quinta-feira, 8 de dezembro de 2022

Características básicas das antenas

As antenas constituem um ponto chave em todas as formas de transmissão e recepção de rádio e TV. O dipolo simples e o dipolo dobrado, por exemplo, são verdadeiros "burros de carga", sendo usados em todas as formas de comunicação pelo rádio. O dipolo de meia onda é o elemento fundamental de um sistema de antena. Estas antenas simples, quando empilhadas, asseguram um bom desempenho. Para aplicações especiais, são usados outros tipos, tais como o dipolo em leque e a yagi, que propiciam maior ganho.

Eletricamente, a antena dipolo é equivalente a uma linha de transmissão de um quarto de comprimento de onda, em circuito aberto, alimentada por um gerador para o qual ela equivale a um circuito ressonante. Quando os dois fios são afastados um do outro tanto quanto possível, as correntes em cada fio têm a mesma direção. Os campos E (elétrico) e H (magnético) resultantes se somam, criando fortes campos de irradiação ao redor da antena. Estes campos são responsáveis pelas ondas eletromagnéticas que partem do transmissor e, também, possibilitam a recepção de sinais no receptor.

A resposta de frequência de uma antena dipolo é similar à do tipo comum de circuito ressonante com capacitância e indutância concentradas; a largura de faixa depende do tipo de construção. Por exemplo, se o dipolo é feito de fio de cobre fino, ele se comporta como um circuito sintonizado de alto Q, altamente seletivo. Tal antena somente funcionaria em uma faixa estreita de frequências.

A linha de transmissão

Uma antena pode ser considerada como um tipo especial de linha de transmissão, destinada a irradiar ou captar energia. Em qualquer dos dois casos, as características da linha de transmissão podem ser comparadas com o comportamento básico da antena.

Essencialmente, uma linha de transmissão é um par de fios com a finalidade de transferir energia de um ponto para outro. Usa-se, por exemplo, uma linha de transmissão entre o transmissor de rádio, instalado no solo, e a antena, montada em uma torre próxima ao transmissor. A finalidade dessa linha de transmissão é recolher a energia fornecida pelo transmissor, levá-la até a torre e com ela alimentar a antena. Da mesma forma, uma linha de transmissão estabelece a ligação entre um receptor de televisão, colocado no interior da casa, e sua antena, instalada no telhado. Ela transporta a energia, captada pela antena, até o receptor de televisão.

Embora o propósito fundamental das linhas de transmissão seja transportar energia elétrica, elas têm certas características que são importantes para um bom entendimento das antenas. Seja uma linha de transmissão como a da Figura 1, ligada a um gerador ou fonte de sinais de R.F. O gerador enviará estes sinais de radiofrequência, ao longo da linha de transmissão, em direção à carga. O transmissor de rádio ou televisão pode ser considerado como o gerador e a antena como carga. A linha de transmissão tem aqui, como única finalidade, levar energia de um ponto para outro. O resistor que aparece no diagrama representa a resistência efetiva da antena e seu valor deve ser tal que haja o máximo de transferência de energia do gerador, ou transmissor, para a carga, ou antena.

Conceito básico de uma linha de transmissão interligando uma fonte de energia à carga.
Figura 1 — Conceito básico de uma linha de transmissão interligando uma fonte de energia à carga.

Contudo, considere a linha de transmissão mostrada na Figura 2 onde, em lugar de uma carga resistiva, existe um curto-circuito na extremidade da linha. O gerador, ou fonte de sinais de R.F., envia energia elétrica para a linha. Como em qualquer gerador de C.A., os dois terminais do gerador têm polaridades opostas a cada instante; em consequência, os campos de energia em cada um dos dois fios são também de polaridades opostas. A energia se desloca do gerador para a carga, mas, como a carga é um curto-circuito, haverá um máximo de corrente na carga. Também, sendo a carga um curto-circuito, não haverá queda de tensão nela, pois a resistência de um curto-circuito é igual a zero. Portanto, um curto-circuito, não tendo resistência, não pode dissipar energia. Deverá, portanto, refletir toda a energia de volta à fonte. Em resumo, numa linha de transmissão terminada em curto-circuito, o gerador envia energia para o curto-circuito e o curto-circuito devolve esta energia ao gerador. Como resultado, estabelecem-se ondas estacionárias, criadas pela energia que se move da esquerda para a direita (do gerador para o curto) e energia que se move simultaneamente da direita para a esquerda (voltando do curto para o gerador). A curva em linha cheia representa tensão, enquanto a linha tracejada representa corrente.

Linha de transmissão com saída em curto-circuito.
Figura 2 — Linha de transmissão com saída em curto-circuito.

Verifica-se que na extremidade da linha, que se acha em curto, há um máximo de corrente e um mínimo de tensão. Neste caso, a linha de transmissão tem um comprimento igual 1¼ comprimentos de onda e a onda estacionária, que é a resultante das duas ondas caminhando em sentidos opostos, produz os resultados assinalados no desenho. Estas ondas estacionárias realmente existem em uma linha de transmissão e podem ser medidas ou detectadas por meio de técnicas adequadas. Uma delas consiste em fazer passar uma lâmpada néon ao longo de um dos fios da linha, deslocando-a alternadamente para um lado e para o outro. A lâmpada néon brilhará nos pontos em que houver um máximo de tensão, e se extinguirá nos pontos de mínimo. As ondas estacionárias estão presentes em ambos os fios e, em cada ponto, os campos dos dois fios são de mesma intensidade, mas de polaridades opostas, como indica a Figura 2.

Uma linha de transmissão com circuito aberto (Figura 3) comporta-se de maneira similar à da linha em curto-circuito. A linha representada agora tem um comprimento igual a dois comprimentos de onda; como agora há um circuito aberto, ou uma resistência infinita, no extremo da linha (em lugar do curto-circuito), haverá aí um mínimo de corrente e um máximo de tensão.

Linha de transmissão com saída a circuito aberto.
Figura 3 — Linha de transmissão com saída a circuito aberto.

Os dois exemplos dados acima mostram a ação de ondas estacionárias em uma linha de transmissão. Eles foram discutidos porque o comportamento de uma antena baseia-se nestas características.

Qualquer linha de transmissão irradia uma certa parte da energia que ela transporta; as linhas blindadas menos do que as não-blindadas, porém ambas irradiam parte da energia transportada. Quando a linha de transmissão é normalmente usada como tal, seus terminais de saída devem ser ligados a uma carga de valor apropriado, o que reduz ao mínimo a formação de ondas estacionárias, pois nestas condições o máximo de energia é entregue à carga, e não há reflexão de energia de volta para o gerador. O valor adequado da carga depende de uma propriedade da linha, conhecida como impedância característica. Quando a carga conectada à saída da linha tem um valor de resistência igual a impedância característica da linha, diz-se que há casamento de impedâncias entre a linha e a carga. As linhas normalmente usadas em televisão são a linha de fios paralelos, não blindada, cuja impedância característica é de 300 ohms, e a linha blindada, ou cabo coaxial, cuja impedância característica é de 72 ohms. Mesmo havendo casamento de impedâncias entre a linha de transmissão e a carga, a linha irradia, e a intensidade da irradiação aumenta:

  1. com o quadrado da corrente — por exemplo, se uma linha A tem uma corrente de 2 ampères e uma linha B tem uma corrente de 4 ampères, esta última terá uma irradiação quatro vezes maior do que a da linha A;
  2. com o quadrado do espaçamento entre os fios, medido em comprimentos de onda — por exemplo, se a linha A tem um espaçamento entre os fios igual a 0,3 comprimentos de onda, e a linha B um espaçamento de 0,6 comprimentos de onda, a linha B irradia quatro vezes mais do que a linha A;
  3. inversamente com o quadrado do comprimento de onda — por exemplo, se a linha A trabalha com um comprimento de onda igual a 6 centímetros, e a linha B com um comprimento de onda igual a 2 centímetros, a segunda linha, com seu comprimento de onda mais curto, terá nove vezes a irradiação da primeira.

Assim, a quantidade de energia irradiada depende do tipo da linha de transmissão e de suas condições de funcionamento.

A antena básica

A Figura 4 mostra graficamente como o transmissor pode usar uma linha de transmissão como antena. Na Figura 4A, o transmissor é ligado a uma linha de transmissão curta, com a saída aberta. Os fios da linha estão bem próximos e paralelos entre si; por isso, cada qual gera um campo que é cancelado pelo outro e não há irradiação de energia.

Obtenção de uma antena a partir de uma linha de transmissão.
Figura 4 — Obtenção de uma antena a partir de uma linha de transmissão.

Entretanto, se os extremos da linha de transmissão forem afastados, como na Figura 4B, haverá irradiação, conforme indica a seta. Isto acontece porque os fios da linha não estão paralelos como antes; assim, o cancelamento dos campos é incompleto. Parte da energia será irradiada enquanto nas partes da linha de transmissão mais próximas do gerador os campos tendem a se cancelar e não haverá irradiação.

Na Figura 4C a linha de transmissão foi totalmente aberta de modo que os dois fios estão agora em linha reta. Haverá então o máximo de irradiação, pois os campos produzidos não mais estão em oposição. Enquanto um fio é positivo, o outro é negativo; os dois campos estão em série e se somam, acarretando o máximo de irradiação de energia. Isto representa uma antena real.

Como se vê na Figura 5, os dois fios da linha de transmissão (cada qual com um comprimento igual a um quarto de comprimento de onda) formam uma antena de meia onda. Do mesmo modo que a linha de transmissão com circuito aberto discutida anteriormente, esta antena tem um máximo de tensão e um mínimo de corrente em cada extremidade. Observe também que a tensão em um extremo é de polaridade oposta à da tensão no outro extremo. Esta é a antena dipolo de meia onda.

Variações de tensão e corrente em uma antena de meia onda.
Figura 5 — Variações de tensão e corrente em uma antena de meia onda.

Diagramas de irradiação

O diagrama de irradiação de uma antena pode ser modificado de maneira a adaptar-se à finalidade com a qual a antena será utilizada. Se a energia fosse irradiada com a mesma intensidade em todas as direções, o diagrama de irradiação da antena seria uma esfera, em cujo centro estaria localizada a antena. A intensidade da energia irradiada (conhecida como intensidade de campo) vai diminuindo à medida que a distância, a partir da antena, vai aumentando.

O diagrama de irradiação real de um dipolo de meia onda fundamental assemelha-se a uma "rosquinha", estando a antena montada verticalmente no centro, como mostra a Figura 6. Uma antena transmissora deste tipo irradiaria quantidades iguais de energia nas direções norte, sul, leste e oeste, como se vê, sendo mínima a irradiação para baixo e para cima, ou seja, no prolongamento dos fios da antena. A mesma coisa se verifica com uma antena receptora. Ela capta energia igualmente de todas as direções, exceto pelas extremidades de cima e de baixo.

Diagrama de irradiação de um dipolo de meia onda.
Figura 6 — Diagrama de irradiação de um dipolo de meia onda.

A diretividade de uma antena varia com o seu comprimento elétrico. A Figura 7 mostra os diagramas de irradiação característicos de uma antena dipolo, para quatro diferentes frequências de operação. A antena, neste caso, é horizontal, com o máximo de irradiação ou captação nas direções assinaladas. Os diagrama de irradiação são toroidais (em forma de "rosquinha", como já foi visto na Figura 6), de modo que se deve imaginar que eles se estendem para cima e para baixo do local em que estão desenhados.

A Figura 7A representa as características direcionais de uma antena de meia onda típica, conforme foi visto anteriormente na Figura 6. Quando a frequência de operação é duplicada, a antena se torna na realidade uma antena de onda completa, ou seja, seu comprimento total passa a ser igual a um comprimento de onda, e o diagrama de irradiação se altera (Figura 7B). Note que ele apresenta agora quatro lóbulos, dois em uma direção e dois na direção oposta. Haverá máxima transmissão ou recepção de sinal em cada uma das quatro direções assinaladas pelos quatro lóbulos, e não em duas como anteriormente.

Diagrama de irradiação típicos, de uma mesma antena dipolo, em quatro frequências de funcionamento.
Figura 7 — Diagrama de irradiação típicos, de uma mesma antena dipolo, em quatro frequências de funcionamento.

Na Figura 7C, temos o diagrama de irradiação da mesma antena, em uma frequência igual ao triplo da original. Observe que há agora três lóbulos para a frente e três para trás, e a antena é efetivamente uma antena de um e meio comprimento de onda. Na Figura 7D, a antena é utilizada em uma frequência quatro vezes maior do que a original e tem portanto um comprimento igual a dois comprimentos de onda. A antena tem agora quatro lóbulos para a frente, e quatro para trás. Geralmente, quanto maior é a frequência em que trabalha a antena, maior é o número de lóbulos do diagrama de irradiação.

Obtenção dos diagramas de irradiação

O diagrama de irradiação de uma antena vertical terá uma forma circular, quando observado de cima da antena. Um emprego típico dessa antena é o sistema móvel de comunicações bilaterais, onde uma estação fixa instalada na base deve comunicar-se com estações móveis, geralmente instaladas em viaturas, que podem estar em qualquer direção em relação à base. Um diagrama circular é portanto uma necessidade, para este tipo de comunicação.

Considerando a parte horizontal do diagrama de irradiação, como foi feito acima, é possível ilustrar como são obtidos diagramas especiais de irradiação. A Figura 8, por exemplo, mostra duas antenas verticais (A e B montadas com uma separação de ½ comprimento de onda). Isto é indicado como λ/2, que já é uma notação consagrada para indicar um comprimento igual a ½ comprimento de onda. O símbolo λ é a letra grega, minúscula, que se lê lambda.

O ponto P é qualquer ponto igualmente distante das antenas A e B. Neste exemplo, suponha que as duas antenas estão alimentadas com sinais de mesma amplitude e mesma fase. No ponto P, os sinais provenientes das antenas A e B terão se deslocado exatamente da mesma distância e, como estão em fase, suas amplitudes se somam. O ponto P terá então um sinal com o dobro da amplitude que teria, se houvesse apenas uma antena.

Exemplo ilustrativo de como podem ser obtidos diagramas de irradiação de antenas especiais.
Figura 8 — Exemplo ilustrativo de como podem ser obtidos diagramas de irradiação de antenas especiais.

Agora, vejamos o que acontece no ponto Q, situado na linha que une as duas antenas, a uma distância qualquer. A energia que chega ao ponto Q, proveniente da antena A, vence a distância AQ. A energia que chega ao ponto Q, oriunda da antena B, desloca-se de uma distância BQ. Observe, entretanto, que a distância BQ é meio comprimento de onda maior do que a distância AQ. Por causa disso, a energia proveniente de A e a proveniente de B se subtraem, pois estão exatamente em oposição de fase. O meio comprimento de onda adicional que o sinal de B tem que vencer para chegar ao ponto Q faz com que ele fique exatamente 180 graus fora de fase em relação ao sinal que vem de A. Portanto, os dois sinais se subtraem e, como tem a mesma amplitude, a energia resultante no ponto Q, será nula.

Este exemplo simples mostra como são desenvolvidos os diagramas de irradiação das antenas. Embora tenha sido ventilado o caso particular de antenas verticais, as mesmas considerações se aplicariam aos diagramas de irradiação de quaisquer outras antenas.

Comprimento da antena

Embora sejam usadas antenas de vários comprimentos para diversas finalidades, a antena de meia onda é a que se usa na maioria dos casos. É importante que se tenha em mente, entretanto, que uma antena de meia onda só tem realmente um comprimento igual a meio comprimento de onda em uma determinada frequência de operação. Quando a frequência de operação varia, o comprimento físico da antena não muda, mas o seu comprimento elétrico muda. Isto pode ser melhor compreendido com o exemplo da Figura 9, onde, para fixar ideias, a frequência de operação é de 300 MHz. O comprimento da antena é de 50 cm, que nesta frequência equivale a meio comprimento de onda. Portanto, trata-se de uma antena de meia onda, na frequência de 300 MHz (Figura 9A). Considerando que esta mesma antena pode ser usada em diversas frequências diferentes, convém examinar o que acontece com o comprimento elétrico da antena nestas outras frequências.

Na Figura 9B, a frequência foi aumentada para 600 MHz. Nesta frequência, um meio comprimento de onda vale 25 cm, mas temos ainda uma antena de 50 cm; portanto, nesta frequência de operação, o comprimento elétrico de nossa antena é igual a um comprimento de onda, enquanto na frequência de 300 MHz era apenas de meio comprimento de onda. Observe que o comprimento físico não mudou, mas o comprimento elétrico sim. Se a frequência é dobrada mais uma vez, passando a ser 1.200 MHz, o meio comprimento de onda valerá então 12,5 cm; a mesma antena, com um comprimento físico de 50 cm, passará a ter um comprimento elétrico de 2 comprimentos de onda, como mostra a Figura 9C. Assim, à medida que a frequência vai aumentando, a antena vai se tornando eletricamente mais longa, sem alterar suas dimensões físicas. O oposto se verifica quando a frequência diminui. Por exemplo, na frequência de 150 MHz (Figura 9D), a antena de 50 cm passa a ter um comprimento elétrico de apenas um quarto de onda. Na Figura 9E, a frequência é reduzida mais uma vez para a metade, 75 MHz, fazendo com que a antena de 50 cm tenha agora um comprimento elétrico igual a um oitavo de onda.

Relações entre comprimento elétrico de uma antena e frequência de funcionamento.
Figura 9 — Relações entre comprimento elétrico de uma antena e frequência de funcionamento.

Nos exemplos acima, o comprimento físico de uma antena foi considerado constante, mas seu comprimento elétrico variável em função da frequência. É sempre possível cortar uma antena com um comprimento elétrico igual a meio comprimento de onda, para uma dada frequência de operação. Assim, é possível fazer variar o comprimento físico da antena, de acordo com a frequência, de modo a manter constante o comprimento elétrico da antena. Como ficou estabelecido acima, em uma frequência de 300 MHz o comprimento físico de uma antena de meia onda é igual a 50 cm. Se a frequência é duplicada para 600 MHz, o comprimento físico da antena deve ser reduzido à metade — 25 cm — para conservar o mesmo comprimento elétrico (igual a meio comprimento de onda). Se a frequência é aumentada para 1.200 MHz, a antena deverá ser reduzida fisicamente para 12,5 cm para continuar sendo, eletricamente, uma antena de meia onda. Se a frequência original de 300 MHz for reduzida para 150 MHz, a antena deve ser aumentada para 100 cm, para ser ainda uma antena de meia onda. Se a frequência for reduzida mais uma vez, para 75 MHz, a antena deverá ter então um comprimento físico de 200 cm, para ser considerada, eletricamente, como uma antena de meia onda.

Frequência e comprimento de onda

Frequência e comprimento de onda se relacionam inversamente; assim, quanto mais alta for a frequência, menor será o comprimento de onda ou quanto mais baixa a frequência, maior o comprimento de onda. A velocidade com que uma onda de rádio se desloca no espaço depende das condições do meio de propagação, assim como a velocidade com que a onda se move ao longo de uma linha de transmissão depende das características da linha.

O comportamento do espaço, do ponto de vista elétrico, pode ser avaliado por duas constantes: a constante dielétrica, da ordem de 8,85 microfarads por metro, e a permeabilidade relativa, que é de aproximadamente 1,256 microhenrys por metro. Conhecendo-se a indutância e a capacitância, a velocidade de propagação pode ser calculada em 300.000 quilômetros por segundo.

A frequência de uma onda de rádio é determinada no transmissor. Sendo a frequência conhecida, o comprimento de onda (λ) pode ser determinado dividindo-se a velocidade de propagação pela frequência. A fórmula básica é:

λ = v / f

ou:

λ = (300.000 km/s) / f  — (λ será dado em km),

com f em hertz, ou

λ = (300.000.000 m/s) / f  — (λ será dado em metros),

com f ainda em hertz.

Se f é expressa em MHz, usa-se a fórmula mais simples:

λ = 300 / f .

Vemos então que é sempre possível calcular uma grandeza — frequência ou comprimento de onda — quando a outra é conhecida. Vejamos alguns exemplos.

Seja f = 100 MHz; então,

λ = 300 / 100 = 3 metros.

Seja, agora, f = 100 kHz, ou 100.000 Hz; teremos:

λ = 300.000 / 100.000 = 3 quilômetros.

Diretividade e ganho

As propriedades elétricas mais importantes de uma antena receptora são a diretividade e o ganho.

Diretividade é a propriedade de uma antena de captar melhor os sinais provenientes de uma direção do que de outra. A diretividade pode ser expressa de forma útil por um diagrama de irradiação, ou diagrama direcional. A sensibilidade relativa de uma antena, em uma certa direção, é indicada pelo comprimento de uma linha reta, traçada do centro da antena até a linha do diagrama direcional, sendo a direção da reta correspondente à direção física considerada.

A diretividade de uma antena é também uma medida da sua capacidade de selecionar sinais provenientes de transmissores que não estejam localizados na mesma direção angular. Por exemplo, o dipolo simples horizontal é bidirecional e recebe melhor os sinais que vêm por trás ou pela frente, em ângulo reto com a antena, conforme o seu diagrama direcional em forma de oito (Figura 10). Uma antena unidirecional é aquela cuja melhor recepção se dá em apenas uma direção.

Embora uma antena direcional capte melhor os sinais em suas direções preferenciais, ela também recebe sinais de outras direções, com menor sensibilidade. Os diagramas direcionais mostram como a sensibilidade varia, não somente nas direções preferenciais mas também nas outras direções.

Gráfico polar de tensão para um dipolo de meia onda padrão.
Figura 10 — Gráfico polar de tensão para um dipolo de meia onda padrão.

Os diagramas direcionais de uma antena são usualmente apresentados de forma gráfica, como se vê na Figura 10. Este tipo de representação gráfica tem o nome de gráfico polar. Supõe-se que a antena esteja no centro do gráfico polar e as características de recepção (ou transmissão) são locadas em um giro de 360º ao redor da antena. As formas dos lóbulos que compõem o gráfico polar indicam as propriedades direcionais da antena. O diagrama mostrado na Figura 10 é o do dipolo de meia onda, considerado como padrão, ou referência, para as demais antenas. Como se pode ver, este tipo de antena é bidirecional, isto é, ela apresenta lóbulos iguais nas direções frontal e traseira. A direção de maior sensibilidade fica na linha diretamente perpendicular ao comprimento da antena. Observe que foi traçado um arco, a partir do raio de zero grau, na distância correspondente a 70,7%, até atingir o limite lateral do lóbulo. Em um gráfico polar de tensão (Figura 10), a distância de 70,7% determina um ponto conhecido como ponto de meia potência e representa o ponto de largura máxima do lóbulo. O ângulo mostrado neste ponto é conhecido como ângulo de largura do feixe e é usado extensivamente em toda a indústria para descrever as características direcionais relativas de diversas antenas. O diagrama da Figura 10 mostra que esse ângulo, para o dipolo padrão, é de 50º, o que constitui também um dado padrão ou de referência. Uma antena teoricamente perfeita teria um ângulo de largura do feixe igual a 10º. Em trabalho de projeto prático, os fabricantes de antenas lograram obter ângulos em torno dos 18º.

Deve-se observar também que há pontos de recepção mínima, no diagrama direcional de uma antena, situados entre os lóbulos. Estes pontos são chamados nulos. Muitas vezes os nulos são mais importantes do que os lóbulos. Por exemplo, os lóbulos não laterais de um dipolo ressonante horizontal são largos; portanto, modificando a orientação da antena de alguns graus a partir do ponto de recepção máxima do lóbulo, a sensibilidade não se altera consideravelmente. Contudo, lateralmente, no prolongamento da linha da antena, há nulos bem definidos e, em cada nulo, a recepção é praticamente zero. Se, por exemplo, a antena for orientada com uma de suas extremidades dirigida para uma estação, a recepção de sinal será fraca, ainda que a estação esteja transmitindo na frequência de ressonância do dipolo.

O ganho de uma antena é um dado comparativo. Determina-se o ganho de uma antena medindo-se a potência que é induzida nela por um sinal constante e dividindo-se esta potência pela que seria induzida em um dipolo de meia onda, ressonante exatamente na frequência do sinal, em idênticas condições. Um ganho de potência de 10 significa que a antena em questão é dez vezes mais eficiente do que o dipolo padrão.

A razão entre duas potências é frequentemente expressa em decibéis. Conhecendo-se as duas potências P2 e P1, o ganho em decibéis será determinado pela fórmula:

Fórmula para determinar o ganho de uma antena

Como o decibel (que se abrevia dB) baseia-se em uma relação, os valores exatos das duas potências não afeta o número de decibéis, desde que a sua relação se mantenha constante. O número de dB é antes um meio de comparação entre dois valores. Se, por exemplo, o ganho de uma dada antena é igual a 10 dB, isto significa que a potência P2, que nela se desenvolve, é dez vezes maior do que a potência P1 que seria induzida na antena padrão, com um mesmo sinal. Isto pode ser verificado pela fórmula acima: a relação P2 / P1, neste exemplo, é igual a 10; o logaritmo decimal de dez é 1 e 10 x 1 =10. Nos gráficos que mostram a variação de ganho, a linha zero, ou referência, corresponde a um ganho igual a 1, ou seja, 0 dB, correspondendo à potência em um dipolo cuja frequência de ressonância é a mesma que a do sinal.

É conveniente conhecer os termos definidos abaixo, relacionados com o ganho de uma antena:

Ganho de Transmissão — Se uma antena irradia A watts e um dipolo padrão irradia, sob as mesmas condições, B watts, o ganho de transmissão da primeira antena antena é A / B.

Ganho de Recepção — Se uma antena recebe A watts, e um dipolo padrão recebe, nas mesmas condições, B watts, o ganho de recepção da antena é de A / B watts.

Dipolo Padrão — Considera-se que a antena padrão de meia onda (dipolo) tem um ganho igual a 1 (ou 0 dB), e o ganho das demais antenas é medido em relação a este.

Exemplos:

1. Uma antena transmissora irradia 1.000 watts, e um dipolo padrão irradia 500 watts. Qual o ganho de transmissão?

Ganho = 1.000 / 500 = 2

2. Uma antena receptora recebe 0,5 watt e um dipolo padrão recebe 0,3 watt. Qual o ganho de recepção?

Ganho = 0,5 / 0,3 = 1,7

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