeniería práctica más de un siglo antes que la fibra óptica. Los cables coaxiales se utilizaron para telefonía de larga distancia en la década de 1850. La fibra óptica solo se convirtió en una solución práctica en la década de 1980 cuando se descubrió cómo producirla rápidamente. Antes de eso, la velocidad máxima para fabricar cable de fibra óptica era de solo 2 metros/segundo.
@alephzero En la década de 1850 eran cables de telegrafía , no de telefonía . Además, las Ecuaciones de Maxwell, en su forma más antigua, ni siquiera se publicaron hasta 1861, por lo que gran parte de la terminología de la industria que creció en torno a los cables coaxiales se desarrolló aproximadamente al mismo tiempo que el marco teórico que los describía, así que imagino que hay algunos joyas heredadas en el léxico que aún no han armonizado con campos relacionados como la óptica.

En una guía de ondas que consta de un tubo hueco delgado, hay una frecuencia de corte por debajo de la cual no funcionará, no propagará energía. Por encima de esa frecuencia, se pueden propagar varios patrones diferentes de campo E y H, y cada patrón se denomina modo.

Si pasa un cable por el medio del tubo, agrega un modo adicional, el modo coaxial o TEM, que convenientemente va directamente a CC. Agregar este cable adicional cambia los modos de guía de ondas de frecuencia más alta en detalle, pero aún existen.

Siempre que opere su cable coaxial por debajo de la frecuencia de corte de la guía de ondas sin el cable central, solo se propaga el modo TEM y tendrá un rendimiento muy predecible, incluso si dobla el cable.

Si opera por encima de esta frecuencia de corte, las discontinuidades en la guía de ondas, como las que ocurren en los conectores o las curvas, pueden mover la energía del modo TEM a otros modos de guía de ondas que se propagan y regresar nuevamente al modo TEM. Como estos otros modos tienen velocidades de propagación diferentes al modo TEM, esto hará que el rendimiento de su coaxial sea impredecible, cambiando cada vez que lo doble.

Todavía no tiene sentido para mí que lo llamen "sin modo" en lugar de "modo único", personalmente.

Los modos de guía de ondas dependen de la dirección del campo E y H en relación con la corriente.

La mayoría de los campos de CC, CA y RF son direcciones de campo de electroimán transversales o TEM que son ortogonales a la dirección de la corriente.

Modo EM libre

Se llama modo libre en microondas por la ausencia de direcciones anormales para los campos E & H. (según las condiciones de contorno de Maxwell para longitudes de onda)

Son posibles frecuencias de transmisión superiores a las libres de modo con una operación de cavidad resonante con productos armónicos que cambian la dirección del campo E o H.

Modos magnético transversal (TM) y eléctrico (TE)

  • Sin campo magnético (TM) o eléctrico (TE) en la dirección de propagación.
    TM a veces se denominan modos E porque solo hay un campo eléctrico a lo largo de la dirección de propagación u "ondas longitudinales" (no las hipotéticas de Bearden)

Modos híbridos = campos E y H distintos de cero en la dirección de propagación.

"No hay campo magnético (TM) o eléctrico (TE) en la dirección de propagación". "a veces llamados modos E porque solo hay un campo eléctrico a lo largo de la dirección de propagación". Creo que estas dos frases se contradicen, ¿no?
Los campos del modo E son longitudinales