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

LóbulosLóbulo Principal: região que contém o máximo global

Lóbulo Secundário: região que contém um máximo local, mas não global

RSLLNível 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

PolarizaçãoSe 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 VerticalCircular 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

Resistência de Radiação

capa

citiv

a

indu

tiva

capa

citiv

a

Casos Especiais

Plano E

Dipolo Dobrado

Antena Yagi-Uda

Elemento Refletor

Capacitivo

Elemento DiretorIndutivo

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 Hastes

A impedância do monopolo vale metade da impedância do dipolo.

A alimentação édesbalanceada.

RefletoresRefletor de Canto

Refletor Parabólico

Antena Helicoidal

Comporta-se como um arranjo de aneis ressonantes com

defasagem na alimentação.

A polarização écircular.

A alimentação édesbalanceada

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