Classificação

Num sistema de comunicação via satélite existem dois tipos básicos de antenas. As receptoras e as transmissoras:

Transmissoras são aquelas que acoplam a energia presente no circuito de saída de rádio freqüência (RF) do rádio transmissor ao espaço físico de forma o mais eficiente possível transformando a corrente alternada em circuito de saída ondas eletromagnéticas irradiadas. Ao construir a antena deve-se pensar em tornar este acoplamento o mais eficiente possível. 

Receptoras possuem a função de converter as ondas eletromagnéticas irradiadas pela antena transmissora em sinais elétricos. Quando a onda eletromagnética as atinge a energia eletromagnética presente na onda gera uma pequena tensão que faz com que uma pequena corrente possa fluir pelo circuito do rádio receptor. Enfim, a antena transmissora transforma elétrons em fótons enquanto a receptora aufere fótons e os transforma em elétrons.

Os principais tipos de antenas existentes são:

- Radiador Isotrópico - Antena que, hipoteticamente, irradia igualmente em todas as direções, como se fosse uma fonte pontual.

dipolo (a) curto, (b) meia onda, (c) e (d) outros valores de l

- Dipolo meia onda e maior do que meia onda - É uma antena tipo filamentar que possui tamanho l = 1/2 e é utilizada pela facilidade de construção. Abaixo, podemos ver um dipolo meia onda com sua distribuição de corrente ao longo do mesmo. E um dipolo para outros comprimentos diferentes do meio comprimento de onda, com suas respectivas distribuições de correntes.

Dipolo ideal e dipolo curto - Estas antenas são usadas quando a frequência é muito baixa, como é o caso de f < 1 Mhz, pois, apresenta um dipolo curto alimentado por uma corrente de intensidade linear I. O grande problema destas antenas surge devido ao casamento de impedância, pois a resistência de radiação das antenas dipolo curto é muito baixa. Estas antenas apresentam também um elemento capacitivo, sendo necessário adicionar uma bobina no circuito dela. Sua vantagem é possuir tamanho reduzido, pois quando trabalhamos com baixas frequências o comprimento de onda é grande, e o tamanho da antena dipolo meia onda fica muito impraticável (como, por exemplo, para uma frequência de 1 MHz, uma antena dipolo meia onda terá comprimento de 150m ).

(a) dipolo, (b) loop circular, (c) helicoidal

- Antena tipo loop - A antena tipo loop apresenta na forma de uma ou mais espira. Podendo ser feita como uma bobina, em que o núcleo pode ser de ar ou ferrite. Uma antena muito utilizada na prática quando se usa polarização circular é a antena helicoidal.

Antena Monopolo

A antena dipolo curto é uma antena filamentar de tamanho igual a um quarto de comprimento de onda ( l = /2). Elas são usadas em transmissão de rádio AM, e são colocadas verticalmente próximo à superfície da terra, e como a frequência é baixa a terra torna boa condutora fazendo com que a teoria das imagens seja aplicada, e tudo se passa em termos de radiação como se antena fosse de meio comprimento de onda. Para aumentar a condutividade do solo coloca-se fios de cobre radialmente distribuídos a partir do ponto central é colocada a antena. Em algumas situações estas antenas são colocadas sobre regiões pantanosas pois nestas regiões a condutividade do solo é alta.

- Antenas faixa Larga

(a) antena Yagi, (b) conjunto, (c) conjunto de guias

O uso de antenas faixa larga dá-se quando tem-se o objetivo de que esta opere em uma larga faixa de freqüência, a banda dos canais de TV é um bom exemplo disto. As duas antenas faixa larga helicoidal e log-periódica são as mais utilizadas. A construção de uma antena helicoidal possui forma de hélice, e polariza-se circularmente. A antena log-periódica compõe-se de diversos dipolos dispostos em paralelo; e seu ganho varia em multiplicidade ao radiador isotrópico de 10 até aproximadamente 100 vezes.

- Antena Yagi-Uda

Uma antena Yagi-Uda compreende-se em um conjunto de arranjos paralelos de dipolos, no qual um único elemento é ativo e os demais são apenas passivos, usados como refletores e diretores. Esta estrutura amplia o ganho para valores próximos de 10 vezes o de um radiador isotrópico.

- Conjunto de Antenas

Um agrupamento de antenas, dispostas de tal maneira que o ganho coletivo seja maior que o ganho individual das mesmas, constitui um conjunto. A distância entre as antenas e a fase que as alimenta implica em termos um efeito construtivo dos campos em sua região de alcance.

- Antena Tipo Abertura

São antenas amplamente usadas em comunicações via satélite, pois, apresentam um bom desempenho. As antenas em abertura mais comuns são as antenas cornetas.  

- Antenas Refletora

Antenas tipo abertura

Denomina-se reflexão o fenômeno desenvolvido através da teoria da ótica geométrica de incidência de um raio em uma determinada superfície dá origem à uma onda refratada e uma onda refletida. Sendo que esta pode estar em fase com a onda direta dando origem assim a um fenômeno construtivo.

O exemplo mais comum desse tipo de antena são as parabólicas que apresentam um ganho potencial elevado e pode atingir valores superiores à 100 mil vezes em relação ao radiador isotrópico. Elas são mais usadas em frequência superior a 1 Ghz, como é o caso de enlaces de comunicação via satélite e microondas. A imagem abaixo mostra alguns tipos de superfícies refletoras com seus elementos alimentadores. Todos eles possuem uma focalização dos feixes para o ponto focal onde se situa o alimentador ou o sub-refletor.