Fundamentos de Antenas e Propagação de Ondas

Onda Celeste: Variação de Propagação Dia e Noite

A variação da propagação da onda celeste entre o dia e a noite ocorre porque, durante o dia, a ionosfera absorve muita energia da onda, impedindo que ela se refrate e retorne à Terra. Por isso, é difícil receber estações distantes durante o dia. À noite, os íons se recombinam, permitindo uma melhor propagação.

Problema do Ciclo Solar

Há alguns anos, o Sol tem apresentado uma atividade anormal, emitindo partículas eletrizadas que perturbam a ionosfera. Isso pode chegar a interromper comunicações distantes devido à ausência de ondas celestes.

1. Faixa de Operação e Frequência de Ressonância de uma Antena

• a) O que é a Faixa de Operação de uma Antena?

  É a medida a partir de sua frequência de ressonância.

• b) O que é Frequência de Ressonância?

  É o ponto onde ocorre a máxima transferência de potência.

2. Importância das Frequências de Meia Potência

Em um gráfico da potência em relação à frequência para uma determinada antena, é importante conhecer as frequências mínimas e máximas onde a potência da antena se reduz à metade porque este ponto limita sua faixa de operação, tanto no lado capacitivo quanto no lado indutivo.

3. Impedância da Alimentação e da Antena

Em relação à impedância da alimentação (equipamentos transmissor/receptor) e da antena, devemos buscar o casamento de impedâncias para ter o melhor desempenho. Isso significa que a impedância da antena deve ser igual à impedância da linha de transmissão e do equipamento para maximizar a transferência de potência.

4. Faixa de Passagem de uma Antena

A faixa de passagem de uma antena é a razão entre a frequência máxima e a frequência mínima de sua faixa de operação. As duas fórmulas matemáticas usadas para representar esse parâmetro são:

• Razão de Largura de Banda: F2 / F1
• Largura de Banda Percentual: (F2 – F1) / F0 x 100% (onde F0 é a frequência central)

5. Diagrama de Irradiação, Lóbulo Principal e Secundário

• a) O que é o Diagrama de Irradiação de uma Antena?

  É a representação gráfica da distribuição da energia irradiada por uma antena no espaço. Ele mostra a intensidade do campo irradiado em diferentes direções. Algumas fontes de energia são consideradas do tipo omnidirecional, como o Sol, que irradia igualmente em todas as direções.

• b) O que são Lóbulo Principal e Lóbulo Secundário?

  A parte do diagrama compreendida entre dois nulos de irradiação recebe o nome de lóbulo. Se o diagrama apresentar lóbulos desiguais, o maior é o lóbulo principal e os menores são os lóbulos secundários.

7. Largura de Feixe de uma Antena

É a medida da capacidade da antena em concentrar a energia irradiada em torno do lóbulo principal.

8. Diretividade de uma Antena

É definida como a relação entre a densidade de potência irradiada na direção do máximo de irradiação da antena e a densidade de potência que seria irradiada por uma antena isotrópica (hipotética, que irradia igualmente em todas as direções) com a mesma potência de entrada.

9. Ganho de uma Antena

O ganho de antena é o produto de sua diretividade pela eficiência da antena. É uma medida relacionada com a potência do sinal efetivamente irradiado em uma determinada direção, considerando as perdas da antena.

10. Tipos de Antenas e Suas Aplicações

• Yagi

  São antenas construídas com um dipolo excitador, um elemento refletor e um certo número de elementos diretores. Utilizadas em HF, VHF e UHF.

• Diedro

  Empregam dois planos refletores em vez de simples condutores. São antenas mais baratas e com baixa resistência ao vento.

• Log-Periódica

  É uma antena de banda larga, utilizada em HF, VHF e UHF.

• Helicoidal

  É constituída de um fio condutor enrolado em forma de hélice, como um parafuso, e um disco de metal ligado a outro condutor. Comumente utilizada em UHF.

• Parabólica Simétrica

  É uma antena na qual o alimentador é posicionado ao longo do eixo de revolução de um paraboloide, que funciona como refletor.

• Parabólica Assimétrica (Offset)

  O alimentador é posicionado perpendicularmente em relação ao eixo de revolução de um paraboloide, fora do caminho do sinal refletido.

• Parabólica com Blindagem

  Possui uma estrutura especial de blindagem. Apresenta uma superfície cônica acoplada ao refletor com a finalidade de reduzir irradiações secundárias. Utilizadas em grandes cidades para minimizar interferências.