Antenas, Ganho, Eficiência

A eficiência de uma antena no seu projeto eletromagnético está relacionada todos os elementos que fazem parte da antena, desde os elementos, disposição dos elementos, tamanhos e diâmetros dos elementos, materiais dos elementos, cabo coaxial, distância entre os elementos e até o material utilizado no isolamento dos elementos coma a gôndola.

Todos os elementos envolvidos da antena até no transmissor tem suas funções, algumas são desejadas e outras são indesejadas, o fato é que o desfasamento de sinal e a impedância deve ser considerado, as perdas dielétricas também existem e podem chegar a 95%.

Muitos que falam sobre antenas dão a entender que antenas amplificam sinais, o que não é verdade, as antenas são elementos totalmente passivos, elas não amplificam sinais, é confundido o ganho de uma antena com amplificação de sinal.

O ganho de uma antena mostra a relação com uma antena de referência.

O ganho de potência pode ser entendido como o resultado da diretividade menos as perdas, e as grandezas envolvidas são o ganho (G), eficiência (E) e a diretividade (D).

A figura baixo mostra a curva aproximada da potência irradiada por uma antena dipolo de meia onda, um vetor traçado do centro do dipolo até um ponto qualquer da curva representa a potência irradiada na direção do vetor.

ganho-de-antena

A potência máxima irradiada é obtida pelo vetor P (o oposto de 180°) na outra parte da curva.

Considere uma antena isotrópica na mesma posição do dipolo e alimentada com a mesma potência na linha de transmissão.

A antena irradia uma potência máxima Pi, que é a mesma para todas as direções, então, o ganho do dipolo de meia onda tendo como referência a antena isotrópica é dado pela relação ente essas potências, expressa em decibéis.

Então a fórmula para obter o ganho é a seguinte: Ganho = 10 log (P/Pi).

O valor encontrado é expresso em dBi para indicar a antena isotrópica como referência.

Uma antena isotrópica tem ganho de 0 dBi, ou seja, não há ganho algum, uma antena dipolo de meia onda tem ganho de 2,14 dBi, considerando que não há perdas e nem desfasamento de sinal, muito menos ondas estacionarias.

Existem fabricantes de antenas que indicam o ganho tomando como referência a dipolo aberto de meia onda, então, para efeito de comparação, é muito importante saber a referência, pois existe uma diferença de 2,14 dB entre a antena isotrópica e a antena dipolo de meia onda.

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