O Que Faz a Antena

A antena é o elemento final de um sistema de transmissão que tem a função de mandar para o espaço ou receber os sinais gerados por um transmissor.

Os sinais enviados para o espaço serão captados por outras antenas com as mesmas características de uma antena que os enviou.

Não devemos nos esquecer que as conexões em redes wireless são apenas ligações via rádio (RF), por isso o conhecimento teórico (pelo menos o básico) de como é o funcionamento das antenas é essencial.

As antenas variam conforme a necessidade de utilização, isto quer dizer que uma antena pode ser feita para operar em determinada frequência e só se comunicará com outra que tiver as mesmas características.

Os modelos de antenas tem suas características definidas pelos seguintes variáveis:

terreno, mobilidade e distância de transmissão.

Atente para os exemplos que ilustram a importância das características de uma antena em determinadas situações:

Exemplo 1: Uma empresa de tem vários escritórios de filiais no Brasil, e diariamente tem a necessidade de se comunicar com a matriz, utilizaria uma antena direcional de HF (faixa do cidadão) nas filiais e uma Omnidirecional (plano terra) na matriz.

Exemplo 2: Um caminhoneiro que mora em São Paulo que esteja viajando para Recife e queira falar com sua família todos os dias, e na estrada, comunicar-se com os outros caminhoneiros em viagem utilizaria uma antena Omnidirecional base para casa e uma móvel para o caminhão, as duas operando em HF (faixa do cidadão).

Existem situações em que além do tipo de antena, necessita-se antenas com ganho (resultado em rendimento da antena), ou seja, nestas antenas tem que existir um aproveitamento maior da onda para que o resultado dos sinais irradiados seja superior à maioria das antenas, independente do seu tipo de fabricação.

A propagação das ondas eletromagnéticas (ondas de rádio) é a maneira como o sinal é transmitido pelo espaço, a forma assumida por essa energia depende de sua frequência, e a antena é responsável pela emissão das ondas eletromagnéticas para o espaço.

Faixas correspondentes as ondas de rádio:

HF Vai de 3 a 30 Mhz, o tamanho da onda é de 100 a 10 metros.

VHF Vai de 30 a 300 Mhz, o tamanho de onda é de 10 a 1 metro.

UHF Vai de 300 a 3000 Mhz, o tamanho de onda é de 10 a 1 centímetro.

O comprimento da onda:

Como já deu para perceber, a frequência determina o tamanho da onda, que por sua vez tem influência direta na construção de uma antena, onde é utilizada apenas as partes que estão em ascensão  descartando as partes que estão tendo perda obtendo-se assim um perfeito rendimento da antena.

Quando se deseja aumentar o rendimento de uma antena ou diminuir seu tamanho sem mudar de frequência, modifica-se a forma de uso de onda, isto é feito criando-se acoplamentos nas partes que estão tendo perdas através de bobinas, reduzindo o tamanho da antena e aumentando seu ganho sem mudar a frequência de operação.

Propagação da onda:

As ondas eletromagnéticas se propagam conforme a frequência que as geraram, no caso das antenas de HF (faixa do cidadão) a propagação se dá através de ondas aéreas dependendo muitas vezes da camada ionosfera em refletir o sinal.

Então podemos concluir que as antenas de PX (faixa do cidadão) possuem um comprimento de onda igual a 11 metros e conseguem falar à longas distâncias justamente por usar a ionosfera como um espelho que reflete seu sinal a cada salto que a onda dá.

Existem casos em que por motivo dos saltos das ondas de HF serem largos e abrangerem longas distâncias algumas áreas ficam incomunicáveis, essas áreas são conhecidas como zonas de sombra ou zonas mortas, geralmente as zonas mortas tem uma distância de 1000 quilômetros ou mais.

Para estes casos utilizamos antenas direcionais com um ganho maior, onde o sinal é transmitido praticamente por via terrestre totalmente direcionado, acompanhando a curvatura da terra e ficando na maioria das vezes sujeito aos obstáculos naturais da região.

Nas frequências de VHF e UHF os sinais são menos curvos, porque não acompanham a curvatura da terra, isto significa, que eles percorrem uma distância bem menor que os sinais HF, além de se perderem com mais facilidade pela difração, é o mesmo que dizer que o sinal consegue atravessar a camada atmosférica mas acaba se perdendo no espaço.

Apesar disso as ondas em HF possuem um salto que acompanham a curvatura da terra e, mesmo encontrando obstáculos naturais (como morros) conseguem ultrapassá-los chegando até em regiões de baixadas.

Ondas estacionárias:

A antena é o elemento final de um sistema de transmissão, sendo quase que a única responsável pela qualidade do sinal transmitido e recebido.

Quando uma transmissão é iniciada temos um sinal gerado de 100%, mas durante este processo o sinal tende a reduzir-se para 90%, 76% etc.

Então podemos concluir que há uma perda de sinal durante o processo de transmissão, e que dependendo da intensidade desta perda pode tornar- se prejudicial ao funcionamento da antena, a perda a qual me refiro é mais conhecida
como onda estacionária.

Sabendo da perda de sinal durante uma transmissão, devemos considerar a mesma na escolha do cabo e principalmente na construção da antena, tornando-a aceitável para ter uma boa transmissão.

Como o sinal não é totalmente transmitido para o espaço, tem-se uma diferença deste sinal para o sinal que se perde no processo de transmissão, que por convenção é chamado de R.O.E. (Relação da Onda Estacionária), de modo que, na fabricação das antenas o R.O.E. deve permanecer em níveis aceitáveis para não atrapalhar o processo de transmissão.

O R.O.E. é fácil de ser entendido, pois quanto maior o R.O.E. menor o rendimento, porque existe mais perda, e consequentemente, quanto menor o R.O.E. melhor o rendimento, porque não existe muita perda, o R.O.E. dos sonhos é de 1:1 (um para um) mas nem sempre isso é possível, 1:3 é bem aceitável para transmissões amadoras.

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