b'\n_START_ARTICLE_\nGuida d\'onda\n_START_SECTION_\nGeneralit\xc3\xa0\n_START_PARAGRAPH_\nNel campo delle microonde, una guida d\'onda \xc3\xa8 in genere un tubo metallico cavo di sezione rettangolare, circolare o ellittica. \xc3\x88 possibile che la guida sia riempita con un mezzo dielettrico, in genere plastico. Si pu\xc3\xb2 intuitivamente pensare che il campo elettromagnetico sia confinato attraverso la "riflessione" sulle pareti della guida d\'onda._NEWLINE_Nel campo delle frequenze ottiche, una guida d\'onda \xc3\xa8 spesso realizzata con una guida completamente dielettrica. Questa \xc3\xa8 costituita da un innalzamento locale dell\'indice di rifrazione in un materiale trasparente alla lunghezza d\'onda che si vuole trasportare. Questo fenomeno permette di confinare la luce attraverso la riflessione totale interna. Nel caso delle fibre ottiche, l\'innalzamento dell\'indice \xc3\xa8 realizzato drogando opportunamente il centro o core della fibra durante il processo stesso di fabbricazione. In questo modo, \xc3\xa8 possibile ottenere fibre aventi caratteristiche abbastanza varie relativamente agli usi necessari. Per le esigenze di illuminazione e trasporto dell\'informazione su corta e cortissima distanza sono utilizzate delle fibre in plastica, per le telecomunicazioni a lunga distanza si utilizzano delle fibre in silice. Ad una lunghezza d\'onda di 1550nm, la attenuazione tipica di una fibra monomodale in silice si aggira intorno a 0,2\xc2\xa0dB al chilometro. Questo vuole dire che la potenza del segnale si attenua di 10 volte su una tratta di 50\xc2\xa0km. Queste ottime caratteristiche hanno reso possibile le attuali reti di telecomunicazione ad alta velocit\xc3\xa0 di trasmissione e bassa attenuazione._NEWLINE_In ottica integrata, la guida d\'onda rappresenta l\'elemento di base che viene combinato per ottenere funzioni pi\xc3\xb9 complesse. Esistono diverse tecnologie che si differenziano principalmente in base al substrato utilizzato ed alla tecnica usata per ottenere l\'innalzamento locale di indice di rifrazione. Fra di esse, ricordiamo le tecniche mutuate direttamente dalla microelettronica che usano in qualche modo come substrato il silicio (perfettamente trasparente nell\'infrarosso), oppure i semiconduttori III-V come l\'arseniuro di gallio, particolarmente interessanti per le propriet\xc3\xa0 optoelettroniche. Ricordiamo anche le tecnologie di scambio protonico e in-diffusione su niobato di litio usate per le propriet\xc3\xa0 elettroottiche di quest\'ultimo e quelle di scambio ionico su vetro, apprezzabili per la qualit\xc3\xa0 delle guide realizzate per la compatibilit\xc3\xa0 con le fibre ottiche in silice._NEWLINE_Il confinamento della luce pu\xc3\xb2 essere ottenuto anche tramite i cosiddetti cristalli fotonici, i quali sono costituiti da strutture periodiche di indice di rifrazione in cui sono stati introdotti dei "difetti". La periodicit\xc3\xa0 dei materiali introduce (un po\' come con i cristalli) una struttura a bande in cui certe condizioni di propagazione elettromagnetica sono vietate. L\'introduzione dei difetti consente di confinare la luce (che non pu\xc3\xb2 propagarsi altrove), realizzando cos\xc3\xac una guida d\'onda. Tuttavia, a causa della notevole difficolt\xc3\xa0 tecnica di realizzazione di queste strutture, le guide realizzate in pratica evidenziano delle perdite di propagazione lineare abbastanza rilevanti._NEWLINE_Nel campo delle radiofrequenze, alcune zone della stratosfera cariche di ioni o alcune regioni riflettenti della troposfera possono agire da guida d\'onda atmosferica._NEWLINE_Nel calcolo numerico, il termine guida d\'onda pu\xc3\xb2 anche essere usato in riferimento ad un data buffer usato come linea di ritardo che simulano il comportamento fisico di una guida d\'onda, come nella sintesi digitale di guida d\'onda.\n_START_SECTION_\nModi di propagazione\n_START_PARAGRAPH_\nLa descrizione matematica della propagazione elettromagnetica in guida d\'onda fa uso dell\'approccio ondulatorio-campista a partire dalle equazioni di Maxwell e d\xc3\xa0 vita alla cosiddetta teoria dei modi guidati. Questa teoria afferma che si pu\xc3\xb2 pensare infatti al campo elettromagnetico totale che si propaga in una guida d\'onda come una combinazione lineare di modi di propagazione. Ogni modo di propagazione \xc3\xa8 una configurazione "semplice" di campo o onda che si propaga nella guida, mantenendosi immutata (salvo ovviamente che la guida non cambi di sezione trasversale). La soluzione analitica delle equazioni di Maxwell per ricavare i modi di propagazione della guida d\'onda si ottiene tramite l\'utilizzo dei potenziali scalari di Hertz-Debye. La soluzione delle equazioni \xc3\xa8 agevole solo nel caso particolare di guide d\'onda rettangolari e della piastra dielettrica. In altri casi pi\xc3\xb9 complessi come le guide d\'onda metalliche circolari o le fibre ottiche la soluzione delle equazioni per via analitica risulta piuttosto complicata._NEWLINE_Ad ogni modo di propagazione \xc3\xa8 associata una diversa costante di propagazione che ne caratterizza, tra l\'altro, la velocit\xc3\xa0 di fase. Un modo \xc3\xa8 una autofunzione delle equazioni di propagazione guidata ed il relativo autovalore \xc3\xa8 la costante di propagazione._NEWLINE_Oltre a questo, si pu\xc3\xb2 calcolare che un modo di propagazione non pu\xc3\xb2 propagarsi ad ogni frequenza, ma che esiste una "frequenza di taglio" (cutoff frequency), al di sotto della quale il modo non \xc3\xa8 pi\xc3\xb9 eccitato. In generale dunque la lunghezza d\'onda in guida \xce\xbbg \xc3\xa8 diversa dalla lunghezza d\'onda \xce\xbbs della sorgente a microonde o radiofrequenza._NEWLINE_In guide metalliche, i modi in guida d\'onda si suddividono in modi trasverso-elettrici (TE) o trasverso-magnetici (TM), a seconda che il campo elettrico o quello magnetico siano puramente trasversali rispetto alla direzione di propagazione. Per le guide d\'onda metalliche cave, il modo fondamentale (cio\xc3\xa8 quello con la frequenza critica pi\xc3\xb9 bassa) \xc3\xa8 il TE1,0 per le guide rettangolari e il TE1,1 per le guide circolari; la loro topografia di campo \xc3\xa8 raffigurata di seguito. _NEWLINE_In certi casi, un modo di propagazione possiede sia il campo elettrico che quello magnetico nel piano trasversale alla direzione di propagazione (modo TEM). Perch\xc3\xa9 questo avvenga, \xc3\xa8 necessario che la guida sia composta almeno da due conduttori isolati fra di loro, come in un cavo coassiale. Diventa allora possibile descrivere la propagazione del modo attraverso valori di tensione e di corrente misurabili idealmente in ogni sezione della linea di trasmissione._NEWLINE_In guide dielettriche, la propagazione TE o TM ha una definizione leggermente diversa e si riferisce al fatto che il campo elettrico sia parallelo o meno alle pareti dielettriche che compongono la guida.\n_START_SECTION_\nAdattamento d\'impedenza\n_START_PARAGRAPH_\nUn problema comune a sistemi di trasporto di potenza elettrica presente anche nelle guide d\'onda \xc3\xa8 il cosiddetto disadattamento di impedenza tra tratto in guida d\'onda e carico alle estremit\xc3\xa0, come ad esempio un\'antenna, che genera un\'onda riflessa verso il trasmettitore. A tale problema, comune anche alle linee di trasmissione, si ovvia attraverso metodi e procedure di adattamento di impedenza attraverso il cosiddetto Sliding Screw Tuner, una vite metallica che entra in guida per una certa profondit\xc3\xa0 e ad una certa distanza dal carico entrambi regolabili.'