Este capítulo discute os parâmetros dos feixes de radiação de antenas, que nos ajudam a compreender as especificações do feixe.
Área do feixe
De acordo com a definição padrão: “Se a intensidade de radiação P(θ,ϕ) permanecer em seu valor máximo em um ângulo sólido ΩA e for zero em qualquer outro lugar, então a área do feixe é o ângulo sólido através do qual toda a potência irradiada pela antena passa.”
O feixe irradiado por uma antena é emitido dentro de um determinado ângulo sólido onde a intensidade da radiação é máxima. Esse ângulo sólido do feixe é chamado de área do feixe e é denotado por ΩA.
Dentro deste ângulo sólido ΩA, a intensidade de radiação P(θ,ϕ) deve ser constante e máxima, e zero em qualquer outro ponto. Portanto, a potência total irradiada é dada por:
Potência irradiada = P(θ,ϕ)⋅ΩA (watts)
O ângulo do feixe geralmente se refere ao ângulo sólido entre os pontos de meia potência do lóbulo principal.
Expressão matemática
A expressão matemática para a área da viga é:
onde o ângulo sólido diferencial é:
dΩ=sinθdθdϕ
Aqui, Pn(θ,ϕ) é a intensidade de radiação normalizada.
• ΩA representa o ângulo do feixe sólido (área do feixe).
• θ é uma função da posição angular.
• ϕ é uma função da distância radial.
Unidade
A unidade de área da viga é oesterradiano (sr).
Eficiência do feixe
De acordo com a definição padrão: “A eficiência do feixe é a razão entre a área do feixe principal e a área total do feixe irradiado.”
A energia irradiada por uma antena depende de sua diretividade. A direção na qual a antena irradia mais potência apresenta a maior eficiência, enquanto parte da energia é perdida nos lóbulos laterais. A razão entre a energia máxima irradiada no feixe principal e a energia total irradiada, com perdas mínimas, é chamada de eficiência do feixe.
Expressão matemática
A expressão matemática para a eficiência do feixe é:
onde
•ηB é a eficiência do feixe (adimensional),
• ΩMB é o ângulo sólido (área do feixe) do feixe principal,
• ΩA é o ângulo sólido do feixe irradiado total.
Polarização da antena
As antenas podem ser projetadas com diferentes polarizações de acordo com os requisitos da aplicação, como polarização linear ou circular. O tipo de polarização determina as características do feixe e o estado de polarização da antena durante a recepção ou transmissão.
Polarização Linear
Quando uma onda eletromagnética é transmitida ou recebida, sua direção de propagação pode variar. Uma antena linearmente polarizada mantém o vetor do campo elétrico confinado a um plano fixo, concentrando a energia em uma direção específica e suprimindo as demais. Portanto, a polarização linear contribui para melhorar a diretividade da antena.
Polarização Circular
Em uma onda polarizada circularmente, o vetor do campo elétrico gira ao longo do tempo, com suas componentes ortogonais tendo a mesma amplitude e estando defasadas em 90°, resultando em uma direção não fixa. A polarização circular atenua eficazmente os efeitos de múltiplos caminhos e, portanto, é amplamente utilizada em comunicações via satélite, como o GPS.
Polarização horizontal
Ondas polarizadas horizontalmente são mais suscetíveis à reflexão na superfície da Terra, causando atenuação do sinal, especialmente em frequências abaixo de 1 GHz. A polarização horizontal é comumente usada na transmissão de sinais de televisão para obter uma melhor relação sinal-ruído.
Polarização vertical
Ondas de baixa frequência com polarização vertical são vantajosas para a propagação de ondas terrestres. Comparadas à polarização horizontal, as ondas com polarização vertical são menos afetadas por reflexões na superfície e, portanto, são amplamente utilizadas em comunicações móveis.
Cada tipo de polarização possui suas próprias vantagens e limitações. Os projetistas de sistemas de radiofrequência podem escolher livremente a polarização apropriada de acordo com os requisitos específicos do sistema.
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Data da publicação: 24/04/2026
