Por que, com passo grande, aparecem lóbulos a mais?

Os lóbulos de grade são uma sobreposição espacial. Se d > λ/2 existem ângulos em que a diferença de fase entre vizinhos volta a ser múltiplo de 2π e as ondas se somam em fase. A condição d ≤ λ/2 em geral deixa um só lóbulo principal em qualquer ângulo de apontamento.

Na prática, como se fixa a fase de apontamento?

Com defasadores atrás de cada elemento: o sinal é atrasado de um valor dado. O defasamento progressivo inclina a frente e gira o feixe sem mover a antena.

Este é o diagrama completo de uma antena real?

Não. Mostra-se só o fator de arranjo com elementos isotrópicos. O diagrama total é o produto do fator do elemento e do fator de arranjo. Aqui isolam-se a geometria e a fase.

Como a largura do feixe depende do número de elementos?

A largura do lóbulo principal é inversamente proporcional ao comprimento elétrico do arranjo. Mais N no mesmo passo d: abertura mais longa, feixe mais estreito e maior diretividade.

Arranjo faseado

Fator de um arranjo linear uniforme em função da fase de apontamento e do passo entre elementos.

Sobre o modelo

O arranjo faseado forma o feixe por interferência dos campos de N elementos, sem girar a antena. Num arranjo linear uniforme o fator é AF(θ) = |sin(Nψ/2)/sin(ψ/2)|, em que ψ = 2π(d/λ) sinθ + Δφ, d é o passo e Δφ o defasamento progressivo. Ao mudar Δφ desloca-se o lóbulo principal; se d > λ/2 aparecem lóbulos de grade. Os elementos são fontes pontuais isotrópicas na zona distante; o diagrama do elemento e o acoplamento mútuo não entram.

Para quem: Teoria de antenas e eletromagnetismo: fator de arranjo e apontamento eletrônico do feixe.

Conceitos-chave

fator de arranjo
apontamento do feixe
lóbulos de grade
defasamento progressivo
passo entre elementos
lóbulo principal
zona distante

Como funciona

Fator de um arranjo linear uniforme |sin(Nψ/2)/sin(ψ/2)|, ψ = 2π(d/λ)sinθ + Δφ. A fase progressiva Δφ inclina o lóbulo principal; o passo d/λ decide se aparecem lóbulos de grade. Na tela, o diagrama |AF(θ)|; o diagrama de cada elemento não entra.

Perguntas frequentes

Por que, com passo grande, aparecem lóbulos a mais?: Os lóbulos de grade são uma sobreposição espacial. Se d > λ/2 existem ângulos em que a diferença de fase entre vizinhos volta a ser múltiplo de 2π e as ondas se somam em fase. A condição d ≤ λ/2 em geral deixa um só lóbulo principal em qualquer ângulo de apontamento.
Na prática, como se fixa a fase de apontamento?: Com defasadores atrás de cada elemento: o sinal é atrasado de um valor dado. O defasamento progressivo inclina a frente e gira o feixe sem mover a antena.
Este é o diagrama completo de uma antena real?: Não. Mostra-se só o fator de arranjo com elementos isotrópicos. O diagrama total é o produto do fator do elemento e do fator de arranjo. Aqui isolam-se a geometria e a fase.
Como a largura do feixe depende do número de elementos?: A largura do lóbulo principal é inversamente proporcional ao comprimento elétrico do arranjo. Mais N no mesmo passo d: abertura mais longa, feixe mais estreito e maior diretividade.

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