Microondas
Parte II
Características das Antenas –
Justificativa de seu uso
Para enlace de microondas (SHF) :
Antenas Parabólicas;
Justificativa
Necessidade de empregar antenas muito diretivas, pelo
fato de operarem com potências de transmissão na faixa de 100mW a alguns Watts.
Concentrar a potência transmitida num feixe estreito, na
direção da antena receptora.
Minimizar as interferências causadas em enlaces
próximos ou receber interferências desses enlaces operando na mesma frequência.
Características das Antenas
Parabólicas
São determinadas pela regularidade da
superfície do refletor e pela qualidade
do projeto do alimentador.
São normalmente constituídas de um
elemento irradiador básico, ligado ao
sistemas de alimentação, chamado de
alimentador ou iluminador, e um
refletor.
Antenas Parabólicas – Constituição
Refletores
Superfície refletora constituída de parabolóide de
revolução.
Ao girar uma parábola em torno de seu eixo de simetria, obtemos uma figura chamada paraboloide de revolução.
Antenas Parabólicas – Constituição
Refletores
Em matemática, um paraboloide é uma quádrica, um tipo de superfície em três dimensões, descrito pela equação:
Antenas Parabólicas – Constituição
Existem dois tipos de paraboloides: elíptico e hiperbólico.
O paraboloide elíptico possui um formato semelhante a uma taça e pode possuir um ponto máximo ou mínimo.
O paraboloide hiperbólico possui um formato semelhante a uma sela e pode possuir um ponto crítico chamado de ponto de sela. Esta é uma superfície com regras duplas.
Antenas Parabólicas – Constituição
Com a = b um paraboloide elíptico é um paraboloide
de revolução: uma superfície obtida através da
rotação de uma parábola ao redor de seu eixo. Este é o formato do refletor parabólico utilizado nos espelhos, antenas e objetos semelhantes. Esta superfície é também chamada de paraboloide
circular.
Uma fonte de luz posicionada no ponto focal desta superfície produz um raio de luz paralelo. Isto também funciona da maneira inversa: um feixe de luz com raios paralelos incidente no paraboloide é concentrado no ponto focal. Isto também se aplica a outras ondas, como nas antenas parabólicas.
Antenas Parabólicas – Constituição
Um exemplo do quotidiano de um paraboloide hiperbólico é o formado de uma batata Pringles. O paraboloide hiperbólico é uma superfície duplamente regrada, ou seja, por cada ponto da superfície passam duas retas totalmente contidas na superfície.
Nos objetos do cotidiano com a forma de um paraboloide, os raios de luz que atingem a superfície côncava, paralelamente ao eixo de simetria, refletem-se passando por um ponto chamado foco da paraboloide e, reciprocamente, os raios de luz gerados no foco são refletidos pela superfície côncava paralelamente ao eixo de simetria. Essa propriedade dos paraboloides vale também para outros tipos de onda.
Antenas Parabólicas – Constituição
Algumas centrais solares térmicas utilizam discos parabólicos para a captação de energia do Sol. Esses discos coletam a radiação solar armazenando-o em um receptarmazenando-or larmazenando-ocalizadarmazenando-o narmazenando-o farmazenando-ocarmazenando-o. Essa energia è conduzida a uma central que pode transformá-la em energia elétrica.
Antenas Parabólicas – Constituição
O mesmo princípio explica o funcionamento das antenas parabólicas receptora, que captam ondas eletromagnéticas e as refletem para um receptor, localizado no foco, que as transforma em sinais elétricos e os envia em um decodificador. Este, por sua vez, transforma os sinais elétricos em imagem e som.
Há palcos construídos dentro de uma concha acústica parabólica. Assim, o som produzido no foco, ou em suas proximidades, é refletido pela concha, atingindo os pontos do auditório.
Antenas Parabólicas – Constituição
Refletores
Raios provenientes do alimentador, localizado no
foco, seguem trajetos paralelos ao eixo da parábola após a reflexão.
Permite uma grande concentração da energia
irradiada em torno do seu eixo.
Suas dimensões são definidas pelo diâmetro da
abertura e pela distância focal (determina a característica da antena).
Antenas Parabólicas – Constituição
Alimentadores
São
elementos
ativos
das
antenas
parabólicas.
Quanto à sua concentração classifica-se
em: alimentadores tipo dipolo e tipo
corneta (Horn).
Tipo dipolo - frequências de UHF e VHF.
Elementos irradiantes: um dipolo simples,
ou dipolo com elementos parciais, ou
ainda com conjunto de dipolos.
Antenas Parabólicas – Constituição
Alimentadores
Tipo corneta – em frequências acima de 2 GHz.
Radomes
São estruturas adicionais utilizadas nas
antenas de alto desempenho e de ultra alto
desempenho.
Radomes
Tipos:
Flexíveis:
Melhorar diretividade da antena;
Proteção extra contra carga de vento transmitida para
torre.
Composta por uma blindagem preenchida internamente
por elementos absorvedores especiais, que absorvem as interferências recebidas e transmitidas.
Capa de proteção pretensionada que evita ninhos de
pássaros, acúmulos de água e deterioração do absorsor.
Moldados
Serve para impedir o acúmulo de neve na antena.
Fabricado em fibra de vidro ideal para regiões com
Antenas de Polarização
Simples e Dupla
Sistemas de microondas de alta e média
capacidades utilizam muitas vezes,
simultaneamente, duas polarizações:
vertical e horizontal.
Antenas de polarização dupla possuem
dois alimentadores formando um ângulo
de 90 graus, transmitindo e recebendo
sinais em uma polarização.
Antenas de Polarização
Simples e Dupla
Antena de polarização simples
Alimentador de antena de polarização dupla
Principais tipos de antenas
parabólicas e sua aplicação
Antena Parabólica Padrão
Sem blindagem.
Usada em regiões onde não é necessária
alta supressão de níveis de irradiação
lateral ou traseira e polarização cruzada.
Desempenho satisfatório para rádios de
média e baixa capacidades e enlaces
curtos.
Antena Parabólica Padrão
Tipos:
Antena de alto desempenho (HP/HPX);
Antena de alta discriminação de polarização
cruzada (HSX);
Antena de ultra alta performance (UHP/UHX); Essas antenas não possuem diferenças físicas
significativas porém, para cada modelo há suas características e aplicações próprias.
Tipos de Antenas – HP/HPX
Antena de Alto Desempenho – High
Performance (HP/HPX)
Desempenho superior à antena standard, baixo VSWR e alta discriminação de níveis de
irradiação lateral e traseira.
Utilizada em locais que requeiram maior
diretividade do que as obtidas com antenas padrão.
Minimizam congestionamento das frequências
Tipos de Antenas - HSX
Antena de Alta Discriminação de Polarização
Cruzada – High XPD (HSX)
Alto ganho, baixo VSWR, e alta discriminação de
níveis lateral e traseiro
São adequadas para sistemas digitais de alta
Tipos de Antenas – UHP/UHX
Antena de Ultra Alta Performance – High
Performance (UHP/UHX)
Possuem diretividade maior que a antena
HP, e são capazes de concentrar o feixe
eletromagnético, minimizando
Tipos de Antenas - Valuline
Antenas Valuline
São antenas com custo
menor,direcionadas ao mercado de acesso
Abrangem frequências de 7 GHz a 60 Ghz
Diâmetro de 1,8m
Dentro da série Valuline existem antenas
standard(VP) e alta performance ( VHP)
Faixas : 7,5GHz,11 GHz,15
ANTENAS ESPECIAIS
Antenas Dual band (multi band)
São antenas capazes de transmitir duas faixas de frequência simultaneamente em ambas
polarizações.
Compostas por um alimentador com 4
entradas(duas polarizações para cada faixa de frequência). É uma parábola semelhante às antenas de banda simples.
Possuem um custo superior ao das antenas comuns e são principalmente utilizadas para minimizar o espaço físico de instalação.
ANTENAS
ESPECIAIS-Refletores passivos.
Opera em frequências até 15 GHz com
ventos de até 200km/h.
Constituídos de painéis modulares
retangulares e superfície plana em um
alumínio estrutural (estrutura
autoportante).
Objetiva apenas refletir o sinal (como
se fosse uma repetidora passiva)
Figuras
Radome flexível Radome molded
Antena parabólica padrão
Figuras
Antena de alto desempenho Antenas valuline
Antena dual band
