Antenas/Definição de Antena: diferenças entre revisões

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[[image:Radar_antenna.jpg|thumb|Antena.]]
=Definição de Antena=
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'''Antena''' é o dispositivo cuja função é transformar energia eletromagnética guiada pela linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada, pode-se também dizer que esta lei serve também no sentido inverso, isto é, transformar energia eletromagnética irradiada em energia eletromagnética guiada para a linha de transmissão. Portanto, sua função é primordial em qualquer comunicação onde exista radiofreqüência.
 
Por sua natureza, na transmissão de ondas eletromagnéticas a antena está em último lugar na transmissão e é o primeiro dispositivo que recebe os sinais emitidos.
 
No estudo e projeto de antenas, não importa em que freqüência do espectro seja aplicada, sempre serão usados os mesmos princípios físicos da teoria eletromagnética, ela é constante, imutável e invariável.
 
Por isso, quanto maior a freqüência de utilização nas antenas, maior deve ser a precisão dos dispositivos, equipamentos e medições.
 
==Campos de irradiação e propagação==
 
Quando jogamos um objeto massivo numa lagoa ( por exemplo: uma pedra) cujas águas estão em completo repouso, as ondas produzidas na massa líquida continuam se propagando mesmo depois do objeto ter atingido ao fundo. A pedra e sua queda, não são necessárias à manutenção das ondas, mas prementes à sua criação. Cessando a causa (Quedaqueda da pedra), o efeito (propagação de ondas) teve seu prosseguimento, independentemente daquela ter cessado.
 
As linhas de fluxo concêntricas transportam energia em forma de ondas. Este deslocamento da energia, define-se como '''propagação''', e a energia contida nas ondas, chama-se '''energia irradiada''' analogamente, campo distante. A água espirrada e acelerada pelo impacto da pedra e, em volta dela, pode ser por analogia definida (se fosse radiofreqüência) como campo próximo.
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* As mais próximas da antena que deixam de existir imediatamente ao cessar a causa chamadas de campo de "Fresnel", "campo de indução" ou "campo próximo" (quando cessa a corrente esta sofre a anulação por um semiciclo, as linhas não chegam a se fechar, portanto, não se propagam pelo espaço).
 
* As linhas que chegam a se fechar se propagam no espaço, continuam carregando consigo energia irradiada, ao campo gerado se denomina "campo distante", " campo de Fraunhofer" ou "campo de irradiação".
 
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A região de indução (campo próximo) é geralmente usada no projeto de antenas com um ou vários "elementos" de forma a induzir nestes energia redirecionando-a induzindo-a aos elementos parasitas, tanto diretores, quanto refletor, se for o caso.
 
Existem duas expressões para a determinação das regiões pr´ximapróxima e distante:
*: R= 2L2 /10 l
 
*: R= 102L2 / l
 
* R= 2L2 / l
 
onde:
*R= separação entre as duas regiões.
*L= o maior tamanho da antena.
*l= comprimento de onda.(lâmbda representado como l )
 
==Irradiação e Diretividadediretividade==
R= separação entre as duas regiões.
[[Image:Silvermine Echelon Antenna 3 - Through the wire.JPG|thumb|right|200px|Fotografia de uma antena utilizada para o projecto norte-americano [[w:Echelon|ECHELON]].]]
 
[[Image:Instalacao de antenas por satelite bidireccionais.jpg|thumb|right|200px|Fotografia de antenas utilizadas para o acesso à Internet via Satélite e serviço Telefónico.]]
L= o maior tamanho da antena.
 
l= comprimento de onda.(lâmbda representado como l )
 
 
==Irradiação e Diretividade==
 
Quando usada como elemento irradiante, a antena é um sistema que emite energia eletromagnética. A partir do processamento dos dados de irradiação, pode-se levantar sua eficiência e a distribuição da energia irradiada através do campo dentro do espectro conhecido, ou arbitrado.
 
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Após tomadas precauções mínimas para evitar interações com o meio, inicia-se o processo de levantamento do diagrama.
 
*1- #Gira-se a antena sob teste de forma a descrever um círculo.
*2- #A intervalos regulares, a cada dez graus por exemplo, toma-se a medida do campo irradiado de forma a obter-se um gráfico retangular.
 
*3- #Os valores devem ser anotados ou em valores absolutos, ou em valores relativos ao seu máximo.
*2- A intervalos regulares, a cada dez graus por exemplo, toma-se a medida do campo irradiado de forma a obter-se um gráfico retangular.
 
*3- Os valores devem ser anotados ou em valores absolutos, ou em valores relativos ao seu máximo.
 
As medidas e características servem tanto para transmissão quanto para a recepção, obedecendo a lei da reciprocidade.
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Devido à dualidade da energia emitida e à lei de reciprocidade, pode-se usar a análise gráfica tanto para irradiação, quanto para campo, próximo e distante.
 
Num diagrama de irradiação de campo cujo valor máximo arbitra-se igual a unidade (1,0 ) a amplitude correspondente à meia potência equivale à 0,707.
 
O diagrama de fase da antena é a representação espacial da variação de fase do campo irradiado.
 
Considerando uma antena irradiando uma potencia total ( W ), situada ao centro de um campo espacial cuja superfície seja uma esfera perfeita. Imaginemos esta esfera flutuando no espaço e o ponto de irradiação, ou seja a antena esteja em seu centro geométrico onde seu raio ( r ) seja imensamente maior do que o tamanho físico da antena, de forma que a vejamos como se fosse um ponto infinitesimal.
 
Onde ( P ) seja o valor médio da densidade de potência provocada pela antena à distância ( r ).
 
Onde ( Pr ) seja o valor médio da densidade de potência provocada outra antena idêntica à primeira antena à distância ( r ).
 
Tenderemos à definir a diretividade da primeira antena em relação à segunda em relação à segunda como:
 
:D = P / Pr .
 
Como a densidade é função do ponto, a diretividade também o será, portanto temos como medir a capacidade de concentração de energia de uma antena numa região pré-determinada do espaço tridimensional.
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Esta é a definição de antena isotrópica onde:
* :Pr = Po
 
* Pr = Po
 
A diretividade (D) ficará :
* :D = P/ Po
 
* D = P/ Po
Imaginemos uma esfera perfeita, uma bolha de sabão por exemplo, esta esfera contém em seu centro uma lâmpada sem refletor de espécie alguma , emitindo luz para todos os pontos.