Antenas diretivas

ANTENAS DIRETIVASANTENAS DIRETIVAS

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• As antenas diretivas concentram a radiação numa dada direção (ganho elevado e feixe estreito);

• Devido a esta concentração, o sinal deste tipo de antena pode ser enviado a distâncias maiores (comparando com uma antena não diretiva radiando a mesma potência);

• Quando usada como receptora, pode receber um sinal fraco com maior facilidade (se ele vier de uma direção correspondente à direção de máximo ganho).

Características:

Antena Yagi-Uda• Inventada por Dr. Hidetsugu Yagi e Shintaro Uda em 1926.

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Yagi-Uda

• Composta por dipolos paralelos;

• Quanto mais refletores e diretores, maior o ganho;

• Apenas o radiador (dipolo de /2) é excitado;

• Parâmetros da antena dependem dos aspectos construtivos.

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Características

• Espaçamento típico entre refletor e o elemento excitado: 0,15 a 0,25

• Espaçamento típico entre diretores: 0,2 a 0,35

• Tamanho do elemento excitado: 0,5

Aumento no ganho:

• Aumentando de 1 para 2 diretores: + 1,0 dB

• Aumentando de 7 para 8 diretores: + 0,2 dB

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Antena Yagi e seu diagrama

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Yagi e sua antena

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Yagi-Uda

Aplicações:

• Recepção de TV e rádio

• Telefonia celular

• WiFi.

• Repetidora.

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Antenas Helicoidais

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Helicoidal

• Constituída por uma hélice condutora e um disco refletor

• Alimentação através de cabo coaxial

• Permite obter polarização circular

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Aplicações:

• Transmissão e recepção de sinais de VHF através da ionosfera

• Satélites (radiotelemetria e GPS).

• Repetidora de sinal.

• Comunicação ponto a ponto.

Helicoidal

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Helicoidal• Modos de propagação: normal e axial.

• Os modos dependem das dimensões da antena.

Normal

(C << )

Axial

(C )

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Antenas de banda larga

• possuem limite superior de freqüência igual ou maior ao dobro do limite inferior.

Principais tipos:• Log-periódica;• Espirais;• Bicônicas;• Fractais.

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Antena log-periódica

•Conjunto de vários dipolos excitados;

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• Os comprimentos dos elementos assim como o espaçamento entre eles obedece a uma progressão geométrica;

• São alimentados por tensão de fase alternada;

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Alimentação cruzada

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Por que o nome log-periódica?

• Este tipo de antena exibir características de radiação que são repetitivas (ou periódicas) em função do logaritmo da freqüência de operação dentro de uma faixa de funcionamento.

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Log-periódica para VHF/UHF (HDTV)

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Antenas Espirais

• Ganhos e impedâncias de entrada relativamente constantes para uma ampla faixa de freqüência;

• Possibilidade de obter polarização circular;

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Antena Espiral Arquimediana

inf22

cf

sup12

cf

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Antena Espiral Arquimediana

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Antena Espiral Cônica

• Radiação unidirecional;

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Espiral Retangular

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0.5 GHz 1.0 GHz 1.2 GHz

1.5 GHz 2.0 GHz 2.5 GHzProf. Walter P. Carpes Jr. - UFSC

Antena Bicônica

• Comportamento igual ao do dipolo, mas com banda larga.

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Antena Discone

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Antenas Fractais

Fractal – Formas geométricas que se repetem em diferentes escalas.

Características de Características de estruturas fractais:estruturas fractais:

• Auto-semelhança Auto-semelhança • Dimensão FracionáriaDimensão Fracionária

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Estruturas NormaisEstruturas Normais

Um ponto – dimensão zeroUm ponto – dimensão zero

Linha reta –dimensão 1Linha reta –dimensão 1

Superfície – dimensão 2Superfície – dimensão 2

Sólido – dimensão 3Sólido – dimensão 3

Dimensões de estruturas Fractais

Estruturas Fractais ?Estruturas Fractais ?

D = 2,72DD = 2,72D

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Construção de Estruturas Fractais

Curva de Koch Triângulo de Sierpinski

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Construção de Estruturas Fractais

Tapete de Sierpinski

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Antenas Fractais

O comportamento das Antenas fractais se repete em diferentes bandas de freqüência devido à sua estrutura geométrica (Antenas multibanda)

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Antena de Sierpinski

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Ganho:

Rin:

Xin:

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Diagrama de Radiação - Sierpinski

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Celular motorola

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Antenas Fractais de Sierpinski

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Antenas Fractais Árvore

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Antenas de Abertura

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Configurações das Cornetas

• Corneta Setorial

• Corneta Piramidal

• Corneta Cônica

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Diagrama de radiação

2 GHz

14 GHz

10 GHz

18 GHz

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Exemplo

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Exemplos

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Antena de Lata (“cantennas”)

• Aplicações–Recepção Wi-Fi

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Antena de Fenda

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