www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Antena Isotrópica

Figura 1: O radiador isotrópico possui uma radiação em forma de bola

a green ball

Figura 1: O radiador isotrópico possui uma radiação em forma de bola

Antena Isotrópica

Antena isotrópica ou radiador isotrópico é uma entidade hipotética que assume a forma de uma fonte pontual de energia, irradiando ondas eletromagnéticas da mesma intensidade em todas as direções do espaço. Trata- se realmente de entidade hipotética uma vez que prática não é possível obter um dispositivo capaz de irradiar energia de forma absolutamente uniforme em todas as direções. Mas é usado para comparar antenas reais entre si.

Contudo, a influência apenas da superfície da terra alteraria o diagrama e causaria a formação de mínimos e máximos. Uma antena isotrópica, no entanto, não tem o máximo. O diagrama horizontal é o mesmo que o diagrama vertical. Embora todas as outras propriedades características sejam iguais à antena real a ser comparada, assume-se que a potência total radiada é distribuída uniformemente sobre uma superfície esférica. De acordo com as equações de Maxwell, mesmo isto não é teoricamente possível para ondas electromagnéticas. Assim, é apenas uma construção hipotética como base para uma quantidade físico-matemática que é utilizada para comparação.

Figura 2: O diagrama de emissão de antenas dipolo é um toro levemente achatado

Figura 2: O diagrama de emissão de antenas dipolo é um toro levemente achatado

Todas as outras antenas têm um ganho quer num plano quer numa direcção em comparação com a antena isotrópica causada por reflexos ou pela extensão geométrica da antena.

G = 4·π·Ae G = ganho de antena
λ = largura de onda
Ae = área efectiva da antena
(1)
λ2

A antena isotrópica é utilizada como referência para a directividade e ganho de antena de uma antena real. Uma vez que este radiador isotrópico esférico não pode existir na prática (um ponto não pode gerar ondas transversais), deve ser encontrado algum tipo de solução metrológica. Frequentemente são utilizadas antenas de referência calibradas com ganho conhecido e o resultado é convertido num radiador isotrópico. Esta conversão não é necessária se um simples dipolo tiver sido utilizado como referência. Para distinguir que antena de referência foi utilizada para a medição de uma antena (ou se o resultado foi extrapolado para uma antena isotrópica), a referência subjacente é então nomeada com um índice para a unidade auxiliar de medida de decibel:

Uma antena de recepção, por outro lado, não pode sequer ser, hipoteticamente, uma estrutura pontiaguda. É suposto extrair energia de um campo com uma dada densidade de radiação (watts por m²). Quanto maior for a área efectiva da antena de recepção, mais energia pode receber. Se fosse em forma de ponto, a área efectiva da antena seria zero e a antena não funcionaria.

Portanto, as antenas receptoras tomadas como referência devem ter um tamanho mínimo. Este tamanho mínimo é definido como uma área quadrada com um largura de aresta de um largura de onda. Esta referência torna-se assim subitamente dependente da frequência, o que tem o efeito de dependência da frequência no cálculo da perda do caminho de espaço livre, por exemplo.