Micro-ondas são uma região de frequências das ondas eletromagnéticas. A antena acopla um sistema de transmissão a um campo radiado. Uma antena de micro-ondas transmite ou recebe essas ondas; um guia pode ligá-la ao equipamento de rádio. Os três termos descrevem funções diferentes.
Onda, antena e linha
| Termo | Significado | Exemplo |
|---|---|---|
| Micro-onda | Onda eletromagnética em uma região definida. | Sinal para rádio, radar ou aquecimento. |
| Antena | Acoplamento entre linha e campo espacial. | Corneta, refletor, patch ou rede de fendas. |
| Guia de onda | Percurso de transmissão guiada. | Tubo metálico retangular ou circular. |
Uma corneta pode incluir um trecho de guia alargado. Por isso, não são classes de materiais inteiramente separadas. Importa a função da parte considerada.
Frequência e comprimento de onda
A fronteira inferior de micro-ondas depende da convenção. É comum cerca de 300 MHz–300 GHz; em outros contextos começa em 1 GHz. As micro-ondas pertencem ao espectro mais amplo de radiofrequência.
No espaço livre, λ = c/f com c ≈ 299 792 458 m/s. Em 2,45 GHz são aproximadamente 122 mm e em 10 GHz, 30,0 mm. No guia ou substrato os comprimentos guiados diferem.
Com onda mais curta, a mesma abertura física pode oferecer maior diretividade. Taxa de dados e alcance também dependem de banda, modulação, potência, ruído e percurso.
Função da antena de micro-ondas
Na transmissão, ela irradia a energia recebida com diagrama e polarização determinados. Na recepção, acopla o campo incidente ao circuito receptor.
Um radiador passivo não gera potência nova nem decodifica dados. Ganho de antena relaciona diretividade e eficiência, não sendo igual ao ganho eletrônico de um LNA.
Cornetas usam uma abertura alargada; refletores combinam espelho e alimentador. Patches e fendas formam o campo por outras estruturas. Forma e tamanho são escolhidos com banda, polarização e cobertura.
Por que usar guias
Em frequência e geometria adequadas, guias metálicos podem favorecer baixa perda e alta potência. O ar evita um isolante sólido contínuo, mas perdas condutoras e reflexões permanecem.
Para TE10 no retangular com ar, fc = c/(2a). WR-90, com 22,86 × 10,16 mm, tem corte aproximado de 6,56 GHz e uso usual em 8,2–12,4 GHz.
Assim, WR-90 não serve para a propagação TE10 convencional em 2,45 GHz. Um forno nessa frequência e um guia de banda X não se combinam sem verificar estrutura e modo.
Não existe uma transição universal em 2 GHz
Sistemas coaxiais também funcionam muito acima de alguns GHz. Banda, flexibilidade, conectores e caminhos curtos podem favorecer o coaxial. O guia não é automaticamente menos dissipativo em todo conjunto acima de 2 GHz.
Compare mesma frequência, comprimento, estado de material e planos, incluindo transições. Um valor isolado de dB/m não descreve todos os cabos nem todas as montagens de guia.
Separar perdas da linha e do espaço
A linha pode ser caracterizada em dB/m sob condições definidas. O espaço livre não tem uma perda constante universal de 0,1 dB/km: o termo geométrico varia logaritmicamente com distância e frequência.
Gases e chuva acrescentam contribuições próprias. O guia pode reduzir a perda entre rádio e antena nas suas condições, mas não elimina o tempo meteorológico do enlace.
Dados para escolher o sistema
- Frequências e banda disponível do sinal.
- Potência, perdas e transições.
- Diagrama, polarização e orientação.
- Percurso, ambiente e margem.
- Interfaces mecânicas e aceitação.
As relações de guia e os componentes padrão Dolph Microwave ajudam a avaliar o trecho guiado. Enlace espacial e serviço de dados são outras partes da análise.
