En medios electromagnéticos lineales, pasivos, invariantes en el tiempo y no magnetizados (medios recíprocos), la relación de transferencia entre dos puntos o puertos es simétrica: la respuesta medida en B debido a una fuente en A es igual a la respuesta correspondiente en A cuando la misma fuente se coloca en B, bajo las mismas condiciones de carga y excitación.

Principio

Pueden intercambiarse el punto fuente y el de observación sin cambiar la transferencia lineal en sistemas recíprocos; S21 = S12 y las funciones de Green son simétricas bajo las condiciones de reciprocidad.

Demostración

Medición ilustrativa → Dos antenas adaptadas en un medio recíproco se conectan a un analizador de red para medir S21. Reconocimiento → Intercambiar posiciones de transmisor y receptor y repetir la medida. Acción → Comparar S21 y S12 con el mismo apareamiento y excitación. Consecuencia → S21 ≈ S12 (dentro del error de medida), permitiendo sustituir una dirección por la otra.

Aplicación incorrecta

Asumir reciprocidad en sistemas con materiales magnetizados (ferritas polarizadas), dispositivos activos, elementos que varían en el tiempo o componentes no lineales es erróneo; estos rompen la simetría y hacen inválida la intercambiabilidad.

Consecuencia

La reciprocidad reduce la carga de medida y simplifica el diseño de antenas y redes al garantizar transmisión simétrica entre puertos en sistemas pasivos lineales; restringe las respuestas posibles y simplifica la modelización.

Inversión

La reciprocidad falla en medios o dispositivos no recíprocos (materiales magneto‑ópticos, ferritas polarizadas, circuladores), en circuitos activos/temporales o cuando las condiciones (acoplamiento, carga, polarización) difieren según la posición de la fuente.

Límite

Se aplica si el sistema es lineal, pasivo, invariante en el tiempo y recíproco (sin polarización magnética ni girotropía); los puertos deben definirse y coincidir entre sí. No se aplica a sistemas no lineales, activos, variantes en el tiempo o magnetizados.

Tensión semántica

Reciprocidad frente a aislamiento intencional — los diseñadores dependen de la reciprocidad para simetría y medición, pero a menudo necesitan no reciprocidad práctica (aislamiento, direccionamiento), que requiere romper la reciprocidad intencionadamente.

Síntesis

La reciprocidad es una simetría estructural de sistemas EM pasivos y lineales que facilita el análisis y limita el diseño: para obtener comportamientos asimétricos se requieren elementos no recíprocos explícitos o variación temporal.