Radiação é um termo que descreve a intensidade das ondas eletromagnéticas transmitidas ou recebidas por uma antena. Em qualquer ilustração de antena, o diagrama que representa as características de radiação da antena é conhecido como seu padrão de radiação. Observando o padrão de radiação, pode-se compreender intuitivamente a funcionalidade e a diretividade da antena. A potência irradiada pela antena afeta tanto as regiões de campo próximo quanto as de campo distante.
Graficamente, a radiação pode ser expressa como uma função da posição angular e da distância radial da antena. Essa função matemática descreve as características de radiação da antena, tipicamente representadas pelo campo elétrico E(θ,ϕ) e pelo campo magnético H(θ,ϕ) em coordenadas esféricas.
Padrão de radiação
A energia irradiada por uma antena é caracterizada pelo seu padrão de radiação. Um padrão de radiação é uma representação gráfica de como a energia irradiada se distribui no espaço em função da direção. Vejamos agora os padrões típicos de radiação de energia.
A figura acima mostra o diagrama de radiação de uma antena dipolo. A energia irradiada é representada pelo diagrama traçado ao longo de direções específicas, com setas indicando a direção da radiação. Os diagramas de radiação podem ser classificados como diagramas de campo ou diagramas de potência.
•O padrão do campo é uma função dos campos elétrico e magnético e é normalmente representado graficamente em escala logarítmica.
•O padrão de potência é uma função do quadrado das magnitudes dos campos elétrico e magnético e é normalmente representado em escala logarítmica, ou seja, em dB.
Padrão de radiação 3D
Um padrão de radiação 3D é um gráfico tridimensional plotado em coordenadas esféricas (r, θ, ϕ), com sua origem no centro do sistema de coordenadas. Ele aparece como mostrado na figura abaixo —
A figura mostra um padrão de radiação 3D de uma antena omnidirecional, ilustrando claramente os três eixos de coordenadas (x, y, z).
Padrão de radiação 2D
Um padrão de radiação 2D pode ser obtido dividindo o padrão 3D em planos horizontal e vertical. Os dois padrões resultantes são denominados padrão do plano horizontal e padrão do plano vertical, respectivamente.
Conforme mencionado anteriormente, a figura mostra o padrão de radiação de uma antena omnidirecional nos planos H e V. O plano H representa o padrão horizontal, enquanto o plano V representa o padrão vertical.
Formação de lóbulos
Na representação de diagramas de radiação, frequentemente encontramos diversas formas que indicam as regiões de radiação principais e secundárias. Essas regiões ajudam a avaliar a eficiência de radiação da antena. Para melhor compreensão, consulte a figura abaixo, que ilustra o diagrama de radiação de uma antena dipolo.
Em um padrão de radiação, normalmente existem um lóbulo principal, lóbulos laterais e um lóbulo posterior.
•A parte principal do campo irradiado, que cobre uma grande área, é chamada de lóbulo principal ou feixe principal. É nele que se concentra a energia irradiada máxima, e sua direção indica a diretividade da antena.
•As outras partes do padrão de radiação que se distribuem lateralmente são chamadas de lóbulos laterais ou lóbulos menores. Essas são regiões onde há desperdício de energia.
•Além disso, existe um lobo orientado exatamente no sentido oposto ao lobo principal, conhecido como lobo posterior, que também é um tipo de lobo lateral. Uma quantidade significativa de energia também é desperdiçada aqui.
Exemplo
Se uma antena usada em um sistema de radar gerar lóbulos laterais, o rastreamento de alvos torna-se extremamente difícil. Isso ocorre porque esses lóbulos laterais introduzem alvos falsos. Distinguir alvos reais de alvos espúrios é muito trabalhoso. Portanto, para melhorar o desempenho e conservar energia, esses lóbulos laterais devem ser suprimidos ou eliminados.
Medida corretiva
A energia irradiada desperdiçada dessa forma precisa ser aproveitada. Se esses lóbulos menores puderem ser eliminados e essa energia redirecionada em uma única direção — ou seja, em direção ao lóbulo principal — a diretividade da antena aumenta, melhorando assim seu desempenho.
Tipos de padrões de radiação
Os tipos comuns de padrões de radiação incluem:
• Padrão omnidirecional (também chamado de padrão não direcional): Este padrão normalmente aparece como uma forma de rosca em uma vista 3D, enquanto em uma vista 2D forma um padrão em forma de oito.
•Padrão de feixe em forma de lápis: O feixe exibe uma forma nítida e direcional semelhante a um lápis.
•Padrão de feixe em leque: O feixe assume um padrão em forma de leque.
• Padrão de feixe moldado: Um feixe não uniforme, sem um padrão regular, é chamado de padrão de feixe moldado.
O ponto de referência para todos esses tipos de radiação é a radiação isotrópica. Embora a radiação isotrópica não seja fisicamente realizável, ela continua sendo uma referência importante.
Para saber mais sobre antenas, visite:
Data da publicação: 10 de abril de 2026
