Ondas estacionárias

Suponhamos que um homem cause em uma das extremidades de uma corda, uma sucessão de ondas harmônicas com amplitude a, essas ondas irão sofrer reflexão na extremidade fixa da corda, e quando voltarem vão se superpor às ondas incidentes, que continuam sendo causadas pelo homem.
Isso estabelecerá interferência entre as ondas refletidas e as ondas incidentes, resultando em ondas estacionárias.

É importante sabermos que as ondas estacionárias são o resultado da superposição de ondas idênticas que se propagam em sentidos contrários no mesmo meio.

Por mais que essas ondas possuam energia, elas não a transmitem, por possuir uma velocidade de propagação nula. É por esse fato que ela recebe este nome.

Essa linha não apresentaria interesse maior para os operadores ou projetistas das estações de rádio se não fosse alvo da ocorrência de um fenômeno importante, capaz de reduzir consideravelmente a eficiência do sistema.
Se ocorrerem problemas de adaptação entre a linha e o transmissor ou entre a linha e a antena, ocorrem sérios problemas na transferência da energia.
Reflexões podem então reduzir a energia irradiada e não é só isso: essa energia não transmitida volta para os circuitos do transmissor podendo sobrecarregá-los a ponto de causar a queima de componentes importantes.
Os sinais que refletem na linha de transmissão dão origem às chamadas "ondas estacionárias", ou do inglês "standing waves".
Estas ondas que também se manifestam em sistemas mecânicos como por exemplo uma onda que se propaga através de uma corda vibrante é o assunto que passamos a abordar em maior profundidade.
Até mesmo com ondas sonoras que se propagem num tubo o fenômeno pode ocorrer com grande intensidade com efeitos bastante interessantes que merecem ser conhecidos de nossos leitores.
Estes efeitos podem ser usados em sistemas de detecção de objetos com a medida da distância (trenas) em robôs e outros dispositivos mecatrônicos.

TRANSFERÊNCIA DE ENERGIAPara que ocorra a máxima transferência de energia de um sistema para outro como, por exemplo, de um transmissor para uma antena, é preciso que suas impedâncias sejam iguais.
Se a ligação de um sistema A a um sistema B for direta conforme mostra a figura 2, o modo como esta ligação é feita não ‚ importante, pois os fios não influem na transferência da energia.



Entretanto, se o sistema A (um transmissor por exemplo) estiver longe do sistema B (uma antena, por exemplo) é preciso que o cabo que os une, ou seja, a linha de transmissão tenha características apropriadas, para que não ocorram modificações no processo.
A linha de transmissão deve ter a mesma impedância dos outros elementos do sistema, ou seja, o transmissor e a antena, conforme mostra a figura 3.


Para fios comuns, a impedância apresentada depende do comprimento considerado, o que não os torna muito próprios para serem usados na ligação de transmissores a uma antena.
Isso ocorre porque, em altas frequências, entram em ação a indutância dos fios e a capacitância entre eles, a qual depende justamente do comprimento, conforme mostra


Com a utilização de um transmissor cuja saída seja de 50 ohms de impedância, de um cabo de 50 ohms de impedância (qualquer comprimento) e uma antena de 50 ohms, teríamos certamente o máximo rendimento para uma estação.
Na prática, entretanto, se podemos manter a impedância do transmissor no valor certo, do cabo no valor certo a da antena nem sempre se ajusta perfeitamente a isso e aí começam a aparecer os problemas.