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Engenharia de Informao

Prof. Marcelo Perotoni

EN2615 - Propagao e Antenas

Bruna Cunha de Carvalho

Felipe Baena Garcia

PROJETO FINAL: ANTENA HELICOIDAL

Foi escolhida a antena helicoidal para ser projetada como projeto final. A

antena deve ressoar na frequncia de 2.45 Ghz (Wi-Fi) e foi projetada

utilizando o software CST para simulao.

Para a frequncia de 2.45 GHz calculou-se o comprimento de onda como

parmetro de entrada.

As dimenses da antena helicoidal podem ser calculadas em funo do

comprimento de onda, da seguinte forma (Gomes1):

Distncia entre as espiras (S):

Dimetro da espira (D):

Dimetro da placa refletora (R):

O dimetro (d) do fio no descrito pelo autor.

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Figura 1 Dimenses da Antena

Fixado o nmero de espiras da hlice (N), pode-se calcular a diretividade e

largura de feixe. Neste projeto foi fixado N igual a 12 espiras, assim tm-se

as seguintes expresses:

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O campo gerado por este tipo de antena tem polarizao circular, ou seja,

os campos, eltrico e magntico, tm sua direo variando circularmente

com o avano da hlice.

Os seguintes valores foram utilizados na simulao inicial:

O livro1 no cita o dimetro do fio, logo, valores arbitrrios foram adotados,

de acordo o visualizado nos modelos j implementados2.

Figura 2 Energia/dB

Com as dimenses ajustadas conforme descrito acima foi obtido um ganho

de inicial de 8 dB aproximadamente. Sendo assim as dimenses foram

reajustadas e obteve-se um ganho de 13.26 dB conforme visto na figura 3.

As novas dimenses foram ajustadas conforme a seguir:

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Com as dimenses definidas foi possvel foi possvel realizar a simulao no

CST Studio e obter o Farfield em 2.45 GHz.

Figura 3 Campo Farfield em 2.45 Ghz

Porm a curva de parmetro S no apresentou ressonncia em 2.45 GHz na

simulao, e sim prxima a 1.5 GHz, conforme se pode ver na figura abaixo.

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Figura 4 Parmetro S

Conforme medido em laboratrio, a frequncia inicial de ressonncia estava

na faixa de 1 GHz, com as dimenses calculadas. Porm ajustando as

dimenses da antena. Aproximando as espiras da placa refletora e

diminuindo o dimetro D se pode observar uma ressonncia na faixa de 2

GHZ, conforme segue a figura abaixo.

Figura 5 Ressonncia em 2 GHz

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A antena foi construda conforme se pode observar nas figuras abaixo:

Figura 6 Antena com base de alumnio e fio de cobre

Figura 7 Antena com base com conector tipo N

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Figura 8 Antena Helicoidal

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Referncias Bibliogrficas

[1] GOMES, Alcides Tadeu Telecomunicaes: transmisso e recepo

AM-FM: sistemas pulsados So Paulo rica, 1985 7 ed..

[2] - BALANIS, Constantine A. Antenna Theory: Analysis and Design

Hoboken Wiley Interscience, 2005 3ed..

[3] - Helical/helix antenna cookbook recipe for 2.4 GHz wavelans and/or

WiFi applications - http://helix.remco.tk/ - acessado em 14/05/2014.