Una línea de Goubau o línea de Sommerfeld-Goubau , [1] o G-línea para abreviar, es una línea de transmisión de un solo hilo utilizado para llevar a cabo las ondas de radio en UHF y microondas frecuencias . [2] [3] [4] La línea de transmisión con recubrimiento dieléctrico fue inventada por F. Harms [5] en 1907 y George JE Goubau [6] en 1950, basándose en el trabajo sobre ondas superficiales en cables de 1899 de Arnold Sommerfeld . [7] [8] Se utiliza como línea de alimentación en UHF para vincular alta frecuencia.transmisores y receptores a sus antenas , [2] [3] y en la investigación científica. [8]
Descripción
La propia línea Goubau consta de un conductor de un solo cable recubierto con material dieléctrico . [2] El acoplamiento hacia y desde la línea G se realiza con "lanzadores" o "receptores" cónicos de metal, con sus extremos estrechos conectados, por ejemplo, al blindaje de la línea de alimentación coaxial , y con la línea de transmisión pasando a través de un orificio en el puntas cónicas. [2] Una ventaja de la línea Goubau es que puede tener una atenuación más baja debido a pérdidas dieléctricas a altas frecuencias que otros tipos de línea de transmisión . La línea paralela ( doble conductor ) y el cable coaxial , que se utilizan para transportar señales de radio de frecuencia más baja, tienen altas pérdidas en el extremo superior de la banda UHF y son casi inútiles para distancias superiores a los 100 pies (33 metros). [2] Las líneas de Goubau pueden servir como líneas de alimentación de antena de baja pérdida en estas frecuencias, hasta frecuencias de microondas en las que se debe utilizar una guía de ondas ". [2]
Una línea G es un tipo de guía de ondas , en lugar de un cable en un circuito eléctrico . La línea G funciona ralentizando la velocidad de propagación de las ondas EM por debajo de la velocidad del espacio libre, lo que hace que los frentes de onda se doblen ligeramente hacia el interior del conductor, lo que mantiene las ondas arrastradas. Se toleran curvas de radio grande, pero una curva demasiado pronunciada en el cable único hará que la línea se irradie y pierda energía en el espacio. En teoría, el recubrimiento dieléctrico es un requisito, ralentiza la onda y la enfoca a lo largo del cable. Pero algunos usuarios notan que, en la práctica, la conductividad finita de los metales puede producir un efecto similar, y una línea G desnuda puede arrastrar una onda que se propaga.
Se han utilizado otras estructuras además de las bocinas para acoplar ondas de radio dentro y fuera de las líneas de Goubau; las ondas pueden ser "lanzadas" desde estructuras planas como guías de ondas coplanares ahusadas a frecuencias mucho más altas, en la banda de terahercios . La dimensión del conductor metálico único es típicamente de 1 µm. [9]
La línea Goubau conduce energía a través de ondas superficiales electromagnéticas unidimensionales , análogas a las ondas superficiales bidimensionales llamadas ondas terrestres que transportan la señal desde las estaciones de radiodifusión MF AM a las radios AM domésticas. La capacidad de las ondas superficiales para doblarse y seguir el contorno de un conductor explica por qué las estaciones de radio AM se pueden recibir en el lado más alejado de las colinas y cómo funciona el radar sobre el horizonte .
Ver también
- Onda de superficie
- Polaritón de plasmón de superficie
- Transmisión de potencia por radiofrecuencia
Patentes
- Patente de EE.UU. 2.685.068 , " Línea de transmisión de ondas superficiales ". George JE Goubau
- Patente de Estados Unidos 2.921.277 , " Lanzamiento y recepción de ondas superficiales ". George JE Goubau.
Referencias
- ^ Yeh, C .; Shimabukuro, F. (2000). La esencia de las guías de ondas dieléctricas . Springer Science & Business Media. ISBN 0387497994.
- ^ a b c d e f Straw, R. Dean, Ed. (2000). The ARRL Antenna Book, 19ª edición . págs. 18,2–18,3. ISBN 0872598179.
- ^ a b c Lieberman, Leonard (abril de 1955). "La entrada de la antena G-Line" (PDF) . Noticias de Radio y Televisión . 53 (4): 124-125 . Consultado el 14 de septiembre de 2014 .
- ^ Griffith, B. Whitfield, Jr. (2000). Fundamentos de la transmisión radioelectrónica . Publicaciones SciTech. págs. 307-308. ISBN 1884932134.
- ^ Daños, F. (1907). "Elektromagnetische Wellen an einem Draht mit isolierender zylindrischer Hulle" [Ondas electromagnéticas en un alambre con una vaina aislante cilíndrica]. Annalen der Physik . 23 (6): 44–60. Código Bibliográfico : 1907AnP ... 328 ... 44H . doi : 10.1002 / yp.19073280603 .citado en Stulle, Bergoz 2012 The Goubau line , p.148
- ^ Goubau, G. (1950). "Ondas superficiales y su aplicación a líneas de transmisión". Revista de Física Aplicada . 21 (11): 1119–1128. Código Bibliográfico : 1950JAP .... 21.1119G . doi : 10.1063 / 1.1699553 .citado en Stulle, Bergoz 2012 The Goubau line , p.148
- ^ Sommerfeld, A. (1899). "Ueber die Fortpflanzung elektrodynamischer Wellen längs eines Drahtes". Annalen der Physik und Chemie . 67 (2): 233–290.citado en Stulle, Bergoz 2012 The Goubau line , p.148
- ^ a b Stulle, F .; Bergoz, J. (15 a 19 de abril de 2012). La línea Goubau: ondas de superficie para pruebas de banco de instrumentación de haz a altas frecuencias (PDF) . Newport News, Virginia: Sitio web de conferencias de aceleración conjunta. págs. 146-148. ISBN 978-3-95450-121-2. Consultado el 15 de septiembre de 2014 . Parámetro desconocido
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ignorado ( ayuda ) - ^ T. Akalin, "Biosensor de alta resolución basado en líneas de transmisión de ondas superficiales en frecuencias THz", 35ª Conferencia Europea de Microondas, 3-7 de octubre de 2005, París, Francia y T. Akalin, "Líneas de transmisión de un solo cable en frecuencias de terahercios ", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques (IEEE-MTT), Volumen 54, Número 6, junio de 2006 Página (s): 2762 - 2767