Antenas Linhas de Transmissão - Casamento de Impedância

                                                                                                             PRÓXIMA PÁGINA >>>

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