Engenharia de antenas

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INTRODUÇÃO.
Um guia de onda aberto irradia com baixa eficiência, em razão do descasamento criado com uma súbita mudança do meio de propagação (do guia para o exterior). Além disso, possui baixa diretividade, pois as dimensões de abertura são tipicamente menores que o comprimento de onda.
Tais problemas podem ser minimizados com o uso das cornetas, que proporcionam transição entre osmeios de propagação, ao mesmo tempo em que provocam um aumento da superfície irradiante e, consequentemente, diretividade maior.
O campo, em qualquer caso, é calculado pela fontes equivalentes na abertura. Para cornetas pequenas ( de pequena abertura não muito diferente da abertura do quia) o campo na boca pode ser suposto igual ao interior do guia.
Para cornetas grandes, entretanto,de abertura muito maior que a do guia, são introduzidas correções de fase para o cálculo do campo. As cornetas são antenas irradiadoras direcionais, com ganhos típicos na faixa de 10 a 20 dBi.
Existem alguns tipos de antenas, dentre os quais destacam-se:
_ Setorial plano H
_Setorial plano E
_Piramidal
Cornetas no plano setorial H possibilitam uma largura de banda um pouco maior queos tipos no plano setorial E. Isso se deve principalmente á distribuição uniforme do campo E próximo que pode ser obtido na abertura de uma corneta no plano setorial E. Infelizmente, para todos os tipos, visto que o comprimento é maior que a extremidade da abertura, ocorre uma distribuição de fase pela abertura. Isso resulta em uma diminuição no ganho devido ao aumento de lóbulos laterais.Visto que esse tipo de antena é fácil de ser fabricada e alimentada e pode ter um grande ganho, a tendência é que seja o tipo de antena preferida como padrão de calibração por meio do qual outras antenas de alto ganho são caracterizadas. Os procedimentos de projeto pelos quais as dimensões de uma antena corneta padrão podem ser calculadas são apresentados neste trabalho.






CAPÍTULO02. TIPOS DE ANTENAS CORNETAS
CAMPO DA ANTENA.
- Como determinar os campos radiados?
• Partir da distribuição do campo no fim do guia/início da corneta.
• Estimar as componentes tangenciais do campo no fim (ou boca) da corneta.
• Construir um problema equivalente, definindo correntes eléctricas e/ou magnéticas fictícias sobre a boca da corneta.
• Determinar os campos radiados pelas correntesfictícias.



- SETORIAL PLANO E.
. Geometria de uma antena corneta setorial plano E.




Se a>b, no modo fundamental o campo no guia vale:





Apenas as componentes tangenciais á superfície a utilizar são importantes para formar um problema equivalente. Assume-se que o campo na boca da cornetatem amplitude constante e fase variável proporcional à diferença de percurso entre o centro da corneta e os restantes pontos da boca da mesma.









Componentes tangenciais do campo. Correntes fictícias.





As expressões do campo E na zona de distante de radiação são:




Exemplo do diagrama de radiação antena corneta setorial planoE.





Directividade da antena



O valor óptimo de b1 é o que maximiza a directividade e vale:







- SETORIAL PLANO H.
. Geometria de uma antena corneta setorial plano H.

Por comparação com a corneta de sector E infere-se que:
As expressões docampo E na zona distante de radiação são:


Exemplo do diagrama de radiação antena corneta setorial plano H.


Directividade da antena




O valor óptimo de a1 é o que maximiza a directividade e vale:



Piramidal.
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