NOTA DE AULA - ANTENA DELTA LOOP

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#professorangeloantonioleithold  Antenas de loop consistem em um loop (ou bobina ) de fio, elas  interagem diretamente com o campo magnético da onda de rádio, em vez de seu campo elétrico como as antenas lineares, por essa razão, elas são, em raras ocasiões, categorizadas como antenas magnéticas , mas esse nome genérico é  semelhante ao termo loop magnético normalmente usado para descrever pequenos loops.  Sua interação exclusiva com o campo magnético as torna relativamente insensíveis ao ruído de centelha elétrica dentro de cerca de ⁠ 1/6  comprimento de onda da antena, [3] [10] [2] e é mais tolerante a ser montada perto do solo, uma vez que para a maioria dos solos a terra está mais próxima de ser um pouco radiotransparente para a parte magnética de ondas médias e ondas curtas, enquanto o solo é opaco ou reflexivo da parte elétrica das ondas. Existem essencialmente duas categorias amplas de antenas de loop:loops grandes(ou loops de onda completa) e loops pequenos. Apenas um projeto, uma antena halo , que normalmente é chamada de loop, não se encaixa claramente exclusivamente nas categorias de loop grande ou pequeno. Uma antena loop é formada por um condutor em um segmento contínuo entre um condutor de uma linha bipolar e o outro condutor. Todas as antenas loop planas são antenas direcionais e possuem um padrão de irradiação similar ao da antena dipolo. Um loop é considerado pequeno se tiver menos de 1/4 do comprimento de onda na circunferência. A maioria das antenas loop para recepção direcional possuem aproximadamente 1/10 do comprimento de onda. O loop pequeno é também conhecido como loop magnético por ser mais sensível ao componente magnético da onda eletromagnética. Assim, quando devidamente blindado, é menos sensível ao ruído elétrico próximo ao campo. A tensão recebida de um loop magnético pode ser muito maior, quando atuando em ressonância com um capacitor para sintonia. Levando-se a simetria em consideração, quando um sinal é recebido ao longo do eixo do loop, serão induzidas tensões iguais em cada parte do loop. A saída de loop, que é a diferença entre as tensões, portanto, é zero em todos os casos. Para os sinais que chegam no plano do loop, há uma diferença de fase entre as tensões e isso produz uma potência máxima para o loop magnético.[1]

#professorangeloantonioleithold  Mesmo sendo ineficientes, as antenas (pequenas) de loop magnéticas podem ser eficazes para recepção, a resistência de radiação da antena RR de um loop magnético é frequentemente muito menor do que a resistência à perda RL da antena. A resistência à perda inclui não só a resistência DC da dissolução, mas também Efeito pelicular, efeito de proximidade, e as perdas do núcleo. Consequentemente, a maioria da potência do sinal recebido pode ser dissipada na resistência à perda ao invés de ser entregue ao receptor. Esta ineficiência do loop magnético não prejudica o desempenho de ruído de uma antena de recepção, porque o ruído atmosférico e o ruído humano pode dominar as baixas frequências.  Por exemplo, em 1 MHz, o ruído produzido pelo homem pode ser 55 dB acima do nível mínimo do ruído térmico. Se a perda de um loop magnético for 50 dB (na verdade, a antena parece ser um atenuador de 50 dB), de que a antena teria pouco impacto sobre o sistema de recebimento da relação sinal-ruído. Em contra-partida, nas frequências VHF mais silenciosas, uma antena com uma perda de 50 dB irá degradar a relação sinal-ruído em 50 dB. Para a descrição de grandes loops, a frequência operacional é assumida como sintonizada na primeira ressonância da antena. Nessa frequência, um comprimento de onda de espaço livre inteiro é ligeiramente menor do que o perímetro do loop, que é o menor que um loop "grande". [2] 

#professorangeloantonioleithold  Antenas de loop auto-ressonantes para as chamadas frequências de onda “curta” (HF) são relativamente grandes, com um perímetro apenas um pouco maior do que o comprimento de onda pretendido para operação, portanto, para diâmetros de loops circulares entre aproximadamente 53 m no máximo, em torno de 1,8  MHz . Em frequências mais altas, seus tamanhos se tornam menores, caindo para um diâmetro de cerca de 3,4 m a 30 MHz. Elas podem ser pensadas como um dipolo dobrado cujos fios paralelos foram separados e abertos em alguma forma oval ou poligonal . A forma do loop pode ser um círculo, delta (triângulo) , quadrado, retângulo ou, na verdade, qualquer polígono fechado, mas para ressonância o perímetro do loop deve ser ligeiramente maior do que um comprimento de onda. [2] Os Loops triangulares (' △ ' Delta) também são usados ​​para loops verticais, pois podem ser suportados por um único mastro. [2] Um retângulo duas vezes mais alto que sua largura obtém ganho ligeiramente aumentado e também corresponde a 50  Ω diretamente se usado como um único elemento. [2] Ao contrário de uma antena dipolo , a polarização de uma antena de loop ressonante não é óbvia a partir da orientação do próprio loop, mas depende do posicionamento do seu ponto de alimentação.  Se um loop orientado verticalmente for alimentado na parte inferior, sua radiação será polarizada horizontalmente; alimentá-lo pela lateral o tornará polarizado verticalmente. O padrão de radiação de uma antena de loop de primeira ressonância atinge o pico em ângulos retos em relação ao plano do loop. À medida que a frequência progride para a segunda e terceira ressonâncias, a radiação perpendicular desaparece e surgem lóbulos fortes perto do plano do loop. [3] Em HF mais baixo, um loop completo é fisicamente muito grande, e sua única instalação prática é "deitado plano", com o plano do loop horizontal ao solo e o fio da antena apoiado na mesma altura relativamente baixa por mastros ao longo de seu perímetro. [2] Isso resulta em radiação polarizada horizontalmente, que atinge o pico em direção à vertical perto do harmônico mais baixo; esse padrão é bom para a comunicação NVIS regional , mas infelizmente não é geralmente útil para fazer contatos em escala continental. Acima de cerca de 10 MHz, o loop tem aproximadamente 10 metros de diâmetro, e se torna mais prático para o loop ser montado "em pé" – isto é, com o plano do loop vertical, para direcionar seu feixe principal em direção ao horizonte. Se a frequência for alta o suficiente, o loop pode ser pequeno o suficiente para ser conectado a um rotador de antena , para girar nessa direção conforme desejado. Comparado a um dipolo ou dipolo dobrado, um loop vertical grande desperdiça menos energia irradiando em direção ao céu ou ao solo, resultando em um ganho cerca de 1,5 dB maior nas duas direções horizontais favorecidas.

#professorangeloantonioleithold  Loops de um comprimento de onda de baixa frequência "deitados" são às vezes usados ​​para comunicação NVIS local, isso às vezes é chamado de lazy quad e seu padrão de radiação consiste em um único lóbulo reto para cima (radiação em direção ao solo que não é absorvida é refletida de volta para cima), o padrão de radiação e especialmente a impedância de entrada são afetados por sua proximidade com o solo. Se alimentada com frequências mais altas, a impedância de entrada da antena geralmente incluirá uma parte reativa e um componente resistivo diferente, exigindo o uso de um sintonizador de antena . Conforme a frequência aumenta acima do primeiro harmônico, o padrão de radiação se divide em múltiplos lóbulos que atingem o pico em ângulos mais baixos em relação ao horizonte, o que é uma melhoria para comunicação de longa distância para frequências bem acima do segundo harmônico do loop. O desempenho da antena delta loop comparado ao dipolo, mesmo para bandas de 40-20-15-10 metros e funciona muito bem nessas bandas. Em termos de altura, provavelmente representa o pior cenário com a base do triângulo está a 4,5 m do chão, com mata circundante não parece afetar em nada sua eficiência. Para sintonia de 20 metros mesmo inclinado com triângulo ressonante. Com o loop delta alimentado pela parte inferior ou superior é polarizado horizontalmente e pode ser polarizado verticalmente alimentando-o a partir de um canto na base. O desempenho para longas distâncias é melhor em um Delta com polarização vertical. 

#professorangeloantonioleithold  Para 40 m o Delta-Loop está representado abaixo, neste caso foram efetuados diversos experimentos no Campus de Pesquisas Geofísicas Major Edsel de Freitas Coutinho em 2008.