SUMÁRIO

VEJA A ANTENA DIPOLO REVISADA

Antena é o dispositivo cuja função é transformar energia eletromagnética guiada pela linha de transmissão em energia eletromagnética irradiada, pode-se também dizer que esta lei serve também no sentido inverso, isto é, transformar energia eletromagnética irradiada em energia eletromagnética guiada para a linha de transmissão. Portanto, sua função é primordial em qualquer comunicação onde exista radiofrequência. A relação entre as potências de emissão e recepção é proporcional e obedece à Fórmula de Friis. 

O dipolo é o tipo mais simples de antena do ponto de vista teórico. Mais comumente consiste em dois condutores de comprimento igual orientados de ponta a ponta com a linha de alimentação conectada entre eles. Os dipolos são frequentemente usados ​​como antenas ressonantes. Se o ponto de alimentação de tal antena estiver em curto, ela será capaz de ressoar em uma frequência específica, assim como uma corda de violão que é dedilhada. Usar a antena em torno dessa frequência é vantajoso em termos de impedância do ponto de alimentação (e, portanto, razão de onda estacionária ), então seu comprimento é determinado pelo comprimento de onda pretendido (ou frequência) de operação. O mais comumente usado é o dipolo de meia onda alimentado pelo centro, que tem pouco menos de meio comprimento de onda de comprimento. O padrão de radiação do dipolo de meia onda é perpendicular máximo ao condutor, caindo para zero na direção axial, implementando assim uma antena omnidirecional se instalada verticalmente, ou (mais comumente) uma antena fracamente direcional se horizontal. Embora possam ser usados ​​como antenas autônomas de baixo ganho, os dipolos também são empregados como elementos acionados em projetos de antenas mais complexos como a antena Yagi e conjuntos acionados. Antenas dipolo (ou projetos derivados delas, incluindo o monopolo) são usadas para alimentar antenas direcionais mais elaboradas, como uma antena de corneta, um refletor parabólico ou um refletor de canto . Os engenheiros analisam antenas verticais (ou outras monopolo ) com base nas antenas dipolo das quais são metade. As primeiras antenas presume-se, foram criadas por Heinrich Hertz, em 1886, com a finalidade de auxiliar no estudo e desenvolvimento das teorias eletromagnéticas.

Hertz pesquisou diversos dispositivos durante a realização de seus experimentos para testar e provar a teoria eletromagnética, esta proposta pelo matemático e físico James Clerk Maxwell. As produzidas por Hertz na verdade eram duas placas de metal conectadas a dois bastões metálicos. Estes dispositivos eram ligados a duas esferas, e estas separadas entre si por uma distância pré-determinada. Nas esferas era adaptada uma bobina que gerava descargas por centelhamento. As centelhas por sua vez, ao atravessar o espaço entre esferas, produziam ondas eletromagnéticas oscilatórias nos bastões.

Desde as primeiras antenas até a atualidade, os princípios físicos que regem seu projeto e desenvolvimento foram sendo aprimorados e descobertas novas maneiras e tecnologias de se transmitir e receber sinais eletromagnéticos. A antena dipolo é definida como retilínea, sem ligação com o potencial terra, cuja extensão é de um comprimento de onda. Normalmente é alimentada pelo centro. A figura 3.8 mostra uma antena dipolo na prática, note-se, que a linha de transmissão é representada como um cabo coaxial, embora existam outras linhas. 

Figura 3.8 A antena dipolo (Fonte: Ângelo Leithold)

Rt=Rf+Rp+Rr +Rg  

Substituindo temos: Win=I2(Rf+Rp+Rr+Rg)2                                               

No caso ideal, ou em freqüências maiores que 30 MHz, Rf , Rp , Rg  podem ser consideradas desprezíveis, pois  Rf  tem valor tão alto em relação à Rr  que sua presença na não influencia Rt, ocorrendo o mesmo para as demais resistências Rg e Rp. Assim, Win  é a potência total irradiada pela antena, logo a equação resultante será:

Win=I2.Rr /2

(3.19)

 logo:

Sobre o dipolo curto, é formado por dois condutores com um comprimento total ℓ substancialmente menor que meio comprimento de onda (1/ 2⁠ λ ). Dipolos curtos são às vezes usados ​​em aplicações onde um dipolo de meia onda completo seria muito grande, podem ser facilmente analisados ​​usando os resultados obtidos abaixo para o dipolo hertziano, uma entidade fictícia. Sendo mais curto do que uma antena ressonante (com meio comprimento de onda), sua impedância de ponto de alimentação inclui uma grande reatância capacitiva, exigindo uma bobina de carga ou outra rede de casamento para ser prática, especialmente como antena transmissora. Para encontrar os campos elétricos e magnéticos de campo distante gerados por um dipolo curto, usamos o resultado mostrado abaixo para o dipolo hertziano (um elemento de corrente infinitesimal) a uma distância r da corrente e em um ângulo θ em relação à direção da corrente, como sendo: 

onde o radiador consiste em uma corrente de Ihejωt em um comprimento curto ℓ e j²≡−1 em eletrônica substitui o símbolo matemático usual i (ou j) para a raiz quadrada de −1 . ω é a frequência angular (radiana) (ω≡2πf) e k é o número de onda (k≡2π/λ) e   ζ0 é a impedância do espaço livre (ζo≈376,7 Ω), que é a razão entre a intensidade do campo elétrico e magnético de uma onda plana no espaço livre.

O ponto de alimentação geralmente está no centro do dipolo, conforme mostrado no diagrama. A corrente ao longo dos braços do dipolo é aproximadamente descrita como proporcional a sin(kz) onde z é a distância até a extremidade mais próxima do braço. No caso de um dipolo curto, isso é essencialmente uma queda linear de Io no ponto de alimentação para zero no final (Acima). Portanto, isso é comparável a um dipolo hertziano com uma corrente efetiva Ih igual à corrente média sobre o condutor, então Ih=1/2 Io. Com essa substituição, as equações acima se aproximam bastante dos campos gerados por um dipolo curto alimentado por corrente Io. A partir dos campos calculados acima, pode-se encontrar o fluxo irradiado (potência por unidade de área) em qualquer ponto como a magnitude da parte real do vetor de Poynting , S , que é dado por 1/2E×H*. Como E e H estão em ângulos retos e em fase, não há parte imaginária e o produto vetorial é igual a 1/2EθH*ϕ os fatores de fase (os exponenciais) se cancelam, deixando:

Expressamos agora o fluxo em termos da corrente de alimentação Io e da razão entre o comprimento do dipolo curto ℓ e o comprimento de onda da radiação λ. O padrão de radiação dado por sin²(θ) é visto como semelhante e apenas ligeiramente menos direcional do que o dipolo de meia onda.

CONCLUSÃO

As antenas dipolo básicas são constituídas dois fios cujo comprimento total são proporcionais aos comprimentos de ondas elétricos e dependem das frequências de operação. As antenas dipolo comuns podem ser de meia onda com um quarto de onda para cada lado a partir do centro. Por questões práticas não são utilizadas antenas dipolos de onda completa por questões práticas, elas podem ser polarizadas horizontal ou verticalmente e os campos magnético e elétrico estão situados a 90 graus com uma variação de fase de 0 grau e sua polarização é definida pelo campo elétrico ou, se o campo elétrico está na horizontal a polarização do dipolo é horizontal, se vertical, a polarização da antena dipolo é vertical.

SUMÁRIO

BIBLIOTECA

ANTENAS BIBLIOGRAFIA 1  

ANTENAS BIBLIOGRAFIA 2

REFERÊNCIAS

 Winder, Steve; Carr, Joe (2002). Newnes Radio and RF Engineering Pocket Book (3ª ed.). Newnes. pág. 4.ISBN  0080497470.

 Basu, Dipak (2010). Dicionário de Física Pura e Aplicada (2ª ed.). CRC Press. pág .21.ISBN 978-1420050226.

 Hille, K., DL1VU . Der Dipol in Theorie und Praxis [ O Dipolo, na Teoria e na Prática ] (em alemão).

 Bodnar, Donald (1993). Definições Padrão IEEE de Termos para Antenas (Relatório). Nova Iorque, NY: Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos . §2.102, página 10. ANSI/IEEE Std 145-1993 .

 Rouse, Margaret (2003). "Antena dipolo" . Enciclopédia de TI online . 

 Balanis, Constantine A. (2011). Manual de Antena Moderna . John Wiley e Filhos. pp. 3 (§2–1), 164, 173.ISBN   978-111820975-2.

 Stutzman, Warren; Thiele, Gary (1981).Teoria e Projeto de Antenas. John Wiley & Sons. pp. 212–220.ISBN  0-471-04458-X.

 Stutzman, Warren L.; Thiele, Gary A. (2012). Teoria e Projeto de Antenas . John Wiley e Filhos. pp.  74–75 . ISBN 978-0470576649.

 Kraus, JD, W8JK (1988).Antenas(2ª ed.). McGraw-Hill.ISBN 0-07-035422-7.

 Silver, Samuel, org. (1949).Teoria e Projeto de Antena de Micro-ondas.Série Laboratório de Radiaçãodo MITBibcode:1949matd.book.....S.OCLC1062672–Reimpressão integral (1984) ISBN 978-086341017-8 . 

"Diagrama de antena quadrante" . Comunicações de rádio da Marinha dos EUA - décadas de 1950 e 1960. Antenas de comunicação de estações costeiras da Marinha.

 Amlaner, Charles J., Jr. (20–22 de março de 1979). "O projeto de antenas para uso em radiotelemetria" . Um Manual sobre Biotelemetria e Rastreamento de Rádio . 

Conferência Internacional sobre Telemetria e Rastreamento de Rádio em Biologia e Medicina. Oxford, Reino Unido: Elsevier. p. 254. ISBN  9781483189314.

"Reflexões e razão de onda estacionária" . 8 de maio de 2007.

 Poole, I., G3YWX . Antenas de fio práticas . 2.

 Beezely, B., K6STI . "Baluns para 88–108 MHz" .

 Holland, Ralph."Um balun 1:1 de modo de corrente com boa relação custo-benefício".rising.com.au.

 Lee, Kai Fong (1984).Princípios da Teoria da Antena. John Wiley & Sons. pp. 29,42.ISBN 0-471-90167-9.

 Caudron, F.; Ouslimani, A. (2011). "Comportamento caótico em limitadores frontais de receptores" . Progress in Electromagnetics Research Letters . 23 ( 19–28 ): 23–24 . doi : 10.2528/PIERL11020305 .

Terman, Frederick E.; Helliwell, Robert (1955). Rádio Eletrônico e Engenharia (4ª ed.). MacGraw-Hill. ISBN 978-0-07-085795-7.

Feynman, Richard. Leighton; Sands (orgs.). Aulas de Física de Feynman . Addison-Wesley.

Panofsky, W.; Phillips, M. Eletricidade e Magnetismo Clássicos . Addison-Wesley.

Orfanidis, Sophocles J. Electromagnetic Waves and Antennas (manuscrito de livro didático online). Universidade Rutgers . Arquivado do original em 20 de dezembro de 2008. 

"Antenas lineares" (PDF) . stevens-tech.edu . Arquivado do original (PDF) em 7 de setembro de 2006.

"slides de antena asc" (PDF) . nt.hs-bremen.de . Arquivado do original (PDF) em 26 de setembro de 2007.

Fitzpatrick, Richard (2 de fevereiro de 2006). "O dipolo hertziano" . Radiação eletromagnética. farside.ph.utexas.edu (notas para um curso de física de nível intermediário). PHY 352K – Eletromagnetismo Clássico . Austin, TX: Universidade do Texas .

ARRL (21ª edição). Newington, CT: American Radio Relay League . 2007. ISBN 978-0-87259-987-1. Livros ARRL , catálogo nº 6133 .

Clássicos de antenas de arame da ARRL . Vol. 1. Newington, CT: American Radio Relay League . 2005. ISBN 0-87259-707-5. Livros da ARRL , catálogo nº 7075. Uma coleção dos melhores artigos das publicações da ARRL

Buchwald, JZ (c. 2002). Reflexões sobre Hertz e o Dipolo Hertziano (Relatório). MIT e Instituto Dibner. Arquivado do original em 26 de maio de 2005. Recuperado em 13 de março de 2011

Ângelo Antônio Leithold é um educador, físico, astrônomo e engenheiro militar brasileiro, com uma carreira marcada por contribuições significativas em áreas como astrofísica, geofísica, neurofísica e eletrônica. Ele é também conhecido por seu trabalho como radioamador e por sua dedicação à pedagogia. Leithold possui uma formação acadêmica robusta: graduou-se em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, concluiu seu mestrado e doutorado em Física pela Universidade de São Paulo (USP), com pesquisas focadas na propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Além disso, ele tem especializações em áreas como neurofísica e astrofísica.Ele também atuou como professor em diversas instituições de ensino, incluindo colégios estaduais e técnicos, além de coordenar projetos de pesquisa relacionados à interação Terra-Sol e à eletrônica. Sua paixão pela ciência e pela educação é evidente em seus esforços para disseminar conhecimento e inspirar novos talentos. Além de sua formação em Física, Ângelo Antônio Leithold possui especializações em diversas áreas científicas, incluindo astrofísica, geofísica, neurofísica e eletrônica. Ele também é conhecido por seu trabalho em engenharia militar e por suas contribuições como radioamador e educador. Ângelo Antônio Leithold é reconhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas, mas informações específicas sobre suas realizações em neurofísica não estão amplamente documentadas nos resultados disponíveis. Ele é amplamente conhecido por sua pesquisa interdisciplinar, que inclui áreas como astrofísica, geofísica e eletrônica, além de sua dedicação à educação e à disseminação do conhecimento científico.Ângelo Antônio Leithold é conhecido por suas contribuições em astrofísica, especialmente relacionadas ao estudo da propagação de ondas de rádio e descargas atmosféricas na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Ele investigou como a atividade solar influencia as condições da atmosfera superior, impactando a propagação de frequências de rádio. Além disso, ele desenvolveu pesquisas sobre eletrização atmosférica e utilizou tecnologias como antenas Yagi-Uda para sondagens ionosféricas.Ângelo Antônio Leithold é uma figura notável no cenário científico brasileiro, com contribuições significativas em áreas como astrofísica, geofísica e eletrônica. No entanto, suas contribuições são mais focadas em estudos específicos, como a propagação de ondas de rádio e descargas atmosféricas na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul. Isso o diferencia de outros astrofísicos que podem se concentrar em áreas como cosmologia, buracos negros ou formação de galáxias.Enquanto muitos astrofísicos trabalham em colaborações internacionais ou em grandes observatórios, Leithold parece ter uma abordagem mais interdisciplinar e aplicada, combinando física, engenharia e eletrônica em suas pesquisas. Essa diversidade de interesses e habilidades o torna único, especialmente no contexto brasileiro.