Antena de rede 5G
O que é
Antena
Ganho, e quanto maior, melhor?
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Vamos discutir o que é ganho de antena e se um valor maior é sempre preferível. Na realidade, depende inteiramente da aplicação da antena. Tomemos como exemplo uma lanterna: se você remover o refletor, a luz obviamente se tornará menos intensa. No entanto, se você precisa de uma fonte de luz omnidirecional para iluminar um ambiente uniformemente, remover o refletor para permitir que a luz se espalhe uniformemente é mais apropriado. Por outro lado, se o objetivo é criar um laser, usar uma lente para concentrar toda a luz da lâmpada em um feixe estreito é, sem dúvida, uma melhoria. Mas esse feixe concentrado não é adequado para iluminar um ambiente inteiro.
Esse fenômeno de concentração de luz em uma direção específica é chamado de diretividade, e o grau de concentração é chamado de ganho. No campo das antenas, esses dois conceitos se comportam de forma muito semelhante aos de uma fonte de luz. Imagine uma
antena
irradiando energia uniformemente em todas as direções, como uma vela; trata-se de um radiador isotrópico não direcional. Tecnicamente, isso é definido como 0 dBi, o que significa que a energia de radiação é a mesma em todas as direções.
Agora, se você colocar um espelho ao lado da vela, o espelho alterará a distribuição da energia luminosa e dará diretividade à vela. O espelho tornará metade do ambiente mais escuro e a outra metade mais brilhante, porque a luz é refletida e concentrada em uma direção. Essa abordagem de "roubar" e redirecionar energia de direções menos favoráveis para aumentá-la em certas direções também se aplica a
antenas
.
Portanto, as antenas não geram energia de rádio; elas apenas a transferem, guiam ou concentram em uma direção específica. Essa característica direcional é conhecida como ganho. Um espelho pode redirecionar metade da energia da vela, fazendo com que ela pareça duas vezes mais brilhante em determinadas direções — o equivalente a duas velas. Nesse caso, dizemos que o espelho fornece um ganho de 3 dB porque dobra a energia.
É importante mencionar que a unidade de medida
antena
O ganho é o decibel (dB). No entanto, normalmente é relativo a uma antena de referência. Normalmente, a intensidade de radiação de uma antena omnidirecional ou de uma antena dipolo de meia onda com a mesma potência de entrada em uma determinada direção é usada como valor de referência. Ao usar uma antena omnidirecional como referência, ela é denotada como dBi (i - isotrópica), e ao usar uma antena dipolo simétrica de meia onda como referência, ela é denotada como dBd (d - dipolo).
A partir da definição de ganho de antena, podemos entender que ele se refere à razão quadrada das intensidades do campo elétrico (ou seja, a razão de potência) produzidas por uma antena real e um elemento de radiação ideal no mesmo ponto no espaço, sob a condição de potência de entrada igual. Ele descreve quantitativamente o grau em que uma antena concentra e irradia a potência de entrada.
O ganho de desempenho de um
antena
em diferentes direções é representado por um padrão de ganho de antena (ou padrão de radiação). Quanto mais estreito o lóbulo principal e menores os lóbulos laterais do padrão, maior o ganho.
Todas as antenas apresentam um certo grau de diretividade, e a variação no ganho em diferentes direções reflete essa diretividade. Mesmo as antenas omnidirecionais apresentam "pontos cegos" ou "nulos" em seus padrões de radiação.
Depois de compreender o verdadeiro significado de ganho, podemos determinar melhor se um ganho maior ou menor é preferível para qualquer aplicação específica. Uma antena de alto ganho, como uma lanterna, precisa ser apontada para uma direção específica. Embora a antena não crie nova energia de radiofrequência, sua diretividade transmite efetivamente o sinal para o local alvo.
No entanto, se você quiser um
sem fio
Para que o sinal cubra uniformemente uma sala inteira, você pode não precisar de ganho ou da diretividade que ele proporciona. Isso ocorre porque o ganho essencialmente "rouba" energia de radiação de certas direções para amplificar o sinal em outras direções.
