Tipos de antenas em sistemas de comunicação básicos

Quer você veja ou não, todo dispositivo sem fio usa uma antena para enviar e receber frequências de rádio. O tamanho e a forma de uma antena dependem do tamanho do comprimento de onda do sinal. Frequências de rádio altas, como as usadas em telefones celulares, têm comprimentos de onda curtos, portanto as antenas podem ser muito pequenas. Os sinais de rádio de baixa frequência têm comprimentos de onda longos, portanto, são necessárias antenas mais longas. As antenas podem ser feitas de quase qualquer metal ou liga. A parte que recebe ou envia um sinal é chamada de elemento. Outras partes que você pode ver projetando-se de uma antena são chamadas de refletores ou diretores, que ajudam a capturar o sinal no elemento.

Estação Base e Antenas Direcionais

Torres de estação de rádio e torres de telefone celular são conhecidas como antenas de estação base. Eles são omnidirecionais no plano horizontal, o que significa que podem enviar e receber sinais em qualquer direção paralela ao horizonte. As antenas direcionais focam apenas em uma direção. As antenas montadas em antenas parabólicas são direcionais. Outros exemplos incluem refletores de canto, que são duas placas a 90 graus uma da outra para focar os sinais, e antenas Yagi. As antenas Yagi consistem em vários elementos retos, cada um com meio comprimento de onda, com hastes retas paralelas a cada elemento, chamados de refletores ou diretores. Os exemplos mais comuns de antenas Yagi incluem antenas de TV VHF e UHF e antenas de rádio amador de alta frequência.

Antenas para veículos

As antenas que você vê em veículos, como caminhões e veículos de serviço de emergência, são chamadas de monopólos ou antenas chicote de quarto de onda. Essas antenas consistem em um único elemento vertical, com um quarto do comprimento de onda. Quando montado no teto de metal de um veículo, o teto torna-se um refletor de plano de solo, tornando o veículo e a antena uma antena dipolo. Quanto mais baixa a frequência, mais longo o monopolo precisa ser. Por exemplo, uma antena VHF de banda baixa de 50 MHz deve ter 5 pés de altura. Um monopolo de 850 MHz tem apenas 3,5 polegadas de altura.

Antenas portáteis

As antenas em rádios portáteis mais antigos usam um fio que é enrolado helicoidalmente em torno de uma haste dentro do rádio. Isso mantém a antena pequena o suficiente para que o rádio possa ser colocado no cinto ou preso na lapela, mas torna mais fácil perder o sinal. Como os comprimentos de onda usados ​​por telefones celulares e laptops são muito altos (2,4 GHz e 5,8 GHz para Wi-Fi, por exemplo), mesmo o menor gabinete pode acomodar várias antenas em seu interior. Até 1993, os telefones celulares tinham antenas pull-out externas. Esse recurso era necessário porque as frequências dos telefones celulares estavam na faixa de 900 MHz, próxima à dos telefones sem fio, exigindo uma antena muito mais longa do que hoje.

Antenas Inteligentes

Os arranjos de antenas inteligentes incluem vários conjuntos de elementos e controles computadorizados para mover as antenas. Alguns dos elementos são movidos para captar com mais precisão os sinais pretendidos. Outros elementos são usados ​​para identificar sinais de rádio de fontes indesejadas que, de outra forma, causariam interferência. A matriz pode então se ajustar para se concentrar nos sinais pretendidos e remover os sinais de interferência. Os arranjos de antenas inteligentes são caros, mas geralmente apresentam economia porque são capazes de receber e processar muitos sinais simultaneamente de diferentes remetentes.