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

Dipolo de meia onda

   

A maioria das antenas emite em uma direção preferencial; elas são anisotrópicas. O termo é usado para distingui-las dos transmissores isotrópicos, que irradiam igualmente em todas as direções.

Uma antena de meia onda, ou dipolo de meia onda, é feita de duas hastes, fios condutores ou tubos, cada um com comprimento igual a ¼ do comprimento de onda da frequência que está sendo emitida. Essa é a unidade fundamental na base de muitas antenas complexas. Em uma antena desse tipo, a corrente elétrica (em amperes) é máxima no centro e mínima nas extremidades. Por outro lado, a tensão (em volts) é mínima no centro e máxima nas extremidades.

A energia pode ser fornecida a uma antena de meia onda dividindo-a no centro e conectando a linha de transmissão do último estágio do transmissor às duas extremidades voltadas para o centro. Como a antena é alimentada no centro, o ponto de baixa tensão e alta corrente, esse tipo de alimentação é conhecido como alimentação central ou alimentação de corrente.

São obtidas ondas estacionárias, em corrente e tensão, como em um circuito oscilante paralelo. Entretanto, ao contrário de uma antena isotrópica, que tem um ganho de 1, uma antena de meia onda tem um ganho de aproximadamente 1,5. O campo eletromagnético máximo assume a forma de uma „rosquinha“ (ou toro) cujo eixo de rotação é paralelo ao eixo do dipolo.

Diagrama horizontal
Largura da rosquinha

Figura 2: Padrão de emissão de um dipolo de meia onda

Largura da rosquinha

Figura 2: Padrão de emissão de um dipolo de meia onda

Largura da rosquinha
Lóbulos
secundários
Lóbulo posterior

Figura 3: Padrão de transmissão de uma antena Yagi

Largura da rosquinha
Lóbulos
secundários
Lóbulo posterior

Figura 3: Padrão de transmissão de uma antena Yagi

Figura 5: O padrão de antena de um dipolo vertical, resultado de uma simulação em 3D

Animação esquemática de uma antena dipolo usando um circuito oscilante equivalente

Figura 4: Animação esquemática de uma antena dipolo usando um circuito oscilante equivalente

O dipolo de meia onda pode ser explicado usando um circuito ressonante simples. Imagine que as placas do capacitor de um circuito ressonante estejam ligeiramente abertas. Isso reduz a capacitância, mas o capacitor mantém suas propriedades. Ao aumentar o ângulo de abertura entre as placas, as linhas do campo elétrico cobrem uma distância cada vez maior e se tornam curvas. O capacitor se torna cada vez mais irreconhecível e as linhas de campo não se limitam mais à seção entre as placas, mas se estendem ao espaço livre. O resultado é um dipolo de meia onda que é alimentado pelo centro.

O dipolo é criado a partir de um circuito ressonante simples.

   A figura mostra um circuito ressonante paralelo.

Imaginemos que as placas do capacitor do circuito ressonante estejam um pouco afastadas.

O circuito ressonante paralelo com as placas do capacitor ligeiramente abertas.

Isso reduz a capacitância, mas o capacitor continua sendo um capacitor. Se as placas do capacitor forem afastadas, as linhas do campo elétrico terão de cobrir uma distância cada vez maior.

As placas do capacitor agora estão muito afastadas.

O capacitor não pode mais ser reconhecido como tal. As linhas de campo do campo elétrico passam para o espaço livre.

Foi criado um dipolo com alimentação indutiva.

Foi criado um dipolo de meia onda, que é alimentado por uma linha de alimentação.

Diagrama de circuito de um dipolo de meia onda com linha de alimentação.

Figura 5: O padrão de antena de um dipolo vertical, resultado de uma simulação em 3D