O principal objetivo do presente trabalho ´e o desenvolvimento de uma formula¸c˜ao de primeira ordem, aplic´avel `as quatro configura¸c˜oes ASDRA [MOREIRA, 01], apta a estimar as perturba¸c˜oes na distribui¸c˜ao da fase do campo na abertura da antena, motivadas por pequenos deslocamentos do centro de fase do alimentador em rela¸c˜ao ao foco prim´ario do sistema refletor.
Essa formula¸c˜ao, associada ao M´etodo da Abertura (AF - Aperture Field Method ) [BALANIS, 97], permite estimar o campo distante radiado por uma antena do tipo ASDRA com sens´ıvel rapidez, comparando-se `a aplica¸c˜ao de m´etodos mais precisos como o M´etodo dos Momentos (MoM - Moment Method ) e a ´Otica F´ısica (PO - Physical Optics). Sua relativa simplicidade de implementa¸c˜ao ´e um fator determinante para a utiliza¸c˜ao em programas interativos, como aquele documentado em [SILVA, 00]. Desse modo, a associa¸c˜ao da formula¸c˜ao ao AF apresenta-se como alternativa adequada para a obten¸c˜ao de uma vis˜ao qualitativa da antena ASDRA e do seu comportamento frente `as aberra¸c˜oes, aspectos fundamentais `a inicializa¸c˜ao de um bom projeto. Contudo, para que avalia¸c˜oes corretas sejam feitas a respeito de uma antena ASDRA com base no m´etodo proposto, ´e imperativo se conhecer o seu dom´ınio de validade e o grau de precis˜ao dos resultados obtidos atrav´es dele, por se tratar de uma aproxima¸c˜ao. Portanto, diagramas de radia¸c˜ao fornecidos por essa aproxima¸c˜ao para as quatro configura¸c˜oes poss´ıveis foram comparados aos resultados obtidos por m´etodos j´a conhecidos, testados e mais precisos, como o MoM [MAUTZ, 80] e a PO [MOLDSVOR, 92]. As raz˜oes para tal escolha s˜ao claras na medida em que o MoM, por tratar o acoplamento m´utuo entre as partes met´alicas da antena, apresenta resultados extremamente acurados, e a PO, al´em de ser um m´etodo r´apido e relativamente simples para implementa¸c˜ao, oferece resultados pr´oximos aos do MoM. A avalia¸c˜ao torna-se necess´aria, principalmente no que se refere `a predi¸c˜ao acertada do ganho e do posicionamento do l´obulo principal, presente no diagrama de radia¸c˜ao da antena, caracter´ısticas essas bastante relevantes `a determina¸c˜ao do desempenho da mesma. ´E esperado que os resultados do AF n˜ao coincidam exatamente com os valores corretos, mas esbocem de modo acertado a tendˆencia de comportamento de todos os l´obulos, principalmente do l´obulo principal, diante de uma desfocaliza¸c˜ao.
tipo ASDRA, pode-se empreg´a-la em programas que calculem os parˆametros dessas antenas e exibam seus respectivos perfis e diagramas, tornando-os minimamente complexos e r´apidos do ponto de vista computacional. Essas ferramentas, constru´ıdas a partir das informa¸c˜oes contidas nesse estudo, podem ser utilizadas - num desenvolvimento inicial - em projetos de antenas de grandes dimens˜oes el´etricas que possuam uma das geometrias analisadas aqui, permitindo-se o esbo¸co de prot´otipos bastante ´uteis para se atingir o resultado desejado num refinamento posterior.
Considerado como referˆencia deste estudo, o MoM foi empregado tamb´em para se avaliar o algoritmo da PO implementado especificamente para se analisar as antenas de geometria ASDRA. Buscando as diversas situa¸c˜oes poss´ıveis ao longo das an´alises feitas, o programa da PO foi exaustivamente testado. Assim, conclus˜oes mais precisas e seguras poderiam ser tiradas a respeito da formula¸c˜ao de primeira ordem, implementada para o tratamento da aberra¸c˜ao, ao se garantir a confiabilidade dos dois m´etodos (PO e MoM). Para que os resultados obtidos pelos m´etodos empregados (MoM, PO e AF) fossem justamente comparados quando se realizasse o exame de um determinado sistema refletor, condi¸c˜oes de an´alise foram impostas de forma que discrepˆancias existentes entre tais resultados pudessem ser justificadas, provavelmente, pela precis˜ao num´erica distinta de cada m´etodo. Logo, definido o modelo de alimentador a ser utilizado para se gerar o campo eletromagn´etico incidente sobre os sistemas refletores verificados, foram realizadas compara¸c˜oes entre os padr˜oes de radia¸c˜ao produzidos pelo modelo em cada um dos m´etodos, devendo ser tais padr˜oes o mais coincidente poss´ıvel. Do mesmo modo, se deu a compara¸c˜ao das superf´ıcies dos refletores analisados em cada m´etodo, sendo estas admitidas como condutoras el´etricas perfeitas.
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E importante salientar que todas as equa¸c˜oes utilizadas no c´alculo dos campos tˆem a dependˆencia temporal usual descrita por ejωt, n˜ao explicitamente apresentada ao longo do texto, por n˜ao ser necess´aria `a solu¸c˜ao do problema. Nesse estudo, um valor fixo de freq¨uˆencia ω ser´a utilizado nas an´alises e as dimens˜oes f´ısicas das antenas expressas em fun¸c˜ao do comprimento de onda (λo), que ´e mantido unit´ario para a velocidade de propaga¸c˜ao da luz (c ≈ 2, 998 × 108 m/s, no v´acuo).
Definidas as limita¸c˜oes da an´alise e as geometrias a serem examinadas, os diagramas de radia¸c˜ao calculados pelos trˆes m´etodos foram comparados em trˆes situa¸c˜oes: o alimentador foi posicionado no foco, deslocado axialmente e radialmente,
sendo que nesse ´ultimo tipo de movimento foram adotadas, em momentos distintos, as duas dire¸c˜oes ortogonais poss´ıveis. Com rela¸c˜ao `a especifica¸c˜ao das dimens˜oes das antenas analisadas, testes foram previamente realizados para se determinar uma faixa adequada de valores de forma que n˜ao fossem superiores a 200λo, tornando o processo computacional demasiadamente custoso, e nem inferiores a 50λo, tornando a formula¸c˜ao de primeira ordem ineficiente.
Alcan¸cados os resultados planejados, o grau de acur´acia da formula¸c˜ao foi avaliado em rela¸c˜ao aos aspectos mais relevantes considerados num diagrama de radia¸c˜ao: a magnitude do ganho m´aximo, a dire¸c˜ao do l´obulo principal, o n´ıvel relativo do primeiro l´obulo secund´ario e a largura de meia potˆencia do l´obulo principal.