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Sobre Antenas

Após responder alguns Cocas sobre antenas, resolvi fazer este texto. A idéia aqui é só dar uma idéia de como são as coisas, uma introdução. Tentarei ao máximo não entrar na parte chata da matemática e da física. Espero que gostem. 😀

Imagine uma antena ideal, perfeita, que emite o sinal como uma esfera. Pense, por exemplo, no Sol, que emite luz em todas as direções. É claro que o Sol não é perfeito, assim como uma antena. Esse modelo imaginário, perfeito, chama-se antena isotrópica, que emite da mesma maneira em todas as direções. Ele será o referencial utilizado para tudo daqui para frente.

As antenas que temos em casa, em nossos roteadores Wi-Fi, por exemplo, são antenas omni-direcionais. Tais antenas tem como característica não gerar uma esfera perfeita, mas sim um círculo em somente um plano. No outro plano, geram uma outra figura.

antena-0_7-dbi

Antena de 0.7 dBi

Repare que, em determinados pontos, a antena omni ganha da iso. Em outros, ela perde. Uma maneira que gosto de explicar é simplesmente pegar a esfera da isotrópica e apertá-la em seus polos.

O ganho é o quanto uma antena ganha da isotrópica na direção principal. Ou seja, quanto mais longe a sua antena vai em relação à isotrópica, maior o ganho. Porém, lembre-se que, se há ganho em uma direção, obrigatoriamente há perda em outra. A letra i do dBi indica que a comparação é feita com a isotrópica. De maneira resumida, a cada 3 dBi a sua antena dobra a potência em relação à isotrópica na direção principal. Ou seja, uma antena de 3 dBi irradia o dobro da potência da direção principal. Uma de 6 dBi irradia o quádruplo. Uma de nove, oito vezes mais potência na direção principal.

Simulei algumas antenas para ilustrar em 3D diferentes ganhos. As ilustrações têm fins didáticos e, por isso, não foram feitas com extremo rigor. Para os curiosos, utilizei o 4nec2, para Windows.

antena-0_7-4_49-_13_4-dbi-2d

Comparativo entre antenas de 0.7 dBi (azul), 4.49 dBi (vermelho) e 13.4 dBi (verde) em ambos os planos.

antena-0_7-4_49-_13_4-dbi-3d

Antenas de 4.49 dBi (esquerda) e 13.4 dBi (direita) em 3D.

Nem todas antenas são omni. Antenas omni-direcionais são aquelas que transmitem em 360º em um plano, como dito anteriormente. Antenas que transmitem em menos direções são antenas setoriais. Essas antenas são muito utilizadas em torres de celular que, por exemplo, possuem 3 setores de 120º.

Finalmente, respondendo a pergunta chave: “Então como aumentar a minha cobertura de sinal sem alterar o ganho da antena?”. A resposta é simples. Deve-se aumentar a potência da antena.

Gabriel Ferreira

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