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Antenas e Propaga??o

Artur Andrade Moura

amoura@fe.up.pt

Par?metros Fundamentais

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? Par?metros fundamentais das antenas

? Permitem caracterizar o desempenho, sobre v?rios aspectos, das antenas

? Apresentam-se defini??es e utiliza??o desses par?metros

? Diagrama de Radia??o

? Fun??o ou representa??o gr?fica que descreve as propriedades espaciais de radia??o de uma antena

? Normalmente utiliza-se um sistema de coordenadas esf?rico com a antena posicionada na origem, pelo que o

diagrama de radia??o ? uma fun??o

de r, e .

Diagrama de Radia??o

Par?metros Fundamentais

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? Radiador isotr?pico

? ? definido como uma antena hipot?tica e sem perdas que radia igualmente em todas as direc??es

? N?o tem exist?ncia f?sica mas ? normalmente tomado como refer?ncia para se exprimir a directividade de antenas reais

? Radiador direccional

? Tem a propriedade de captar ou radiar ondas electromagn?ticas preferencialmente para certas direc??es do espa?o

? Radiador omnidireccional

? Apresenta um diagrama de radia??o n?o direccional num dado plano

Omnidireccional no plano xy ou = /2

Par?metros Fundamentais

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? Planos principais

? Para antenas com polariza??o linear (definida mais adiante) consideram-se dois planos principais

? Plano E ? definido pelo vector E e pela direc??o de m?xima radia??o

? Plano H ? definido por H e pela direc??o de m?xima radia??o

? Normalmente os eixos do sistema de coordenadas s?o escolhidos por forma a que pelo menos um destes planos (E ou H) coincida com um dos planos principais do sistema de coordenadas

Par?metros Fundamentais

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? Elementos caracter?sticos do diagrama de radia??o

? L?bulos

? Principal ? Laterais ? Secund?rios ? Posterior

? Largura de feixe a meia pot?ncia ou a 3 dB (HPBW)

? Largura de feixe ao 1? nulo (FNBW)

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? Regi?es de campo

? O espa?o circundante da antena ? subdividido em tr?s regi?es

? Regi?o reactiva do campo pr?ximo

? Predomina o campo reactivo

? Regi?o de radia??o do campo pr?ximo (Regi?o de Fresnel)

? Regi?o de transi??o onde predomina o campo radiado mas a sua orienta??o espacial depende da dist?ncia ? antena; esta regi?o pode n?o existir se a maior dimens?o da antena (D) n?o for muito maior que o comprimento de onda de trabalho

? Regi?o do campo distante

(Regi?o de Fraunhofer)

? Ocorre para dist?ncias maiores que 2D2/

e nesta regi?o a orienta??o espacial do campo n?o depende da dist?ncia ? antena. ? a regi?o de maior interesse do ponto de vista da radia??o.

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? ?ngulo plano (radiano)

? Um radiano ? definido como o ?ngulo plano com v?rtice no centro de um c?rculo com raio r e que define nesse c?rculo um arco de comprimento r

? Como o comprimento total do c?rculo ? 2r ent?o no c?rculo todo existem 2r /r = 2 radianos

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? ?ngulo s?lido (esterradiano)

? Um esterradiano ? definido como o ?ngulo s?lido com v?rtice no centro de uma esfera de raio r que define na superf?cie da mesma uma ?rea igual a r2

? Como a ?rea total de uma esfera ? 4r2 ent?o na esfera toda existem 4r2/r2 = 4 esterradianos

? O elemento de superf?cie em

coordenadas esf?ricas ?:

logo o ?ngulo s?lido elementar ?:

N?o depende de r

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