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Tipos de antenas (Parte 2, antenas refletoras)

Esta é a segunda parte explicando os vários tipos de antenas. As antenas refletoras são o assunto deste post. Os refletores servem para aumentar a diretividade.

Refletora de canto

É uma antena dipolo com dois planos refletores que formam um ângulo de abertura entre 60° e 120º, na maioria dos casos é 90º. O plano condutor pode ser feito de vários condutores em paralelo ou uma chapa metálica.

Em uma antena refletora de canto com barras refletoras, a distância D entre as barras deve ser de um décimo do comprimento de onda \lambda da onda eletromagnética (\frac{\lambda}{10}). A distância S entre o dipolo e o canto deve ser entre \frac{\lambda}{3}\frac{2\lambda}{3}. A abertura da antena, distância entre os dois extremos do refletor, é tipicamente entre \lambda e 2\lambda. O comprimento H geralmente é 2 vezes S. A altura W deve ficar entre 1,2 a 1,5 vezes o comprimento do dipolo para ter uma boa relação frente-costa.

Estes são os padrões de radiação dos dois tipos de antenas refletoras de canto. Se a abertura for muito grande, a diretividade cai. Por outro lado, se for muito pequena, a resistência de radiação aumenta e a antena perde eficiência.

São usadas para telecomunicações nas frequências VHF (30 a 300 MHz) e UHF (300 MHz a 3 GHz). Este tipo de antena pode ter vários dipolos colineares. A antena abaixo é usada para TV digital.

Antena parabólica

É a mais famosa das antenas refletoras, a curvatura da parabólica permite que a onda reflita e se concentre em um ponto focal no eixo do centro da parabólica.

Geralmente têm um ganho elevado e baixa polarização cruzada, esta é a polarização ortogonal à desejada. Se uma antena tem polarização horizontal, a vertical é polarização cruzada. O refletor da antena pode ser feito de metal opaco ou uma grade condutora.

A distância do ponto focal até o centro da parábola F é calculada desta forma:

F=\frac{D^2}{16H}

Onde D é o diâmetro e H é a largura do refletor parabólico.

No ponto focal fica um guia de onda com uma antena corneta ou outro refletor côncavo ou convexo. A antena com um refletor secundário convexo é chamada de Cassegrain. Enquanto a que tem um refletor côncavo é Gregoriana.

Antenas pequenas operam com frequência maior que 1 GHz, mas algumas maiores podem funcionar na frequência VHF e precisam de um refletor muito grande para operar nestas frequências. Este é o padrão de radiação típico, os lóbulos laterais existem devido às imperfeições no refletor.

Algumas antenas para comunicação de micro-ondas são cobertas para proteção contra o tempo e sinais de interferência.

Algumas aplicações das antenas refletoras parabólicas:

  • Rádio astronomia;
  • Radar;
  • Comunicações de micro-ondas;
  • Rastreamento e comunicação de satélites.
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