O dBi ou ganho da antena é um importante aspecto técnico para quem está buscando entender a potência de uma antena. Seja para qual uso for, uma boa antena deve ser escolhida para obter os melhores resultados e o maior alcance possível. Mas o que significa o dBi? Vamos explicar em detalhes.

O que é dBi em antenas?

O ganho da antena indica a intensidade do sinal que uma antena pode enviar ou receber em uma direção especificada. O ganho é calculado comparando a potência medida transmitida ou recebida pela antena em uma direção específica à potência transmitida ou recebida por uma antena ideal hipotética na mesma situação.

Se a comparação for com uma antena ideal (padrão de livro didático, sem perdas) irradiando ou recebendo energia igualmente em todas as direções, o ganho é medido em dBi (decibéis isotrópicos). Se a comparação for com uma antena dipolo de meia onda ideal sem perdas, definida como tendo ganho de 2,15 dB, o ganho será medido em dBd (decibéis-dipolo).

Observe que o decibel é uma unidade logarítmica, o que significa que 6dB é quase quatro vezes a potência de referência; 7 dB é cinco vezes a potência de referência, etc.

Direção da antena

A direção da propagação de energia é uma característica essencial das antenas. O ganho é frequentemente representado em um gráfico bidimensional do padrão de radiação, em que o raio do gráfico está em uma escala de decibéis que pode ser normalizada para o valor máximo para a antena específica ou para um radiador isotrópico.

A direção que tem mais energia é considerada o lóbulo principal, exatamente em frente ao lóbulo principal é o lóbulo traseiro, e quaisquer outros recursos de radiação indesejados ou indesejados são chamados de lóbulos laterais. Se nenhuma direção for especificada, o ganho se refere ao valor de pico na direção do lóbulo principal da antena.

Por exemplo, uma antena colinear orientada leste-oeste com ganho de 6,41 dBd seria capaz de transmitir ou receber mais de 4 vezes a potência do sinal de uma antena dipolo ideal nas direções leste e oeste. Haveria muito pouco sinal transmitido nas direções norte e sul.

Maior ganho geralmente significa que o sinal está concentrado em uma largura menor do feixe. Isso pode ser apropriado para algumas aplicações lineares, como aquelas que precisam isolar um sinal específico e evitar sinais externos de interferência. Pode ser necessário um feixe mais amplo, por exemplo, se houver muitas unidades receptoras que se movimentam que precisam permanecer conectadas, como na polícia ou nos despachantes de táxi. Diferentes tipos de antenas possuem diferentes padrões de antenas.

Alcance de antena

O dBi de uma antena é o ganho que ela tem em relação a energia que ela recebe, aumentando seu alcance. (Foto: ebay.com)

Antena dipolo

Uma antena dipolo é, na sua forma mais simples, duas hastes retas ou fios orientados de ponta a ponta no mesmo eixo, com uma linha de alimentação balanceada conectada às duas extremidades adjacentes. Por si só, uma antena dipolo é quase omnidirecional, com transmissão de energia quase igual em todas as direções. Além das transmissões VHF, as antenas dipolo são frequentemente usadas em aplicações de ondas curtas ou como receptores de transmissão FM.

Antena Yagi (ou Yagi-Uda)

Uma antena Yagi é uma matriz de elementos dipolo, onde um dipolo está conectado para receber o sinal, e os outros elementos são designados para refletir ou redirecionar a energia na direção desejada. As antenas Yagi são direcionais e precisam ser montadas de frente para o caminho do sinal pretendido. O lóbulo principal é largo, com um lóbulo traseiro um pouco menor. Este tipo de antena pode ser montada na horizontal ou na vertical, dependendo da polarização do sinal desejada. As antenas Yagi funcionam bem para aplicativos ponto a ponto e multiponto.

Antena colinear

Um conjunto de antenas colineares é uma série de dipolos montados de ponta a ponta. Com ganho de até 10dBd, eles têm uma largura de banda estreita e vários lóbulos laterais. Elas são freqüentemente usadas em comunicações móveis, como carros de polícia, bombeiros e táxis, com um excelente alcance.

Definição de “dBi” e “dB”

Se ainda ficou ainda alguma dúvida do dBi, vamos explicar.

Imagine uma antena que irradia energia igualmente em todas as direções, assim como o nosso sol. Na linguagem científica, isso é considerado um “radiador isotrópico”, porque não tem preferência por radiação em nenhuma direção. Em outras palavras, não tem “diretividade”. Diz-se que esse tipo de antena isotrópica “não ganha”.

“Nenhum ganho” pode ser expresso em termos lineares como x1 (vezes 1). Isso significa simplesmente que todas as direções têm a mesma radiação de energia e são todas iguais à radiação de energia média.

Os engenheiros de antenas gostam de termos logarítmicos, e dizemos que essa situação sem ganho é de 0 dBi. Imagine um espelho gigante de tamanho estelar ao lado do sol. Imagine como isso mudaria essa distribuição de energia e daria diretividade ao sol. Com um espelho tão imaginário, metade do nosso sistema solar ficaria escuro (atrás do espelho). A outra metade seria duas vezes mais brilhante (ver o sol direto mais o reflexo).

Espelhos ou lentes têm a aparência de intensificar a energia em algumas direções preferidas roubando e redirecionando-a de direções desfavorecidas. As antenas fazem a mesma coisa. Os espelhos não criam luz, eles apenas a desviam, direcionam ou concentram em alguma direção. As antenas não criam energia de rádio, mas também a desviam, direcionam ou concentram em alguma direção.

Esse recurso direcional é chamado de ganho. Lembre-se, nenhuma energia nova é criada, ela é simplesmente redirecionada ou recebe uma direcionalidade (diretividade). A quantidade de intensificação em uma direção preferida é quantificada como ganho. Assim, um espelho pode redirecionar metade da energia do sol (ou uma vela) e fazer com que pareça duas vezes mais brilhante (ou seja, duas velas). Diz-se ter um ganho de 2x (duas vezes) ou dobrado.

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