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Antenas

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LUCAS MARTINS SABADINIMATEUS BONI DIASMATEUS MATIAS CRIADOOTAVIO DA SILVA CAVALCANTEWANDER PEREIRA
LUCAS MARTINS SABADINIMATEUS BONI DIASMATEUS MATIAS CRIADOOTAVIO DA SILVA CAVALCANTEWANDER PEREIRA
1. CONCEITOS2. DEFINIÇÃO3. TIPOS DE ANTENAS4. ANTENA ISOTRÓPICA5. GANHO6. POLARIZAÇÃO, DIREÇÃO7. DIAGRAMA DE RADIAÇÃO 8. REFERÊNCIAS
1. CONCEITOS2. DEFINIÇÃO3. TIPOS DE ANTENAS4. ANTENA ISOTRÓPICA5. GANHO6. POLARIZAÇÃO, DIREÇÃO7. DIAGRAMA DE RADIAÇÃO 8. REFERÊNCIAS
ROTEIRO
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Antena:É o elemento de uma ligação via rádio responsável pela radiação ou pela recepção de ondas radioelétricas. Transfere energia de um circuito para o espaço e vice-versa.
Transição entre propagação guiada (circuitos) e propagação não-guiada (espaço);
ANTENA TRANSMISSORA: transforma elétrons em fótons
ANTENA RECEPTORA: transforma fóton em elétrons
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CONCEITO
“Um dispositivo metálico para irradiar ou receber ondas de rádio”.
O Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos (IEEE) define antena como:“Um meio para irradiar ou receber ondas de rádio“
INVENÇÃO:Criada por Henirich Hertz em 1886
OBJETIVO:Inicialmente projetada para auxiliar no estudoe desenvolvimento das teorias eletromagnéticas propostapelo matemático e físico James Clerk Maxwell.
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ANTENASDefinição
Protótipo de hertz:Era formado por duas placas de metal conectadas a dois bastões metálicos. Estes dispositivos eram ligados a duas esferas, separadas entre si por uma distância pré-determinada. Nas esferas era adaptada uma bobina, que gerava descargas por centelhamento, e as centelhas, ao atravessarem o espaço entre esferas, produziam ondas eletromagnéticas oscilatórias nos bastões.
Tipos atuais: 
Antenas de rádio: Antenas FM, AM
Antenas de celular
Antenas de transmissão de televisão: Yagi – Uda, Log – Periódica, Painel Dipolo DMO/ DOC , Painel Dipolo Cruzado, Painel H (Duplo Delta), Superturnstile (Batwing), Parabólicas, Slot
Antenas de Internet
Antenas Naturais 5
ANTENASTipos
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ANTENA ISOTRÓPICAConceito
Quando o ganho diretivo é máximo dá-se o nome de diretividade;
É a relação entre o campo irradiado pela antena na direção de máxima irradiação e o campo que seria gerado por uma antena isotrópica que recebesse a mesma potência;
A diretividade de uma antena define sua capacidade deconcentrar a energia irradiada numa determinada direção;
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Quanto maior o ganho de uma antena, mais direcional ela é, ou seja, a energia é concentrada numa única direçãoo que também nos garante um menor ângulo de radiação;
Antena isotrópica é aquela que irradia igualmenteem todas as direções. Essa antena pode ser comparada a uma lâmpada que ilumina igualmente em todas as direções;
A antena isotrópica existe somente na teoria (não existe antena ideal), e sua finalidade é servir comopadrão de referência na medição de outras antenas;
ANTENA ISOTRÓPICAConceito
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Figura 1 - Diagrama de irradiação da antena isotrópica Fonte: http://es.slideshare.net/alejandroozm/introduccion-a-las-comunicaciones-por-microondas
ANTENA ISOTRÓPICAConceito
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Não é o aumento de potência de recepção;
Tampouco é o aumento da sensibilidade de recepção, pois antenas não amplificam sinais.
O ganho de uma antena consiste em:Quantas vezes mais se aproxima da antena ideal. 
Aquela que recebe e entrega maior potência do meio, ou seja, 
aquela que irradia e recebe maior quantidade de energia possível.
A unidade de medida do ganho é dada em DECIBEL (dB).
Decibel define uma relação de potência:apenas tem significado quando é comparado com algo.
GANHO
Definição
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GANHO
Conclusão
Então:O ganho de cada antena é o quanto ela é mais diretiva que a antena de referência (isotrópica).
É dado pela expressão:
G (dB) = 10 x log 
G (dB) = 10 x log 
Essa equação nos permite calcular quantos dBuma dada potência P2 é maior que P1.
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GANHO
Cálculo
Exemplos:
6 dB = 3 dB + 3 dB = 2 x 2 = 4 vezes/ganho
13 dB = 10 dB + 3 dB = 10 x 2 = 20 vezes/ganho
16 dB = 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 2 x 2 = 40 vezes/ganho
26 dB = 10 dB + 10 dB + 3 dB + 3 dB = 10 x 10 x 2 x 2 = 400 vezes/ganho
Quando tivermos 10 dB:A potência P2 será 10 vezes maior que P1.
Quantas vezes uma potência é maior que outra:Separe os dB em somas de 3 dB,multiplique por 2 cada vez que tivermos um 3.
Se tivermos um múltiplo de 10:Basta multiplicar por 10. 
O ganho de uma antena depende de sua:
DIRETIVIDADE (D): Capacidade da antena de direcionar a potência radiada.
RENDIMENTO (η): Eficiência de irradiar aproveitando ao máximo as características do material (área, ângulo).
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GANHO
Cálculo
η 
Potência total aplicada =Potência radiada + Perdas ôhmicas 
G = η.D
(0 ≤ η ≤ 1)
Para antena sem perdas (η = 1): Ganho = Diretividade
• Antena é o elemento responsável pela radiação ou recepçãode ondas eletromagnéticas.
• É responsável por transferir energia de um circuito para oespaço e vice-versa.
• A polarização de uma onda eletromagnética é o plano noqual se encontra a componente elétrica desta onda.
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POLARIZAÇÃO
Polarização linear vertical, mostrando somente o campo elétrico: 
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POLARIZAÇÃO
Vídeo 1 – Polarização linear vertical.Fonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
Polarização linear horizontal, mostrandosomente o campo elétrico:
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POLARIZAÇÃO
Vídeo 2 – Polarização linear horizontal.Fonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
A combinação de duas ondas linearmente polarizadas, uma vertical e outra horizontal, e eletricamente em fase, resulta em uma onda linearmente polarizada inclinada:
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POLARIZAÇÃO
Vídeo 3 - Onda Linearmente polarizada inclinada.Fonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
A combinação de duas ondas linearmente polarizadas, uma vertical e outra horizontal, de mesma amplitude e eletricamente defasadas de 90 graus, resulta em uma onda circularmente polarizada:
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POLARIZAÇÃO
Vídeo 4 - Onda circularmente polarizada.Fonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
Definição da polarização da onda circular:
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POLARIZAÇÃO
Figura 2 - Polarização da onda circular.Fonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
Propagação da onda eletromagnética com a polarização circular:
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POLARIZAÇÃO
Figura 3 – Polarização circular RHCPFonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htm
• A e B são ondas linearmente polarizadas, uma vertical e outra horizontal.
• C é a onda resultante de A + B.
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POLARIZAÇÃO
Vídeo 5 – Somatória de ondas linearmente polarizadasFonte: http://www.qsl.net/py4zbz/antenas/polarizacao.htmb
A B C
Conhecer o padrão de radiação de uma antena, ou ainda 
controlar este comportamento pode ser de extrema 
importância para um determinado projeto, a distribuição da 
energia eletromagnética de maneira ineficaz pode afetar o 
funcionamento ou rendimento de determinados sistemas, 
ou seja, como exemplo em um sistema de link Ponto a 
Ponto deseja-se estabelecer uma comunicação pontual 
entre duas regiões do espaço, não se deseja radiar energia 
eletromagnética em outros pontos, conforme sugere a 
figura 4. O diagrama que melhor atenderia o perfil do 
enlace Ponto a Ponto seria antenas bem diretivas.
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Figura 4 – Link Ponto a PontoFonte: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialredeswifi1/pagina_4.asp
DIAGRAMA DE RADIAÇÃOAplicaçãoDIAGRAMA DE RADIAÇÃOAplicação
Contudo, existem casos onde o espalhamento desta 
energia no espaço é de suma importância para o 
correto funcionamento, podemos citar como 
exemplo os sistemas de comunicação móvel, seja 
celular, ou até mesmo o tradicional WIFI, como um 
sistema onde a diretividade nas antenas não são 
muito viáveis devido a constante mobilidade dos 
dispositivos, conforme sugere a figura 5. 
O diagrama, neste caso tende ser menos diretivo, 
ou até mesmo