Antenas Enrique Cabrera, joão Guilherme, caike calvacante
Introdução A antena tem indícios de ter sido criada em 1895, com o propósito de criar uma forma viável de comunicação sem fio, são especulados muitos inventores como Alexander Stepanovitch Popov, Guglielmo Marconi, Henry Bradwardine Jackson e Oliver Joseph Lodge ,
Os criadores da antena
Definição Antena é o dispositivo cuja função é transformar a onda eletromagnética guiada pela linha de transmissão em onda eletromagnética irradiada no espaço. Pode dizer que esta regra serve também no sentido inverso, transformando uma onda eletromagnética irradiada no espaço em sinal de radiofrequência guiada para a linha de transmissão
Antenas Isotrópicas Antena isotrópica é aquela que irradia igualmente em todas as direções A antena isotrópica existe somente na teoria (não existe antena ideal), e sua finalidade é servir como padrão de referência na medição de outras antenas.
Ganho de uma antena isotrópica G( dBi ) = 10log(G) G( dBi ) – ganho de uma antena isotrópica em decibéis (G) – determina quantas vezes mais fortemente a antena transmite (recebe) do que uma antena isotrópica (em uma escala linear) A antena isotrópica tem um ganho = 0 dBi
O alcance de uma antena? O alcance de um transmissor nas gamas de frequências de VHF(Very High Frequency) e superiores depende da altura da antena transmissora e da antena receptora, para além do diâmetro da terra. A formula seguinte é válida para o alcance visual não levando em conta o fenómeno da refração
Tipos de antenas Dipolo Meia Ond a É uma antena básica, formada por dois condutores rectilíneos , cada com 1/4 do comprimento de onda da radiação de comprimento em relação à frequência a ser emitida ou recebida No vácuo, a relação entre o comprimento de onda e a frequência é dada por: λ=VL/f onde: VL=Velocidade da Luz 300.000 f=Frequência em hertz λ=Comprimento de onda em metro A velocidade de propagação noscondutores é menor, na prática, o comprimentos da antenas é 95% do valor calculado pela fórmula anterior. A figura B dá uma ideia da variação de tensão e de corrente (em valores absolutos) ao longo do dipolo. No centro a corrente é máxima e a tensão é mínima. Isso permite deduzir que o dipolo é equivalente a um circuito ressonante RLC série (figura C).
Tipos de antenas Quarto de Onda Muito utilizada em comunicações móveis, tem um funcionamento omnidireccional no plano horizontal. O elemento excitador é um condutor vertical rectilíneo de comprimento igual a 1/4 do comprimento de onda do sinal, que liga ao condutor central do cabo coaxial. Os elementos auxiliares fazem um plano de terra horizontal e as ondas refletidas interagem com a incidente, resultando em uma distribuição uniforme no plano horizontal. A impedância característica está na faixa dos 36 ohms.
Tipos de antenas Quarto de Onda Não Múltipla Se o comprimento do elemento excitador da antena não é múltiplo de 1/4 do comprimento de onda do sinal, ela não será ressonante, ou seja, não terá o melhor desempenho. Uma antena de 5/8 do comprimento de onda tem uma reactância capacitiva. Um indutor L é colocado na base com uma reactância indutiva igual, em valor absoluto, as duas anulam-se e o conjunto torna-se ressonante na frequência do sinal.
Tipos de antenas Dipolo Fechado Pode-se considerar como dois dipolos de meia onda em paralelo. Nesta situação, a impedância é multiplicada por 22=(4). Portanto, Z = 4 x 72 = 288 ohms. É um valor bastante próximo da impedância dos fios paralelos de 300 ohms e, por isso, são bastante usados em sinais de VHF, como TV. Se fossem 3, a impedância seria multiplicada por 23=(8).
Tipos de antenas Antena Yagi É formada por um dipolo de meia onda como elemento excitador, um refletor e um ou mais directores Na transmissão, a interação eletromagnética entre os elementos produz múltiplas irradiações do sinal, na direção dos directores, com significativo ganho do total irradiado. Na recepção, a malha formada pelos directores e reflector reforça o sinal. Devido à simetria e igualdade de impedâncias, não há corrente entre elementos e um suporte condutor pode ser usado. Apenas o dipolo deve ser isolado. A impedância é baixa, em geral menor que 50 ohms. Para aumentar a impedância é usado um dipólo fechado conforme. Dependendo do número de directores, o ganho pode ser alto. Valores típicos vão de 7 a 15 dB. Apresenta uma largura de banda estreita, o que pode ser vantajoso para algumas aplicações e limitadora$ para outras. Embora possa ser usada para transmissão, não é adequada para altas potências devido ao efeito corona entre os elementos.