figura 1
1. Eficiência do feixe
Outro parâmetro comum para avaliar a qualidade de antenas transmissoras e receptoras é a eficiência do feixe. Para a antena com o lóbulo principal na direção do eixo z, como mostrado na Figura 1, a eficiência do feixe (BE) é definida como:
É a razão entre a potência transmitida ou recebida dentro do ângulo do cone θ1 e a potência total transmitida ou recebida pela antena. A fórmula acima pode ser escrita como:
Se o ângulo no qual o primeiro ponto zero ou valor mínimo aparece for selecionado como θ1, a eficiência do feixe representa a razão entre a potência no lóbulo principal e a potência total. Em aplicações como metrologia, astronomia e radar, a antena precisa ter uma eficiência de feixe muito alta. Normalmente, exige-se mais de 90%, e a potência recebida pelo lóbulo lateral deve ser a menor possível.
2. Largura de banda
A largura de banda de uma antena é definida como "a faixa de frequência na qual o desempenho de certas características da antena atende a padrões específicos". A largura de banda pode ser considerada como uma faixa de frequência em ambos os lados da frequência central (geralmente referida como a frequência de ressonância) onde as características da antena (como impedância de entrada, padrão de radiação, largura do feixe, polarização, nível de lóbulo lateral, ganho, apontamento do feixe, eficiência de radiação) estão dentro da faixa aceitável após a comparação com o valor da frequência central.
Para antenas de banda larga, a largura de banda é geralmente expressa como a razão entre as frequências superior e inferior para uma operação aceitável. Por exemplo, uma largura de banda de 10:1 significa que a frequência superior é 10 vezes maior que a frequência inferior.
Para antenas de banda estreita, a largura de banda é expressa como uma porcentagem da diferença de frequência em relação ao valor central. Por exemplo, uma largura de banda de 5% significa que a faixa de frequência aceitável é de 5% da frequência central.
Como as características da antena (impedância de entrada, padrão de radiação, ganho, polarização, etc.) variam com a frequência, as características de largura de banda não são únicas. Geralmente, as mudanças no padrão de radiação e na impedância de entrada são diferentes. Portanto, é necessário enfatizar essa distinção em termos de largura de banda do padrão de radiação e largura de banda da impedância. A largura de banda do padrão de radiação está relacionada ao ganho, ao nível dos lóbulos laterais, à largura do feixe, à polarização e à direção do feixe, enquanto a impedância de entrada e a eficiência de radiação estão relacionadas à largura de banda da impedância. A largura de banda é geralmente expressa em termos de largura do feixe, níveis dos lóbulos laterais e características do padrão de radiação.
A discussão acima pressupõe que as dimensões da rede de acoplamento (transformador, contrapeso, etc.) e/ou da antena não se alterem de forma alguma com a variação da frequência. Se as dimensões críticas da antena e/ou da rede de acoplamento puderem ser ajustadas adequadamente conforme a frequência varia, a largura de banda de uma antena de banda estreita poderá ser aumentada. Embora isso não seja uma tarefa fácil em geral, existem aplicações em que é possível. O exemplo mais comum é a antena de rádio de um carro, que geralmente possui um comprimento ajustável que pode ser usado para sintonizar a antena e obter uma melhor recepção.
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Data da publicação: 12 de julho de 2024
