Parâmetros fundamentais das antenas

Parâmetros fundamentais das antenas

• Relação frente-costas-(RFC) (Front-to-Back)

Parâmetros fundamentais das antenas

• Largura de banda

• Banda de freqüência na qual uma determinada característica da antena permanece dentro de uma gama desejada .A impedância de entrada,que varia com a freqüência ,é o parâmetro que é normalmente usado para definir a largura de banda

Parâmetros fundamentais das antenas

• Ruído

Uma antena é uma fonte de ruído no sistema • Ruído interno é o ruído criado pela própria

antena • Ruído externo é o ruído captado pela antena e

que depende do ganho da antena na direção do ruído.

Parâmetros fundamentais das antenas

Parâmetros fundamentais das antenas

• O ganho de uma antena é medido em Db ,sendo sua unidade em dBi,onde a letra i indica que o sinal máximo da antena foi comparado com o sinal de uma antena isotrópica ,colocada no mesmo lugar .

GANHO DE UMA ANTENA( dBi)

Parâmetros fundamentais das antenas

Parâmetros fundamentais das antenas

• Eficiência de uma antena•

Parâmetros fundamentais das antenas

• Eficiência de uma antena

Parâmetros fundamentais das antenas

• Área Efetiva A cada antena esta associada uma área

elétrica,diferente da sua área física,que define a capacidade da antena em captar energia eletromagnética .

2

.4.effA D

RADeff

r

PAS

Parâmetros fundamentais das antenas

• Atenuação no Espaço Livre Considere duas isotrópicas separadas por uma distancia d. A esta

distância ,o módulo do vetor de Poynting vale :

A potencia captada pela antena de recepção será então de :

Chama-se a atenuação de espaço livre à parcela :

Parâmetros fundamentais das antenas

• Uma antena diretiva radia diferentes valores de densidade de potência conforme a direção

• Quando comparada com a antena isotrópica,as antenas diretivas têm um ganho em determinadas direções.

• Este ganho é compensado pela diminuição de radiação em outras direções.

• Assim temos que a equação anterior vem :

• O produto é chamado de E.I.R.P-” Equivalent Isotropically Radiated Power”

Fórmula de Friis

Em um enlace de comunicação através do espaço livre, podemos calcular a potência recebida pela fórmula de Friis, que será demonstrada a seguir:

Sabemos que se uma antena é isotrópica, podemos calcular a densidade de potência a uma distância r usando a expressão:

Se a antena for não isotrópica,então apresenta um ganho e a fórmula anterior

se transforma em :

24. .T

rPS

r onde PT é a potência de transmissão

2 .4. .

Tr T

PS Gr

Fórmula de Friis

Mas, a potência recebida pode ser calculada usando a expressão, como:

• Logo:

• Onde é a abertura(área) efetiva da antena receptora, é a densidade de potencia disponível no ponto onde se encontra a antena receptora.

Mas a área efetiva máxima da antena receptora:

.r r effP S A

2 . .4. .

Tr T eff

PP G Ar

effArS

2

.4.eff RA G

Substituindo na equação anterior ,teremos a potencia recebida que será dada por :

2

2( . ). ( )(4. . )r T T RP P G G

r

Fórmula de FriisPara o trabalho prático essa fórmula pode ser expressa em dB:

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )20log 20log 32,44R dBm T dBm T dBi R dBi Km MhZP P G G r f

Onde :

( )

( )

3( )

3( )

10log( )

10log( )

10log( ( ) /10 ) ( ) 30

10log( ( ) /10 ) ( ) 30

T dBi T

R dBi R

T dBm T T

R dBm R R

G G

G G

P P watts P dB

P P watts P dB

Fórmula de Friis

Na formula de Friss, o termo: representa a perda de espaço livre, denotada por:

• Logo:

2

2

)4( r

2

2

4 rL fs

Quando trabalhamos na faixa de VHF e/ou na parte baixa de UHF, a expressão anterior toma a seguinte forma.

)()( log20log204,32 MHzKmfs frL Recomendação ITU-R PN.525-2

Já quando trabalhamos na faixa de UHF e freqüência mais elevadas é conveniente expressar a formula de perda por espaço livre da seguinte maneira:

)()( log20log204,92 GHzKmfs frL

É importante levar em conta que a perda em dB é sempre uma grandeza negativa

Lfs

Antenas

EXERCÍCIOS

Tipos de Antenas

• DIPOLO MEIA ONDA uma das mais usadas na prática é o dipolo de

meia onda ,que consiste em dois segmentos metálicos alinhados com comprimento total igual a

2

DIPOLO MEIA ONDA

DIPOLO MEIA ONDA

Tipos de Antenas

Yagi

Painel Setorial

Painel setorial de 4 dipolos na vertical

Omnidirecionais

Omnidirecional com 6 dipolos

Log-periódicas

Helicoidal