Guia de Antenas: Alimentação, Polarização e Tipos

Alimentação das Antenas

Alimentação: A forma de alimentação das antenas é um fator importante no desempenho das mesmas, influindo em todas as demais características.

Através de linhas balanceadas e coaxiais:

• Simétrica: Alimentação no centro geográfico da antena.
• Assimétrica: Alimentação em um ponto diferente do centro geográfico da antena.

Através de guias de onda:

Utiliza um dispositivo denominado alimentador, que permite o casamento com o guia e um eficiente acoplamento da energia no espaço.

Polarização

J) Polarização: A polarização da antena está ligada ao conceito de polarização da onda eletromagnética, que é definida pela direção do campo elétrico correspondente ao máximo do diagrama de irradiação.

• No caso do dipolo: Maior dimensão do dipolo paralela à superfície da Terra.
• Polarização Vertical: Maior dimensão do dipolo perpendicular à superfície da Terra.

OBS: O importante é que as antenas Tx e Rx estejam com polarizações compatíveis, de forma que a energia irradiada seja recebida na mesma polarização. Não se aplica utilizando refletores passivos no sistema.

Classificação das Antenas

• Antena Isotrópica: Antena sem perdas que irradia igualmente em todas as direções.
• Antena Omnidirecional: Antena que tem um diagrama não direcional em um plano e um diagrama direcional em um plano perpendicular ao primeiro.
• Antena Direcional ou Diretiva: É uma antena que tem a propriedade de irradiar ou receber as ondas eletromagnéticas mais eficientemente em algumas direções, apresentando diagramas de irradiação.

Emprego das Antenas

• Faixas de ELF até MF: Nestas faixas, torna-se difícil a construção de antenas com dimensões físicas da ordem do λ (comprimento de onda) da frequência utilizada. O que normalmente se faz é trabalhar com antenas confeccionadas em fio metálico (usualmente cobre), cujo comprimento físico da antena é inferior ao λ e na polarização vertical, aproveitando a propriedade condutora da superfície e possibilitando transmissão com baixa atenuação. Tem-se também torres entre 100m e 300m que funcionam como antenas, sendo denominadas torres irradiantes.
• Faixa de HF: É utilizado o dipolo de meia onda e suas derivações, cujo comprimento físico corresponde à metade do comprimento de onda utilizado (λ/2), normalmente confeccionados em fio metálico.
• Faixas de VHF até EHF: Nestas faixas, já se torna possível a substituição dos fios por hastes metálicas montadas em estruturas convenientes, dando origem a antenas diretivas como a Yagi, log-periódica, refletor de canto, helicoidal e parábolas.

Tipos de Antenas: Dipolo Simples

A) Dipolo Simples: É o tipo mais elementar de antena, constituído por duas partes condutoras de dimensões iguais, tendo sua designação relacionada ao seu comprimento total L, medido de extremo a extremo do dipolo.

Classificação dos Dipolos

• Dipolo de onda completa: L = λ
• Dipolo de 1/4 de onda: L = λ/4
• Dipolo de 1/2 onda: L <= λ/10

Características do Dipolo

• Alimentação: Na forma usual, que é simétrica.
• Impedância: Varia com o comprimento elétrico do dipolo (L/λ) da seguinte forma:
  • L/λ < 1/2: Dipolo capacitivo
  • L/λ = 1/2: Dipolo resistivo
  • L/λ > 1/2: Dipolo indutivo
• Eficiência ou Rendimento: Diminui com o aumento do comprimento de onda; portanto, em baixas frequências, torna-se problemática a obtenção de dipolos com alta eficiência.
• Largura de Feixe: Diminui com o aumento do comprimento elétrico do dipolo (Dipolo curto: aproximadamente 90°; Dipolo de 1/2 onda: aproximadamente 78°).
• Diretividade e Ganho do Dipolo: Aumentam com o aumento do comprimento elétrico do dipolo (Dipolo de 1/2 onda: G = 0 dB = 2,15 dBi; Dipolo de onda completa: G = 0,4 dB = 2,55 dB).