Vlnovodová elektronika

Waveguide, akékoľvek zo zariadení, ktoré obmedzujú a usmerňujú šírenie elektromagnetických vĺn, ako sú rádiové vlny, infračervené lúče a viditeľné svetlo. Vlnovody majú mnoho tvarov a tvarov. Typické príklady zahŕňajú duté kovové trubice, koaxiálne káble a optické vlákna.

Duté kovové rúrky alebo kanály pravouhlého prierezu patria medzi najjednoduchšie a najbežnejšie používané vlnovody. Používajú sa napríklad medzi rádiovým vysielačom (alebo prijímačom) a jeho anténou. Kruhové kovové trubice sú vhodné na také aplikácie, ako je radar, pri ktorom sa musia dve časti vlnovodu vzájomne otáčať. V obidvoch typoch konfigurácie sú rádiové vlny obmedzené do vnútra trubice tak, aby sa minimalizovala strata vysokofrekvenčného výkonu, ktorý ňou prechádza.

Koaxiálny kábel, ktorý pozostáva z rúrkového vodiča obklopujúceho stredný vodič držaný na mieste izolačným plášťom, sa široko používa pre veľmi vysoké a veľmi nízke frekvencie. Takéto káble sa používajú ako prenosové vedenie pre transeceanickú telefónnu komunikáciu a pre televíziu s uzatvoreným okruhom (napr. Káblová televízia). Koaxiálne káble sú veľmi vhodné na prenos na veľké vzdialenosti, pretože stredný vodič je tienený vonkajším elektrickým šumom (tj rušením) vonkajším vodivým materiálom.

Od konca 70. rokov 20. storočia našli optické vlákna stále väčšie uplatnenie v telefónnych obvodoch na veľké vzdialenosti. Takéto vlnovody prenášajú informácie vo forme infračervených alebo svetelných signálov produkovaných polovodičovými lasermi. Optické vlákno typicky pozostáva z oblasti skleneného jadra, ktorá je obklopená skleneným plášťom. Oblasť jadra má väčší index lomu ako plášť, takže svetlo sa obmedzuje na jadro, keď sa šíri pozdĺž vlákna.

Optické vlákna majú oproti koaxiálnym káblom niekoľko výhod. Môžu niesť informácie podstatne vyššou rýchlosťou, zaberajú menej miesta (priemer optického vlákna je len malou časťou priemeru ľudských vlasov) a sú necitlivé na elektrický šum. Kvôli týmto faktorom sa dnes optické vlákna bežne používajú na prenos údajov, zvuku a obrázkov cez telefónne linky na veľké vzdialenosti. Optické vlákna tiež poskytujú vynikajúce vysokorýchlostné komunikačné spojenie medzi počítačmi prepojenými v sieťach.