Estudo paramétrico de guias de onda parcialmente preenchidos com dielétrico

Abstract

Resumo: Neste trabalho, características de propagação de modos híbridos e de radiação eletromagnética no espaço livre em guias de onda de seções retangulares parcialmente preenchidos por dielétrico, são teoricamente analisadas. São apresentadas as equações modais da onda eletromagnética propagante no guia, com detalhamento de sua obtenção, destacando a adequação dos modos híbridos às condições de contorno da estrutura. Uma análise paramétrica envolvendo o nível de preenchimento e o comportamento da polarização cruzada em função da frequência é incluída nesta pesquisa. Os resultados obtidos demonstram um bom desempenho da máxima polarização cruzada sobre ampla faixa de frequência de operação monomodo do modo híbrido LSE10, dominante no guia de onda retangular parcialmente preenchido com camada dielétrica no plano E ( E-plane dielectric slab). Uma antena cometa piramidal de modo híbrido específica também foi analisada, considerando-se o caso de cometas com pequeno flare angle e utilizando-se a teoria de correção esférica de fase na abertura do elemento irradiador.

Abstract: The propagation characteristics of hybrid modes and the electromagnetic radiation in free space of rectangular sections guides loaded with dielectric slabs, are analyzed in this work. Are presented the modal equations of the electromagnetic wave traveling in the waveguide, by derivation detail of equation and boundary conditions adequate of structure. A parametric study involving the dielectric loading level and the behavior of the cross-polarization is also included. The obtained results shows a good performance for the maximum cross-polarization on a wide frequency band for the hybrid mode LSE10, dominant in the rectangular waveguide loaded by E-plane dielectric slab. A hybrid-mode pyramidal horn is also analyzed theoretically, considering the case of horn with small flare angle and using the theory of spherical correction of phase in the opening of the radiator element.