Isso tem algo a ver com a baixa coercividade da ferrita macia, ainda não baixa o suficiente nas frequências gigahertz?
Veja, estou montando antenas receptoras de alto ganho e antenas transmissoras. O espaço é um problema. Então, talvez o mesmo que as hastes de ferrite, que permitem enrolar medidores e metros de antena em torno da dita haste de ferrite com apenas alguns centímetros de comprimento, as hastes de ferrite farão isso para antenas WiFi.
Estou errado? Se sim, em que aspectos?
Respostas:
Antenas de ferrite rod foram historicamente usadas para receptores de transmissão AM. Esses sinais são de cerca de 1 MHz, o que corresponde a um comprimento de onda da ordem de 300 metros. Um dipolo de meia onda nessa frequência seria da ordem de 150 metros de comprimento. A permeabilidade muito alta da ferrita permite que essa antena seja reduzida, com o custo de algum desempenho. É uma forma de redução elétrica .
Para Wi-Fi, os sinais estão em torno de 2400 MHz ou 5000 MHz. Os dipolos de meia onda nessas frequências são de cerca de 62 mm ou 30 mm. Isso é pequeno o suficiente para que mesmo uma antena de tamanho normal não seja inconveniente. É por isso que equipamentos Wi-Fi comuns não usam antenas de ferrite: não há necessidade delas.
No entanto, se você estiver criando uma antena direcional, uma matriz dessas antenas pode ser inconveniente e você pode querer uma maneira de reduzi-la. Em teoria, poderia usar um material com maior permeabilidade magnética, como ferrita. No entanto, você terá dificuldade em encontrar um material adequado. É necessária alguma quantidade de energia para inverter os domínios magnéticos em um material ferromagnético, e essa energia é perdida como calor. Com frequência crescente, esse giro acontece mais vezes por segundo e, portanto, a potência total dessas perdas se torna mais alta. As perdas devido a esse mecanismo são chamadas de perdas por histerese.
Consequentemente, nas frequências Wi-Fi, o material de ferrite usado para uma antena AM seria um aquecedor muito bom e uma antena horrível. Existem modernas misturas de ferrita que apresentam menor perda nas frequências de microondas, mas possuem menor permeabilidade.
No entanto, se você pode carregar uma antena com um material de alta permeabilidade, a dualidade sugere que é possível fazer o mesmo com um material de alta permissividade .
De fato é. Existem materiais dielétricos com baixas perdas aceitáveis nas frequências de microondas. Eles nem são especialmente exóticos ou caros. Nós chamamos isso de plástico.
Eu daria algumas referências, mas não consigo encontrar referências canônicas on-line boas e gratuitas. Existem muitos exemplos e trabalhos de pesquisa: pesquise "antena de haste dielétrica" e "carregamento dielétrico".
A ferrite desiste do fantasma como um concentrador útil de fluxo magnético acima de 100MHz. Como o WiFi opera em 2,5 GHz, a ferrita não é muito útil. Se você observar a ferrite de alta frequência que a Fair-rite tem a oferecer, você verá este gráfico: -
Notável é a permeabilidade - apenas 16. Também é notável a frequência na qual as perdas resistivas são iguais à permeabilidade - cerca de 400 MHz. Acima dessa frequência, a ferrita se comporta como um cordão de ferrite típico e suprime sinais.