DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA ELECTROMAGNÉTICA EN UN RECINTO METÁLICO

Abstract

En este trabajo se estudia la distribución de potencia electromagnética en el interior de un recinto metálico con una apertura sobre la que incide una onda monocromática plana desde el exterior. Se utiliza el método de reemplazar a la apertura como fuente de los campos eléctrico y magnético calculando las correspondientes corrientes eléctrica y magnética; este método analítico conduce directamente a potenciales vectoriales de los que se obtiene los campos eléctrico y magnético, y luego el promedio temporal del vector de Poynting que produce un "mapa" de la distribución de potencia electromagnética en el interior del recinto. La "apertura radiante" se modela por una guía de ondas rectangular a fin de lograr consistencia con las condiciones de contorno apropiadas. Las expresiones analíticas obtenidas se evalúan numéricamente para obtener dicho mapa así como para verificar los resultados conocidos del límite de longitud de onda pequeña y de longitud de onda comparable al tamaño de la apertura. Asimismo se verifica el resultado para la condición trivial de una apertura de dimensiones nulas (jaula de Faraday). Los resultados generales de este trabajo son satisfactorios y permiten su verificación experimental.We study the distribution of electromagnetic power within a metallic enclosure when exposed to a monochromatic plane wave that passes through a slit located on the enclosure. We use the method of replacing the slit with a source of electric and magnetic fields and calculate the corresponding currents. This analytical method yields the vector potentials and the fields, and thereafter we calculate the time-average of the Poynting vector, which allows to draw a "map" of the electromagnetic power within the enclosure. The model for the "radiant slit" is a rectangular wave guide so that the appropriate boundary conditions are satisfied. The analytical expressions produced by this work are evaluated numerically to obtain the "map", as well as to verify the known limiting cases of small wavelength and a wavelength comparable in size to the slit dimensions. When the slit has a null size we obtain the Faraday cage effect, as expected. The general results of this work are satisfactory and allow for their experimental verification.