O documento discute diferentes tipos de antenas, incluindo antenas dipolo de meia onda e antenas logarítmicas periódicas. Explica como as antenas funcionam captando ondas eletromagnéticas e transformando-as em sinais elétricos. Também fornece detalhes sobre como o formato e dimensões das antenas afetam sua capacidade de recepção e transmissão de sinais de rádio de diferentes frequências.

1. FINOM-Faculdade do Noroeste de Minas
Engenharia de Telecomunicações

3. Antenas

4. Antenas
Quando uma onda eletromagnética é
interceptada por um condutor, surgem
neste condutor correntes induzidas
cujas características vão depender tanto
do formato do objeto, de suas
dimensões, como da própria frequência
do sinal interceptado.

5. Antenas
Se o objeto tem um formato não
definido, como mostra a figura abaixo, as
correntes induzidas circulam em percursos
fechados dissipando a energia da onda
interceptada na forma de calor.

6. Antenas
No entanto, podemos aproveitar a energia
do sinal interceptado para excitar um circuito
externo, caso em que o objeto será usado como
uma antena.
É claro que se ligarmos o objeto ao circuito
externo a partir de pontos em que as tensões
induzidas apresentam mesmo valor não haverá
disponibilidade de energia externa e ele não
funcionara eficientemente como antena.

7. Antenas
Para que o objeto funcione como uma antena é
importante que ele tenha formato e dimensões calculados de tal
forma a maximizar a tensão induzida quando ele interceptar uma
onda eletromagnética de alta frequência.
Neste caso, a diferença de potencial induzida no circuito
externo pode ser suficientemente grande para que haja sua
excitação e o objeto funciona de modo eficiente como uma
"antena".

8. Antenas
Demonstra-se que um objeto que seja
dimensionado para funcionar como uma
eficiente antena na recepção de um sinal de
determinada frequência, também será eficiente
na transmissão de sinais desta frequência
quando correntes correspondentes forem
obrigadas a circular por ele.
Importante:

9. Antenas
Uma antena transmissora transforma voltagem em
ondas eletromagnéticas e a receptora faz o papel inverso.

10. Dipolo de meia onda
O dipolo de meia onda é formado por dois
elementos condutores dispostos da maneira
indicada na figura abaixo e cujas dimensões estão
diretamente relacionadas com a frequência do sinal
que deve ser recebido (ou transmitido).

11. Dipolo de meia onda
Pontos a serem considerados:
• A distância entre as extremidades do dipolo corresponde à
“metade” do comprimento da onda;
• A onda eletromagnética ao incidir nesta antena, terá seus
valores de pico nas extremidades da antena de modo que a
tensão induzida obtida é máxima;
• A antena dipolo pode ser compara a um circuito ressonante
tipo série com uma impedância teórica nula na frequência
de ressonância;
• No entanto, demonstra-se que na realidade este dipolo
comporta-se como uma resistência que deve absorver a
potência de radiação cujo valor é calculado em 72 ohms.

12. Dipolo de meia onda
Dipolos em V

14. Log antena periódica consiste de um
número de dipolos abertos de tal forma que,
entre a medição e a separação de cada existe
uma relação logarítmica . Esta é uma antena
de banda múltipla .
É uma evolução das antenas Yagi, ou
seja, um tipo especial de arranjo de dipolos
que operam em conjuntos, se destacando por
ser altamente direcional e proporcionar um
alto ganho do sinal irradiado ou recebido.

15. Em outras palavras, é uma antena
direcional, com um arranjo de dipolos onde
cada elemento ressona em uma frequência
distinta em uma determinada categoria. A
união de todos esses elementos ressonantes
a diferentes frequências em uma disposição
logarítmica da antena, possibilita uma
construção de um sistema ressonante com
uma grande largura de banda.

16. Na grande maioria das vezes é um sistema utilizado
na recepção de sinais de TV ou FM.

17. a
8 a
O nome log-periódica é devido a sua
impedância de entrada e seus diagramas de
irradiação variarem periodicamente com o
logarítmo da frequência. Possui uma larga faixa
de operação, estando associada às dimensões
dos elementos da estrutura.
A alimentação da antena é feita no
vértice que possui as menores dimensões. A
corrente flui ao longo da antena até encontrar
uma região cujas dimensões são tais que
produzem ressonância, sendo denominada de
região ativa. Nessa região a corrente é máxima
dando origem à irradiação. Mudando-se a
freqüência há um deslocamento da região de
ressonância ao longo da estrutura da antena.

18. É um arranjo de dipolos em que o elemento
traseiro funciona como um refletor do dipolo ressonante e
o elemento dianteiro funciona como diretor.

19. Modelos:
Braços abertos- banda mais ampla,
menos direcional. Maior captação de
canais paralelos.
Em “V”- Maior direcionalidade, maior
ganho, porém maior dificuldade de
captar canais paralelos.

20. Diagrama de irradiação:

21. Diagrama de irradiação:

22. Passo 1
Frequência Max=?
Frequência Mín=?
Diâmetro ln(Máx)=?
Fator Geométrico=?

23. O comprimento de cada elemento e seu adjacente
diferenciam de um fator τ(Tau) , chamado Razão Geométrica ou
fator de escala, dado por:
ln= comprimento do dipolo em questão;
dn= diamâmetro do dipolo em questão;
Sn= espaçamento entreferro dos condutores do dipolo
em questão;
Rn= distancia da origem ate o dipolo em questão.
Razão Geométrica Logarítmica

24. Esta antena opera otimizando o sinal com um ganho que
pode variar de 8 a 12 dB, de acordo com a tabela a seguir.
Os espaçamentos variam de um fator σ(Sigma) , chamado de Fator de
Espaçamento ou espaçamento relativo.

25. Os valores ótimos para σ(Sigma) e τ(Tau) que interceptam
as curvas de diretividade são dados na tabela abaixo, a seguir:

26. O ângulo de abertura a , pode ser encontrado a partir:
O comprimento axial total da estrutura é dado por:
Onde:

27. A largura de banda da estrutura (Bs) é dada por:
Para calcular a largura de banda da região ativa (Bar ).
Calculando o comprimento máximo do maior dipolo (Lref):
ou

28. O número de elementos (N) é dado por:
A impedância característica média dos dipolos é dada por:

29. Considerações Finais:
• É um tipo de antena direcional semelhante a antena
Yagi;
• Seu diagrama de radiação possui uma grande largura de
banda;
• É menos suscetível a variações climáticas;
• É uma antena usada com frequência em aplicações em
que se necessita de uma maior precisão em relação ao
diagrama de radiação;
• As frequências mais altas são detectadas pelos dipolos
de menor tamanho;
• As frequências mais baixas são detectadas pelos dipolos
de maior tamanho;
• É uma evolução da Yagi.

30. Obrigado aos Senhores:
Edison Coimbra, José Ángel C. Alejo, Ronald Medina
Garzón, Orcar Murcia Ramirez- Autores de trabalhos
publicados no site www.slideshare.net.
Ao Instituto Newton C. Braga, responsável pelo
site http://newtoncbraga.com.br/, que possui
publicações diversas na área de engenharia.
Ao Professor Ledson Branquinho pelas
orientações e pelo pessoal da UFPA pelo
desenvolvimento do programa Antenas, que foi de
fundamental importância para realização desta pesquisa.
Agradecimentos

31. “Quanto maior a dificuldade,
maior é a vontade de vencer.”

32. COIMBRA, Edison. Propagacion de onda en el espacio libre. SLIDESHARE, 22 fev.
2011. Disponível em: <http://pt.slideshare.net/edisoncoimbra/63-propagacion-
en-el-espacio-libre> . Acesso em: 07 de out. 2014.
GARZON, Ronald Medina; RAMIREZ, Oscar Murcia. Antenas logarítmica periodica
de dipolo. SLIDESHARE, 18 jul. 2011. Disponível em:
<http://pt.slideshare.net/Arkso/logaritmica-8620654?related=1>. Acesso em: 05
de out. 2014.
ALEJO, Jose A. Campos. Antenas. SLIDESHARE, 21 out. 2013. Disponível em:
<http://pt.slideshare.net/joseangelcamposalejo/tipos-de-antenas-27397062>.
Acesso em: 07 de out. 2014.
BRAGA , Newton C. O dipolo de meia onda. INSTITUTO NEWTON C. BRAGA, 17
mai. 2010. Disponível em:
<http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/telecomunicacoes/1604-tel002>.
Acesso em: 05 de out. 2014.