Em 1873, o matemático britânico Maxwell resumiu a equação do campo eletromagnético – equação de Maxwell.A equação mostra que: a carga elétrica pode produzir campo elétrico, a corrente pode produzir campo magnético, e a mudança do campo elétrico também pode produzir campo magnético, e a mudança do campo magnético pode produzir campo elétrico, o que prevê a existência de ondas eletromagnéticas.
Quatorze anos depois, em 1887, o físico alemão Heinrich Hertz projetou a primeira antena para testar a existência de ondas eletromagnéticas.A comunicação sem fio começou em 1901, quando o físico italiano Gulimo Marconi usou uma grande antena para se comunicar sobre os oceanos.
A função básica da antena: É usada para converter energia de corrente de alta frequência (ou onda guiada) em ondas de rádio e transmiti-la ao espaço de acordo com uma distribuição predeterminada.Quando usado para recepção, ele converte a energia das ondas de rádio do espaço em energia de corrente de alta frequência (ou onda guiada).
Portanto, a antena pode ser considerada um dispositivo de conversão de onda guiada e onda de radiação, é um dispositivo de conversão de energia.
Ganho da antena
Uma característica importante de uma antena, independentemente de ser usada para transmissão ou recepção, é o ganho da antena.
Algumas fontes de antena irradiam energia igualmente em todas as direções, e esse tipo de radiação é chamada de radiação isotrópica.É como se o sol irradiasse energia em todas as direções.A uma distância fixa, a energia solar medida em qualquer ângulo será aproximadamente a mesma.Portanto, o sol é considerado um radiador isotrópico.
Todas as outras antenas têm ganho oposto ao de um radiador isotrópico.Algumas antenas são direcionais, ou seja, mais energia é transmitida em algumas direções do que em outras.A razão entre a energia que se propaga nessas direções e a energia que a antena não propaga direcionalmente é chamada de ganho.Quando uma antena transmissora com um certo ganho é usada como antena receptora, ela também terá o mesmo ganho receptor.
Padrão de antena
A maioria das antenas emite mais radiação em uma direção do que na outra, e radiações como essa são chamadas de radiação anisotrópica.
A diretividade da antena refere-se à relação entre o valor relativo do campo de radiação da antena e a direção espacial sob a condição de mesma distância na região distante.A intensidade do campo distante da antena pode ser expressa como
Onde, é a função de direção, independente da distância e da corrente da antena;São ângulo de azimute e ângulo de inclinação, respectivamente;É o número da onda e é o comprimento de onda.
A função direcional é representada graficamente como o gráfico direcional da antena.Para facilitar o desenho do plano, o desenho geral das duas direções ortogonais do plano principal.
O padrão da antena é uma representação gráfica da distribuição espacial da energia irradiada pela antena.Dependendo da aplicação, as antenas devem receber sinais apenas em uma direção e não em outras (por exemplo, antenas de TV, antenas de radar), por outro lado, as antenas de automóveis devem ser capazes de receber sinais de todas as direções possíveis do transmissor.
A diretividade desejada é alcançada através da estrutura mecânica e elétrica direcionada da antena.A diretividade indica o efeito de recepção ou transmissão de uma antena em uma determinada direção.
Dois tipos diferentes de gráficos podem ser usados para traçar as orientações da antena – coordenadas cartesianas e polares.Em um gráfico polar, o ponto é projetado no plano coordenado ao longo do eixo de rotação (raio) e o gráfico polar de radiação é medido.Conforme mostrado na imagem abaixo.
Se o valor máximo do gráfico de orientação espacial for igual a 1, o gráfico de orientação é chamado de gráfico de orientação normalizado, e a função de orientação correspondente é chamada de função de orientação normalizada.Emax é a intensidade do campo elétrico na direção da radiação máxima, enquanto é a intensidade do campo elétrico na direção da mesma distância.
O diagrama de direção da relação entre a densidade de potência e a direção da radiação é chamado de diagrama de direção de potência.
Horário da postagem: 14 de fevereiro de 2023
