Uma antena transmissora irradia a energia RF fornecida pelo transmissor; uma recetora acopla parte do campo incidente ao recetor. Numa estrutura linear e recíproca, à mesma frequência e na mesma configuração, o diagrama corresponde nos dois sentidos. Potência, eletrónica, ruído e bandas explicam as diferenças práticas.
Antena e equipamento têm funções distintas
O transmissor gera e amplifica um sinal; o recetor filtra, amplifica e desmodula o sinal recebido. Uma antena passiva não cria nem descodifica a mensagem por si só.
Um conjunto integrado pode incluir amplificadores, filtros e conversores. A possibilidade de o utilizar em ambos os sentidos depende desses componentes, não apenas do radiador.
O princípio de reciprocidade
Numa estrutura recíproca, as direções de maior resposta, os nulos e as propriedades de polarização estão relacionados em transmissão e receção. É necessário comparar a mesma frequência e instalação no regime linear.
Uma cadeia ativa, comutada ou com componentes não recíprocos não tem de apresentar comportamento igual nos dois sentidos. Se a subida e a descida usam frequências diferentes, os diagramas também podem ser diferentes.
Transmissão: potência e aquecimento
A potência admissível depende de condutores, contactos, conectores, dielétricos e condições térmicas. Distingue potência média e de pico, duração dos impulsos e ciclo de trabalho.
10 W–50 kW não é uma gama que defina todas as antenas transmissoras. Nem 5 kW garante, por si só, 80 km de cobertura: percurso, altura, diagrama e qualidade de serviço importam.
Não ligues a saída de um transmissor à entrada de um LNA de receção com base na reciprocidade do radiador. Partilhar a antena pode exigir comutação, duplexagem e proteção compatíveis.
Receção: abertura eficaz e sensibilidade
Para uma antena recíproca, Ae = Gλ²/(4π), usando G como ganho linear. A abertura eficaz relaciona potência captada e densidade de potência incidente nas condições adequadas de direção, adaptação e polarização.
Com G = 10, equivalente a 10 dBi, e λ = 0,10 m, Ae é aproximadamente 0,00796 m². Não é necessariamente a área exterior da antena nem representa igual receção em todas as direções.
dBi é uma unidade de ganho, não de sensibilidade do recetor. A sensibilidade deve indicar nível mínimo e critério de qualidade, com banda e ruído associados. Os sinais recebidos não se limitam todos a −50 até −20 dBm.
Polarização e antenas de transmissão e receção
Confirma orientação na polarização linear e sentido com convenção de observação na circular. Uma abertura redonda não gera necessariamente polarização circular.
Num sistema duplex, verifica as duas bandas, a separação dos percursos e o máximo sinal indesejado tolerado pelo recetor. Ganho, isolamento e potência admissível são requisitos separados.
Aplicação à televisão e rádio
A antena tem de corresponder às frequências e polarizações locais. O aparelho de receção precisa de suportar o padrão do serviço. Um amplificador não converte qualquer antena numa solução universal para FM, TV terrestre e satélite.
Uma amplificação adequada pode reduzir o efeito das perdas seguintes, mas acrescenta ruído e pode saturar. Separa nível de sinal, qualidade e erros antes de decidir aumentar o ganho.
Comparar produtos pelas condições reais
| Item | Verificação |
|---|---|
| Frequências | Bandas de ambos os percursos. |
| Diagrama | Ganho, nulos e polarização. |
| Interface | Impedância e conector. |
| Eletrónica | LNA, filtro, alimentação e comutação. |
| Potência | Limites e ambiente. |
As bases de reciprocidade e abertura eficaz ajudam a perceber quando o mesmo radiador pode servir as duas funções. Confirma também a eletrónica que o acompanha.
