PROJETO E ANÁLISE DE GAMMA MATCH PARA ANTENA YAGI

1. Introdução
Linhas de transmissão assim como antenas tem problemas quanto a maximização da transferência de potência entre si, uma linha de transmissão (normalmente um cabo coaxial) e uma carga (antena). Em nosso problema, uma antena Yagi é alimentada por um cabo coaxial de impedância característica de Z0=50Ω. A impedância de entrada de uma Yagi é, em geral, muito diferente de Z0 = 50Ω, e por isso, não é obtida uma Relação de onda estacionária adequada. Em função disto, é comum utilizar um acoplador entre a Yagi e o cabo coaxial, acoplador que é dominado gamma match. O gamma match é acoplado em paralelo ao dipolo excitado e possui um determinado comprimento em conjunto com determinado capacitor que realiza o casamento de impedância.
O projeto consiste em calcular o comprimento do gamma match e do capacitor para maximizar a transferência de potencia entre a fonte e a carga através de uma linha de transmissão com impedância característica de 50Ω, quando a mesma fosse utilizada com uma freqüência de 1191MHz cujo seu Lambda vale aproximadamente 25cm.

Figura 1: (a) Antena com impedância de entrada Za diferente da impedância característica Z0 do cabo coaxial.
(b) Acoplador Gama (gamma match) efetuando o casamento entre a impedância da antena e a impedância característica do cabo coaxial.

2. Procedimento
Utilizando o CST MicroWave Studio parametrizamos uma antena pré-fornecida pelo professor e para a freqüência de 1191MHz. Este primeiro procedimento foi implementado sem o gamma match.

Figura 2: Parâmetros da antena sem gamma match.

Obtemos um valor de ROE de 2,427 e impedância de entrada Z A  25,872  j50,474 . Estes dados já apontam a falta de casamento de impedância. Veja abaixo:

Figura 3: Aproximação parametrica da parte real da impedância de entrada utilizando o CST Microwave de uma yagi sem gamma match.

Figura 4: Aproximação parametrica da parte imaginaria da impedância de entrada utilizando o CST Microwave de uma yagi