Trabalho de eletromagnetismo
Seminrio de EletromagnetismoLinhas de TransmissoGuias de Ondas
AntenasLinhas de Transmisso, Guias de Onda e Antenas
Linhas de Transmisso Como se sabe, muito comum a utilizao das
linhas de transmisso para transportar um sinal de RF de uma antena
para um receptor. Um exemplo muito conhecido o receptor de
televiso, que possui um cabo (paralelo) ligado antena, normalmente
do lado de fora da casa. Nesse caso, o cabo est servindo para
trazer o sinal modulado da antena para o receptor. O fenmeno
inverso tambm bastante comum. o caso, por exemplo, de uma estao de
radiodifuso, ou ento de uma estao amadora de PX e PY.Linhas de
Transmisso A principal funo da linha de transmisso e transferir
energia da fonte para a carga. Existem dois tipos de linhas de
transmisso simtrica (ou balanceada) e assimtrica (ou no
balanceada). Para exemplificao temos as linhas de fita que so dois
condutores paralelos em um dieltrico qualquer que por sua vez e
chamada de simtrica, j no caso da assimtrica, temos os cabos
coaxiais.
Linhas de TransmissoUma linha de transmisso pode ser considerada
como uma srie de infinitos pedaos de comprimentos to pequenos
quanto se desejar, e cada um deles pode ser substitudo por uma
combinao adequada com as seguintes caractersticas: resistncia
hmica, condutncia, capacitncia e indutncia. A associao em srie
desses infinitos pedaos forma linha de transmissoLinhas de
Transmisso
Equaes de linhas de transmisso
Equaes de linhas de transmissoAs equaes demostradas acima
referem-se a o campo eltrico e magntico para as linhas de
transmisso com coordenadas em x e y, ou seja a variao com que ter a
coordenada z no de importncia, pois no ter nenhum efeito para fins
de clculos. Essas equaes parecendo ser simples porm devemos levar
em considerao que no a necessidade de clculos aprofundados para o
entendimento de linha de transmisso. Guias de ondaGuias de ondas so
importantes meios condutores de ondas eletromagnticas, geralmente
em formas retangulares e cilndricas e na maioria deles so ocos,
(seu dieltrico e o ar), as ondas eletromagnticas so transportadas
no interior dos guias, basicamente pelo principio de reflexes nas
paredes metlicas do guia de onda.
Guias de onda
Guias de ondaH vrios tipos de guias de onda que podem ser
utilizados para micro-ondas:Guia retangular Guia cilndrico
circularGuia elptico Guia com ressalto/ (ridged)Guia cilndrico de
seo retangularEmbora sejam vrios tipos de guias de onda neste
trabalho daremos nfase apenas nos do tipo circular e
retangular.Guia de onda retangularPara um guia de onda retangular
metlico, supomos que o guia sem percas, suas paredes so feitas de
um condutor perfeito e seu dieltrico tambm perfeito, este o mais
indicado para a transmisso de ondas em alta potncia com alta
frequncia. E tem seus modos de transmisso em TE e TM.Modos TE Num
Guia de Onda RetangularO modo TE quer dizer ondas Transversais
eltricas, ou seja nesta situao o campo magntico ser zero somente
haver campo eltrico. Porm o campo eltrico nas laterais do guia de
onda no tero componentes transversais assim neste caso o campos
eltrico nas laterais tambm ser zero.Modo TM Num Guia de Onda
RetangularEste aqui e o guia de onda transversal magntico, temos
aqui uma grande similaridade com o anterior pois neste caso o campo
magntico ser diferente de zero enquanto que o campo eltrico ser
zero, nas paredes do nosso guia de onda retangular tambm teremos
campo magntico zero devido a falta da componente
transversal.Frequncia de CortePara que possamos usar um guia de
onda nas formas retangulares e cilndricas ou em outra qualquer que
seja temos que ter o entendimento de que no e qualquer frequncia
que ir ser transportada pelo guia de onda, a uma faixa de
frequncias e equaes de complexibilidade muito elevadas que no
teriam muito o entendimento assim temos que entender o seguinte o
que importa e o comprimento da onda tem que estar de acordo com o
dimetro no caso de guia de onda circular e com a rea para o
retangular.
AntenasUma Antena o elemento de uma ligao via rdio responsvel
pela radiao ou pela recepo de ondas radioeltricas. Transfere
energia de um circuito para o espao e vice-versa. Ela funciona como
a interface entre os elementos do sistema que guiam a onda e o meio
de propagao.AntenasPara o funcionamento eficaz, as antenas devem
satisfazer certos requisitos. Entre eles cabe destacar duas
condies:1. A antena deve distribuir a energia eletromagntica no
espao (ou reaproveitar a energia incidente) de acordo com uma lei
determinada, ou seja, deve ter uma caracterstica de emisso (ou
recepo) conhecida. Em determinada situao convm que a energia seja
emitida (ou recebida) uniformemente em todas as direes; em outra se
necessita o efeito diretivo, ou seja, a concentrao do campo radiado
em um feixe sulcientemente estreito.
Antenas2. A emisso ou a recepo das ondas eletromagnticas no deve
ser acompanhada por um consumo intil de energia em perdas hmicas na
estrutura da antena. Em outras palavras, a antena deve ter o mais
alto rendimento possvel.
AntenasA abertura fsica de uma LT paralela que transporta uma
OEM, proporciona uma variao senoidal de potencial (Volts) e de
corrente (Amperes) nos condutores, provocando o aparecimento de
linhas de campo magntico e eltrico variveis em torno do dipolo
formado, dando origem a uma onda eletromagntica que se
propaga.Antenas
AntenasPolarizaoA polarizao de uma antena definida em termos da
orientao do vetor Campo Eltrico na direo da mxima radiao. Para os
casos de interpretao mais simples, o Campo Eltrico E tem a mesma
direo do condutor eltrico da antena, podendo ser horizontal,
vertical ou circular.Um Dipolo Vertical, acima do solo radiar com
uma Polarizao Vertical.Um Dipolo Horizontal, acima do solo radiar
com uma Polarizao HorizontalAntenasPolarizao
AntenasPlanos de Diagrama de IrradiaoO diagrama de irradiao de
uma antena, para ser melhor visualizado, normalmente representado
pela distribuio de energia nos planos eltrico e magntico, ditos
Plano E e Plano H
.
AntenasDiagrama de IrradiaoDiagrama de irradiao a representao
grfica da forma como a energia eletromagntica se distribui no
espao.O diagrama pode ser obtido tanto pelo deslocamento de uma
antena de prova em torno da antena que se est medindo, como pela
rotao desta em torno do seu eixo, enviando os sinais recebidos a um
receptor capaz de discriminar com preciso a frequncia e a potncia
recebida.AntenasPrincipais Diagramas de IrradiaoDiagrama de
Irradiao na forma PolarFceis de interpretar, os lbulos so
identificados pelo ngulo e amplitude. O lbulo principal define os
ngulos de potncia e o mximo ganho. A anlise correta da antena
necessita-o em dois planos, vertical e horizontal ou Plano E e
Plano H.Diagrama de Irradiao na forma RetangularUsual nas antenas
de alto ganho, onde a pequena abertura do lbulo principal
compromete a interpretao do diagrama de irradiao polar.
AntenasDiretividade a relao entre o campo irradiado pela antena
na direo de mxima irradiao e o campo que seria gerado por uma
antena isotrpica (a antena isotrpica uma antena virtual, na prtica
no existe, a antena que mais se aproxima de uma isotrpica a dipolo
em polarizao vertical).A diretividade de uma antena define sua
capacidade de concentrar a energia irradiada numa determinada
direo
AntenasGanhoO ganho pode ser entendido como o resultado da
diretividade menos as perdas. Matematicamente, o resultado do
produto da eficincia pela diretividade.
A eficincia de uma antena, diz respeito ao seu projeto
eletromagntico como um todo, ou seja, so todas perdas envolvidas
(descasamento de impedncia, perdas em dieltricos, lbulos
secundrios...)
AntenasTiposYagiPainel SetorialOmnidirecionalParbolasAntenas
PatchLogPeridicasHelicoidalA maior Antena
A maior Antena
A maior Antena
O Sinal que ela captou
