Análisis de propagación de ondas electromagnéticas en guías de ondas con variaciones lentas en sus estructuras

Abstract

RESUMEN: En el presente trabajo se analiza una guía de ondas electromagnética estratificada con perturbaciones lentas en su estructura donde el campo electromagnético generado por una fuente puntual se propaga como ondas TE o TM. El análisis en tales guías de onda utiliza el método WKB, en donde se propone que el término principal de la asintótica del campo lejano admita una representación modal. Adicionalmente se hace emplea el método de fase estacionaria para obtener el término principal de la asintótica de ciertas integrales oscilatorias que aparecen en el análisis. Finalmente, en su implementación numérica se emplea el método SPPS para la obtención de las soluciones de los problemas de Sturm-Liouville que resultan de considerar las variaciones lentas de la estructura de la guía en la dirección longitudinal.

ABSTRACT: In the present work we analyse a stratified electromagnetic waveguide whose dimensions changes due tocertain slow perturbations in the longitudinal direction. The electromagnetic field generated by a point sourcepropagates in the waveguide in the form of TE or TM waves. In the analysis of such a waveguide we usethe WKB method, so that the main term of the asymptotics of the far field admits a modal representation.Furthermore we employ the stationary phase method for obtaining the leading term of the asymptotics ofcertain oscillatory integrals that arise during the analysis. Finally, in the numerical implementation weemploy the SPPS method for obtaining the solutions of Sturm-Liouville problems that result on consideringthe slow variations of the structure of the waveguide in the longitudinal direction.