Antenas

CAPÍTULO 6

ANTENAS EM ABERTURA

6.1 Radiação de uma abertura

Uma antena que tem como parte de sua estrutura uma abertura que através da mesma passa uma onda eletromagnética é chamada de abertura. Uma exemplo de abertura é o final de um guia de onda aberto. A teoria da abertura se baseia nos conceitos de Huygens. A teoria de Huygnes estabelece que cada ponto da frente de onda se comporta como uma fonte secundária de novas frentes de onda. Como ilustra na figura 6.1.

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Figura 6.1 Fontes de ondas secundárias

A teoria da difração que explica o espalhamento da onda através de uma fenda como mostra na figura 6.2 é também baseado na teoria de Huygens. As equações que envolvem o cálculo do campo através de uma abertura são complexas e exigem um esforço computacional muito grande.

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Figura 6.2 Onda incidente através de uma fenda.

Considerando inicialmente uma abertura como mostrado na figura 6.3,

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Figura 6.3 Abertura infinita na direção x.

As componentes do campo elétrico são dadas por qualquer um dos conjuntos de equações:

[pic] (6.1)

[pic] (6.2)

[pic] (6.3)

[pic] (6.4)

onde,

[pic] (6.5)

[pic] (6.6)

[pic] (6.7)

[pic] (6.8)

Exemplo 6.1 Uma antena em abertura possui o campo na abertura da figura 6.3 dado por,

Ea = Eoy , ( y (( L/2, z = 0 (6.9)

Ea = 0 , para outros valores de y. (6.10)

Calcular a intensidade de campo E( e E(.

[pic] (6.11)

O campo total radiado são dados por:

[pic] (6.12)

6.2 Abertura Retangular

Uma abertura retangular é mostrada na figura 6.4.

Se o campo na abertura é uniforme,

Ea = Eo y, (x(( Lx/2, (y( ( Ly/2 (6.13)

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Figura 6.5 Abertura Retangular

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= [pic] (6.14)

onde fizemos ,

u=sen( sen( v = sen( sen( (6.15)

[pic] (6.16)

[pic] (6.17)

Os campos são funções