Capítulo 3
Antenas
Definição de Antena
• Transmissão: estrutura que transforma uma onda
eletromagnética plana guiada em uma onda
eletromagnética esférica não uniforme no espaço livre.
• Recepção: estrutura que transforma uma parcela de
uma onda eletromagnética esférica não uniforme no
espaço livre em uma onda eletromagnética plana
guiada.
• A antena é a estrutura que apresenta a melhor eficiência
de transformação possível.
• Uma antena no espaço livre mantém as mesmas
características seja para uso na transmissão como na
recepção.
Diretividade
Densidade de Potência
Diagrama de Radiação
• Forma gráfica de representar a
diretividade
• Um gráfico tridimensional: cartesiana,
cilíndrica ou esférica
• Dois gráficos bidimensionais: retangular
ou polar
Forma Cartesiana
Forma Cilíndrica
Forma Esférica
Planos E e H
• Planos de corte do diagrama tridimensional
• Plano E: plano que passa pelo ponto de
diretividade máxima sendo tangente ao
campo elétrico neste ponto
• Plano H: plano que passa pelo ponto de
diretividade máxima sendo tangente ao
campo magnético neste ponto
Diretividade Máxima
Forma Retangular
Plano E
Plano H
Forma Polar
Plano E
Plano H
Lóbulos
Lóbulo Principal: região que contém o máximo global
Lóbulo Secundário: região que contém um máximo local,
mas não global
RSLL
Nível Relativo do Lóbulo Secundário
(Relative Secondary Lobe Level)
Largura de Feixe
BW (Beam Width): ângulo sólido da região onde D/Do >1/2
Dipolo Hertziano
Antenas Diretivas
Antenas com baixo BW e alto RSLL
Plano E
Plano H
Polarização
Se o plano xy for paralelo ao plano terra:
Polarização Circular
RXPL
Nível Relativo de Polarização Cruzada
(Relative Cross Polarization Level )
Relação entre as potências
radiadas da polarização
cruzada em relação à
polarização principal.
Polarizações cruzadas = polarizações ortogonais
Horizontal x Vertical
Circular à Esquerda x Circular à Direita
Impedância da Antena
Transmissão
Recepção
Resistência de Radiação
Ganho
O ganho da antena indica o quanto ela concentra a
densidade de potência radiada na direção de máxima
radiação, e não o aumento da potência total radiada.
Dipolo
Campo Eletromagnético
Diretividade
capacitiva
indutiva
capacitiva
Resistência de Radiação
Casos Especiais
Plano E
Dipolo Dobrado
Antena Yagi-Uda
Elemento
Refletor
Capacitivo
Elemento
Diretor
Indutivo
Elemento
Ativo
Ressonante
Yagi-Uda
Comporta-se como um
arranjo de dipolos com
defasagem na alimentação.
A alimentação é
balanceada.
Antena Log-Periódica
Antena Log-Periódica
Comporta-se como um arranjo
de dois a três dipolos com
defasagem na alimentação.
Monopolos com Plano Terra
Plano
Saia
A impedância do monopolo vale
metade da impedância do dipolo.
Hastes
A alimentação é
desbalanceada.
Refletores
Refletor de Canto
Refletor Parabólico
Antena Helicoidal
Comporta-se como um arranjo
de aneis ressonantes com
defasagem na alimentação.
A alimentação é
desbalanceada
A polarização é
circular.
Fenda Retangular
Antena complementar do
dipolo.
Troca-se campo elétrico por
magnético e corrente por
tensão.
Antena Microfita
Funcionamento
Comporta-se como um arranjo de duas fendas estreitas
alimentadas com mesmas amplitudes e fases.
GPS
Antena PIFA
Planar Inverted F Antenna
Galaxy