Mudanças entre as edições de "ANT022808 2022 2 AULA03"
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==Resistência de Radiação da Antena== | ==Resistência de Radiação da Antena== | ||
| − | A antena que irradia energia eletromagnética aparece para o gerador como uma carga elétrica idealmente resistiva de modo que a potencia aplicada é consumida como energia radiada. Não dissipa calor, dissipa energia eletromagnética radiada. | + | A antena que irradia energia eletromagnética aparece para o gerador como uma carga elétrica idealmente resistiva de modo que a potencia aplicada é consumida como energia radiada. Não dissipa calor, dissipa energia eletromagnética radiada. |
Edição das 15h57min de 16 de setembro de 2022
Propriedades gerais das antenas
- OBJETIVOS
- Os objetivos de aprendizagem desta aula são:
- Definir e interpretar os diagrama de radiação de campo normalizado e de potência, obtendo os parâmetros principais da antena tais como diretividade e ganho.
- Analisar alguns tipos de antenas a partir dos diagramas de radiação, comparando elas através dos parâmetros estudados.
- METODOLOGIA
- A aula será de tipo expositiva, com exemplos de cálculo, utilizando o quadro branco. Os seguintes assuntos serão abordados em aula:
- Função diretividade e diretividade máxima;
- Eficiência da antena; e
- Ganho da antena.
- PARA ESTUDO
- O material de estudo para esta aula é principalmente (BALANIS, 2008, vol 1), cap. 2, até sec. 2.9. Também, (RIBEIRO, 2012) capítulo 8, até sec. 8.3. Complementarmente, indica-se a leitura do (STUTZMAN, 2016), capítulo 2, sec. 2.4.5, 2.4.6, e 2.5. Destaca-se os exercícios 8.3 - 8.5, 8.8, 8.9, 8.12 - 8.20 (RIBEIRO, 2012), além de 2.5-1, 2.5-2, 2.5-3, 2.5-5, 2.5-7, 2.5-9 (STUTZMAN, 2016).
- NOTA
- A RADIAÇÃO é, na verdade, a propagação ou condução do calor a uma certa velocidade. Podemos dizer que a radiação é aquilo que irradia, ou seja, sai de raios, e estes raios saem de algum lugar. Em resumo, a radiação é considerada como sendo a propagação no espaço de partículas – constituídas de carga, massa e velocidade – e campos elétricos e magnéticos. Existem dois tipos de radiação, a não ionizante (que emite um baixo índice energético) e a radiação ionizante, cujo alto teor de energia é capaz de arrancar elétrons do átomo do qual pertencem. A única diferença entre a radiação e a luz é a frequência com que ocorre a radiação nos corpos. Toda a luz que vemos nada mais é que a propagação do calor.
- Já a IRRADIAÇÃO é a propagação da energia (calor) sem que haja a necessidade de um meio material para que isso aconteça. Na verdade, os significados das duas palavras são muito parecidos, porém com sentidos diferentes:
- Radiação = transmissão de energia através do espaço.
- Exemplo: O Sol emite radiação.
- Irradiação = exposição à radiação.
- Exemplo: Quando o objeto que emite radiação está fora do corpo do indivíduo. Nós estamos expostos à radiação solar.[3]
Parâmetros Principais das Antenas
- INTRODUÇÃO
- Uma antena é um elemento passivo de um circuito de transmissão ou de recepção de sinais (não amplifica o sinal).
- – Se uma linha de transmissão de fios paralelo for deixada aberta, os campos escapam pela extremidade, no entanto a radiação é ineficiente.
- – A radiação é melhorada, se fizer uma dobra nos condutores de modo que formem um ângulo reto com a linha de transmissão.
- – Os campos magnéticos não mais se cancelam e se ajudam mutuamente.
- – O campo elétrico se espalha de um condutor para o outro.
- – Resultando em uma antena.
Figura 14 - Relação entre transmissor e linha de transmissão.
- A radiação ideal acontece quando o segmento dobrado tiver um comprimento de um quarto de onda na frequência de operação (isso faz a antena ter um comprimento de metade do comprimento de onda).
- – A tensão cria um campo elétrico e a corrente cria um campo magnético.
- – Os campos magnético e elétrico variam de acordo com o sinal aplicado.
- – Um campo elétrico variável no tempo age como cargas em movimento ou fluxo de corrente, que por sua vez, cria um campo magnético.
- – Como o campo magnético varia no tempo, cria-se um campo elétrico.
- – Os campos elétrico e magnético interagem um com o outro e um mantêm o outro a medida que se propagam através do espaço.
Figura 15 - Relação entre linha de transmissão e antena.
- O comprimento do condutor depende da frequência.
- – Metade ou ¼ de comprimento de onda.
- – Se a antena for menor que ¼ do comprimento de onda ocorre uma radiação pequena.
- – Se o comprimento de onda for muito maior que o comprimento de fio, também ocorre radiação pequena.
- – A distribuição das ondas estacionárias de tensão e corrente na antena (quando dobrado e formado o ¼ de onda).
- – No centro a tensão é mínima e a corrente é máxima.
Figura 16 - Relação entre antena e comprimento de onda.
Resistência de Radiação da Antena
A antena que irradia energia eletromagnética aparece para o gerador como uma carga elétrica idealmente resistiva de modo que a potencia aplicada é consumida como energia radiada. Não dissipa calor, dissipa energia eletromagnética radiada.
Referências
[1] https://youtube.com/playlist?list=PLV2ClAMG4tOiSlM0BfQaypjBoGHn8kHtG
[2] Apostila: Antenas e Propagação. Professor Ramon Mayor Martins, MEng.
[3] https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/a-diferenca-entre-radiacao-irradiacao.htm
