Antenas Linhas de Transmissão - Casamento de Impedância
CLIQUE AQUI E VEJA COMO OCORRE A PROPAGAÇÃO DE ONDAS AO LONGO DE UMA LINHA DE TRANSMISSÃO.
Não havendo casamento Antena - Gerador a energia emitida por este, refletirá naquela, desta forma retornando como ondas estacionárias (p) na linha de transmissão (LT)
A Relação de Ondas Estacionárias (ROE= p) é calculada como a relação de impedância da antena e da impedância da linha , onde:
Zt= Impedância da alimentação enxergada pela linha
Zo= Impedância característica da linha.
p = ROE – Relação de Ondas Estacionárias.
Sendo: p = Zt/Zo
Quanto ao ponto de vista de aceitabilidade, podemos dizer que na prática a ROE pode ser até 1,5, no máximo, porém, o ideal seria, se possível, uma ROE de 1,05.
Partindo-se do valor p , encontraremos o coeficiente de reflexão onde:
T = ( p – 1 ) / ( p + 1 ) , e, T2 por definição é proporcional à potência ( W= V . I ), sendo então deduzido que quando:
p = 1,1 à T= 0,091 à T2 = 0,0081 à potência refletida = 0,8 %
p = 1,5 à T = 0,2 à T2 = 0,04 à potência refletida = 4 %
p = 2,0 à T= 0,33 à T2 = 0,11 à potência refletida = 11 %
p = 2,5 à T = 0,45 à T2 = 0,185 à potência refletida = 18,5 %
Chegamos à conclusão então que o aumento de energia refletida e a perda ocasionada por esta cresce de forma logarítmica conforme demonstrado acima.
CASAMENTO DE IMPEDÂNCIAS
(C) Ângelo Antônio Leithold 1980
CASAMENTO DE IMPED€NCIA DE ANTENAS
1 Introduc¸˜ao
A impedˆancia de entrada de uma antena, em muitos casos, tem valor diferente da
impedaˆncia de sa´ıda do sistema a que ela esta´ conectada. ´E poss´ıvel se obter a
impedaˆncia de entrada de uma antena bem pro´xima a` impedaˆncia do sistema de
transmissa˜o (ou recepc¸˜ao) modificando-se apenas a geometria desta. Foi visto no
O comprimen to e a distaˆncia en tre os elemen tos de an tenas lineares
influenciam diretamente no valor de suas impedaˆncias. Entretanto, nem sempre ´e
poss´ıvel se obter, ao mesmo tempo, certas caracter´ısticas de radiac¸˜ao e impedaˆncia
de entrada que estejam pro´ximas de valores comumente utilizados para linhas de
transmissa˜o e transceptores comerciais. Neste caso, torna-se necessa´rio a utilizac¸˜ao
de circuitos de casamentos ou dispositivos que maximizem a transferˆencia de energia
entre as linhas de transmissa˜o e as antenas. Muitas vezes, a perda de energia ocorre
devido ao desbalanceamento de correntes no cabo de alimentac¸˜ao, que ´e uma consequ
¨ˆencia do mau acoplamento entre a antena e a linha de transmissa˜o. A Figura
1 mostra uma linha desbalanceada ligada a uma antena dipolo. Pode-se verificar
que parte da corrente que flui pela blindagem (condutor externo) retorna para a
Terra atrav´es da superf´ıcie externa da mesma. Estas correntes, I2 e I3, est˜ao separadas
fisicamente atrav´es do efeito pelicular. Como as correntes nos condutores
interno e externo na˜o tˆem as mesmas amplitudes, diz-se, ent˜ao, que a linha esta´ desbalanceada.
Um exemplo de linha balanceada, onde I2 = I1, ´e mostrado na Figura
2.
I1
Zg
I2
I3
I2-I3
I1
Figura 1: Cabo coaxial ligado a uma antena dipolo.
2 Circuitos de Casamento com Tocos e Trechos
de Linhas
Circuitos de casamento de impedaˆncia constitu´ıdos de tocos e linhas ja´ foram abordados
anteriormente. Os mais comuns sa˜o dos tipos: trecho de linha com toco em
paralelo, trecho de linha com dois ou trˆes tocos em paralelo e transformador de λ/4.
3 Casamento do Tipo T
O arranjo de casamento mostrado na Figura 3 ´e chamado de acoplamento T.
O modelo desenvolvido por Uda e Mushiake, para determinar a impedaˆncia nos
terminais da antena, ´e mostrado na Figura 4. Este modelo considera que a
antena se comporta como uma linha desbalanceada, funcionando simultaneamente
em dois modos: um modo assim´etrico (linhas de transmissa˜o) adicionado a um modo
sim´etrico (antenas). As linhas de transmissa˜o tˆem um curto nas suas extremidades
formando assim dois tocos em curto de comprimento l2/2. A impedaˆncia na entrada
do toco, impedaˆncia do modo assim´etrico, ´e dada por
Zt =
(1 + n)V
2It
= jZo tg
.
k
l2
2
.
(1)
sendo