As antenas de patch são comumente usadas em sistemas de satélite devido ao seu baixo perfil e facilidade de fabricação. Calcular seu ganho e direcionalidade é essencial para projetar links de comunicação eficazes. Este artigo fornece uma visão geral direta dos métodos usados para estes cálculos.

Compreender a Diretividade

A direcionalidade mede como o padrão de radiação da antena está focado em uma determinada direção. É um valor teórico que indica o máximo ganho possível de uma antena assumindo nenhuma perda. Para antenas de patch, a direcionalidade depende da forma, tamanho e frequência de operação da antena.

A directividade (D) pode ser estimada utilizando a fórmula:

[[FLT: 0]]D □ 4π /

onde ↔ é o ângulo sólido do feixe em esteradianos. Para uma antena de patch típica com um padrão de radiação conhecido, . pode ser calculado com base nas larguras de feixe de meia potência nos planos principais.

Calculando o Ganho

O ganho (G) refere-se à directividade, mas também responde por perdas de eficiência. Calcula-se como:

G = η × D

onde η é a eficiência da antena, tipicamente entre 0,6 e 0,9 para antenas de patch. Para determinar o ganho com precisão, medir ou estimar a eficiência e a diretividade.

Passos de Cálculo Práticos

  • Determinar a frequência de funcionamento e as dimensões físicas do sistema.
  • Calcular as larguras dos feixes nos planos principais a partir do padrão de radiação ou dados de simulação.
  • Calcular o ângulo sólido ↔ usando as larguras de feixe.
  • Calcular a directividade usando D □ 4π /
  • Estimativa de eficiência η com base na fabricação e propriedades do material.
  • Calcular o ganho em G = η × D.