O que é uma antena passiva? Um guia completo

No domínio das comunicações sem fios, as antenas servem de ponte crítica entre os transmissores e os receptores. Com base na necessidade ou não de alimentação externa, as antenas são geralmente classificadas em antenas passivas e antenas activas. Entre elas, as antenas passivas são amplamente utilizadas em sistemas de antenas distribuídas (DAS), estações de base, comunicações por satélite e redes de segurança pública devido à sua estrutura simples, elevada fiabilidade e longa vida útil. Este artigo fornece uma visão geral abrangente das antenas passivas, incluindo a sua definição, princípios de funcionamento, tipos, aplicações e vantagens.

1. definição de uma antena passiva

Uma antena passiva é uma antena que não depende de energia externa para amplificar sinais. Transmite e recebe ondas electromagnéticas exclusivamente através da sua estrutura física (como elementos radiantes, reflectores e linhas de alimentação), sem componentes electrónicos activos.

Em termos simples, uma antena passiva apenas "recebe" e "transmite", mas não "reforça" o sinal.

2. como funciona uma antena passiva

O princípio de funcionamento de uma antena passiva baseia-se na reciprocidade dos campos electromagnéticos:

• Na receção, as ondas electromagnéticas de entrada induzem corrente no condutor da antena, que é depois transferida através da linha de alimentação para o dispositivo de receção.
• Ao transmitir, a corrente de alta frequência flui através dos elementos da antena e irradia energia electromagnética para o espaço.

Este processo é inteiramente determinado pela interação entre a estrutura da antena e as ondas electromagnéticas, sem necessidade de uma fonte de energia externa.

3.Principais tipos de antenas passivas

3.1 Antena omnidirecional

• Cobertura: 360° no plano horizontal
• Aplicação: DAS, estações de base de pequenas células

3.2 Antena direcional

• Cobertura: Feixe focado com maior ganho
• Aplicações: Ligações ponto-a-ponto, backhaul de micro-ondas

3.3 Antena de painel

• Cobertura: Design compacto e de painel plano para uma cobertura direcionada
• Aplicação: DAS interior/exterior, cobertura de edifícios, túneis

3.4 Antena Yagi ou Log-Periódica

• Cobertura: Alto ganho, forte direccionalidade
• Aplicações: Radiodifusão, medições laboratoriais

4. antenas passivas vs. antenas activas

Caraterística	Antena passiva	Antena ativa
Fonte de alimentação	Não é necessário	Necessário
Amplificação do sinal	Nenhum	LNA ou amplificador incorporado
Custo	Inferior	Mais alto
Aplicação	DAS, estações de base, redes convencionais	GNSS, receção de sinal fraco
Fiabilidade	Design elevado e simples	Inferior, devido à complexidade

Para implementações DAS ou de estações de base, as antenas passivas são mais comuns graças à sua baixo custo de manutenção e maior duração de vida.

5.Aplicações das antenas passivas

5.1 Sistemas de antenas distribuídas (DAS)

• Assegurar uma cobertura interior uniforme utilizando a tecnologia omni ou antenas de painel.

5.2 Estações de base 4G/5G e pequenas células

• Proporcionam um desempenho estável para um elevado débito de dados e acesso multi-utilizador.

5.3 Redes de segurança pública (TETRA / P25 / LTE privado)

• Proporcionar uma cobertura fiável para comunicações de missão crítica.

5.4Cobertura dos transportes e dos túneis

• Estender os sinais sem fios em metropolitanos, túneis e instalações subterrâneas.

5) Porquê escolher antenas passivas?

Para os operadores e integradores de sistemas, as antenas passivas oferecem várias vantagens:

• Manutenção reduzida: Sem risco de falhas nos circuitos, reduzindo o OPEX.
• Durabilidade: O design robusto garante um funcionamento estável em ambientes adversos.
• Implementação flexível: Facilmente combinado com componentes passivos, como divisores e acopladores.
• Suporte multibanda: Compatível com 4G, 5G e futuras actualizações de rede.