Os arrays de antenas Quasi-Yagi são amplamente utilizados em redes 5G devido ao seu alto ganho e direcionalidade. Cálculos precisos são essenciais para projetar sistemas de antenas eficazes. Este artigo fornece um guia passo a passo para realizar esses cálculos.

Compreender as Antenas Quasi-Yagi

Uma antena Quasi-Yagi consiste em um elemento acionado, diretores e um refletor. Esses componentes trabalham em conjunto para focar a energia eletromagnética em uma direção específica, melhorando a força do sinal e a qualidade em aplicações 5G.

Passo 1: Determinar a Frequência de Operação

O primeiro passo é identificar a frequência alvo para a rede 5G, tipicamente na faixa de 3,3 GHz a 3,8 GHz. Essa frequência influencia as dimensões dos componentes da antena.

Passo 2: Calcular o comprimento de onda

O comprimento de onda ((lambda)) é calculado utilizando a fórmula:

(lambda = frac{c}{f}]

em que c) é a velocidade da luz (aproximadamente 3 x 108 m/s) e f) é a frequência em Hz.

Passo 3: Determinar os Comprimentos do Elemento

O comprimento do elemento acionado é tipicamente cerca de metade do comprimento de onda ((lambda/2). Os diretores são geralmente um pouco mais curtos, e o refletor um pouco mais longo.

Por exemplo:

  • Elemento impulsionado: (lambda/2)
  • Directores: aproximadamente 0,45(lambda)
  • Refletor: aproximadamente 0,55(lambda)

Passo 4: Calcular o Espaço entre Elementos

O espaçamento entre elementos afeta a diretividade da antena. Tipicamente, o espaçamento é de cerca de 0,1 a 0,2 vezes o comprimento de onda ((lambda)).

Por exemplo, o espaçamento entre o elemento acionado e o diretor pode ser de 0,15 (lambda).

Passo 5: Simular e Otimizar

Usando o software de simulação eletromagnética, insira as dimensões e espaçamento calculados. Ajuste parâmetros para otimizar o ganho e largura de banda para o desempenho de 5G.