sexta-feira, 25 de dezembro de 2009

FELIZ 2010 A TODOS

JUSTIFICANDO O BALUM

Pelo presente artigo discutiremos sobre a necessidade de se colocar um transformador de linha, balanceado/desbalanceado (balum - que vem da língua inglesa balanced-unbalanced), no ponto exato de conexão entre a antena dipolo de meia onda e o cabo de alimentação coaxial.

Ao analisarmos o funcionamento, tanto de uma antena dipolo de meia onda quanto de um cabo de alimentação coaxial, já surge, nos mostrando a inconveniência de realizarmos esta conexão diretamente, advindo a necessidade da interposição de um elemento entre o cabo e a antena dipolo, este elemento que dita esta transição, nada mais é do que o transformador de linha balanceado/desbalanceado - Balun - .

A omissão do dito Balun pode acarretar graves inconvenientes aos usuários de antenas. Sua colocação é importante para assegurar um bom funcionamento de todo o sistema irradiante de uma estação de rádio, minimizando assim as interferências, que podem ocorrer nos equipamentos próprios e principalmente nos de terceiros, além de melhorar a irradiação pelo sistema irradiante da estação.

INTRODUÇÃO:

Parece existir uma velha controvérsia, uma questão que tem sido muito discutida e nem sempre amistosamente entre os radioamadores, é a validade das Leis fundamentais da natureza na descrição dos fenômenos.

Igualmente existe esta controvérsia entre os radioamadores sobre a conveniência ou não de se colocar um Balun entre a antena e o cabo de alimentação coaxial, mais precisamente nas antenas dipolo de meia onda, alimentadas no seu centro.

Para tentar responder este questionamento convém antes de tudo, repassarmos o funcionamento de uma antena dipolo de meia onda e uma linha de alimentação de cabo coaxial.

ANTENA DIPOLO DE MEIA ONDA :

A antena dipolo de meia onda apresenta uma distribuição de corrente e tensão.

A tensão se apresenta máxima nos extremos e é nula em seu centro para um dado momento no tempo, quando o valor zero de tensão é coincidente na antena dipolo de meia onda a partir do seu centro para o lado direito a tensão aumenta e a corrente diminui, indicando que os extremos da antena são os pontos de tensão máxima e de corrente mínima, enquanto no centro da antena a corrente é máxima e a tensão é mínima.

Observando bem este ponto de alimentação (centro da antena), veremos que temos a necessidade de contar com uma tensão positiva de um lado da alimentação e uma tensão negativa no outro lado, para um dado instante no tempo.

Assim podemos deduzir com toda a convicção de que a linha da alimentação deve ser capaz de nos fornecer uma tensão simétrica (positiva de um lado e negativa de outro), permanentemente, com referencia a tensão (zero volts a massa).

Com respeito a corrente que circula por uma antena dipolo de meia onda, esta é nula nos extremos e apresenta-se no máximo em seu centro, destacaremos aqui de que a variação da corrente é regular ao longo da antena dipolo de meia onda.

CABO COAXIAL :

O cabo coaxial é construído por dois (2) condutores concentricos sendo um condutor na parte mais interna que vem a ser o condutor central ou vivo, com isolamento plástico a sua volta, sendo que o outro condutor esta em sua volta na parte mais externa, que vem a ser a malha, sendo que esta, apresenta-se isolada pela parte de fora por um material plástico.

Ambos os condutores do cabo coaxial são aptos de transportar a corrente desde o transmissor até a antena.

Destacamos de que a corrente deve circular única e exclusivamente pelo condutor mais interno do cabo coaxial (vivo).

De maneira que, quando a corrente consegue circular pelo condutor mais externo (malha), o cabo coaxial se transforma em um irradiante (antena).

CORTE TRANSVERSAL DE UM CABO COAXIAL :

A tensão na malha deve estar permanentemente nula, para que nunca possa existir um campo elétrico com o exterior do condutor.

CONEXÃO DA ANTENA DIPOLO COM A LINHA DE ALIMENTAÇÃO :

Quando analisamos a possibilidade de conectar a antena dipolo de meia onda com o cabo coaxial diretamente, observamos que se apresenta um serio problema para a sua efetiva conexão com o dito cabo coaxial.

Uma vez que já é sabido, de que a malha do cabo coaxial deve encontrar-se em potencial de massa e se a conectarmos diretamente para um dos lados da antena dipolo de meia onda, na qual sabemos que em seu centro existe uma tensão distinta ou seja zero, desta maneira certamente haverá um desequilibro de tensões.

Esta situação também trará um desequilíbrio nas correntes que circulam no sistema e em conseqüência aparecerá uma corrente no condutor mais externo (malha), do cabo coaxial.

De forma que, esta corrente circulando pela malha do cabo coaxial é a principal responsável pelo mau funcionamento do sistema irradiante.

Pelo acima exposto vemos claramente esquematizada a distribuição da corrente em uma antena dipolo de meia onda conectada incorretamente ao cabo coaxial.

O CABO COAXIAL EM CORTE LONGITUDINAL :

Ao mentalizarmos a figura acima descrita poderemos observar de que a corrente ao circular pelo condutor mais interno (vivo), e que ao chegar no ponto da conexão com a antena dipolo de meia onda e por causa do desequilíbrio já existente, (sendo que anteriormente foi muito bem mencionada, a origem de uma corrente no condutor mais exterior (malha), sendo que este desequilíbrio é o responsável pela diminuição da corrente na aresta direita da antena dipolo de meia onda.

Esta diminuição da corrente na aresta direita faz com que a eficiência da antena em tese apresente-se mais reduzida, e conseqüêntemente a irradiação piora consideravelmente devido a corrente aparecer no condutor mais externo (malha), este fato realmente alterará todos os parâmetros de irradiação desta antena.

JUSTIFICANDO O BALUN :

Pelo acima exposto surge inevitavelmente a pergunta :

Como faremos para realizar a conexão do cabo coaxial com a antena dipolo? Pelo que já manifestamos anteriormente, reafirmamos nossa posição de que o desequilíbrio de tensões e correntes não são recomendáveis, estas tensões e correntes sempre aparecem quando a conexão é direta, na antena dipolo com o cabo coaxial.

Devemos sim, faze-lo através de um Balun, que fisicamente vem a ser um dispositivo que converte a linha coaxial assimétrica (onde um condutor é o vivo e o outro massa), em uma linha simétrica (antena onde os dois condutores são vivos com tensões opostas).

O balun é semelhante a um auto-transformador para RF, que provê a necessária transição da linha assimétrica em simétrica.

DIAGRAMA ELÉTRICO DE UM BALUN :

Na antena dipolo se faz necessário conectar o seus terminais e o Balun provê a tensão positiva e negativa, simultaneamente, com referencia a massa, é o que realmente necessitamos para assegurar um bom funcionamento do sistema irradiante.

INCONVENIENTES DA OMISSÃO DO BALUN :

Daremos especial ênfase para a necessidade para que a linha de transmissão não irradie (para que não vire antena), pois o que pretendemos é que esta linha apenas transporte a energia de RF, do transmissor até a antena e só, o que na realidade é apenas esta a sua função e com as menores perdas possíveis.

No caso contrário, quando um cabo coaxial irradia, normalmente produz irradiação em lugares inadequados, como por exemplo : os arredores da torre e até mesmo dentro da residência do radio-perador ou na sua vizinhança.

Isto produz interferências indesejáveis de todos os tipos de aparelhos como por exemplo: na televisão; Nas linhas telefônicas; Amplificadores de som; Equipamentos eletrônicos em geral, etc..

Além do mais, a dita corrente circula pelo microfone e também pela mão, atravessando o corpo do radio-perador, o que vem gerar conseqüências desagradáveis e danosas para a saúde humana, isto é facilmente comprovado porque a RF, interfere no microfone e seus circuitos associados, ai para solucionar o problema desta interferência o radio-perador recorre para a solução de blindar o cabo do microfone e na realidade ele apenas conseguiu esconder o problema, somente conseguiu isolar o microfone da interferência, que no caso soluciona apenas a interferência no microfone, mas na realidade esta solução boa para o microfone, não é boa para o operador, porque esta blindagem passa a conduzir esta RF diretamente para a mão e através desta para o corpo do radio-perador, o que não é nada bom para a sua saúde.

No caso de se possuir um computador dentro do shack, sem os devidos cuidados de sua proteção, este se verá seriamente afetado pelas correntes de RF, que circulam pela conexão transceptor/modem, dependendo do caso, estas correntes podem destruir o PC, e normalmente produz anomalias em seu funcionamento.

Temos que destacar de forma muito importante que, ao se detectar uma irradiação dentro da sua estação de rádio, ou dentro da sua residência, vez que esta irradiação vem a ser prejudicial à saúde do radio-operador e também a todos os habitantes desta residência, isto porque nesta situação a circulação de correntes de RF, são induzidas nos fios elétricos da residência, que por sua vez transformam estes fios elétricos em antenas, começando a irradiar a dita Radio Freqüência.

CONCLUSÕES :

Por tudo que aqui foi exposto, podemos facilmente deduzir que : O balun instalado nas antenas dipolo, alimentadas em seu centro através de um cabo coaxial, não só é necessário mas é imprescindível, já que a sua omissão provoca : Interfêrencias em todos os tipos de equipamentos nas redondezas.

Transmitindo desta forma também estaremos cerceando o direito de terceiros (vizinhos), em assistirem seus programas favoritos de televisão, de usarem o seu telefone, tocar em equipamentos musicais, amplificadores de som, interruptores elétricos, disparo de alarmes e até nos varais de roupas que são usadas pela esposa no quintal, quando estes são metálicos.

A energia de RF, presente no interior de uma residência sempre afetará de algum modo a saúde de seus habitantes.

A energia de RF, que não é irradiada pela antena nunca se perde; naturalmente será irradiada por outras formas e normalmente em locais inadequados, o que também produz perdas dificilmente estimadas; havendo um decréscimo no rendimento global do sistema irradiante da estação.

A corrente desequilibrada na antena dipolo e a corrente presentes na malha do coaxial, produzem a deformação do lóbulo de irradiação desta antena, isto porque estas antenas mostram medidas em que as mesmas variam livremente.

A qualidade da transmissão de uma estação que opere nestas condições, apresentará uma diminuição na potência irradiada, porque esta foi afetada pela produção de energia de RF, em circuitos elétricos associados.

Todos estes inconvenientes apresentam-se mais incrementados, sobremaneira quando se aumentam as potências de RF irradiadas (no caso de uso de amplificadores lineares), pelo que se recomenda tomar precauções necessárias neste caso.

Caro colega radioamador, cuide-se de você, de sua família, das famílias de seus vizinhos, do seus equipamentos, procure sempre melhorar a qualidade de sua transmissão, não interfira nos sistemas de terceiros, não interfira nos varais das nossas donas de casa :

USE SEMPRE UM BALUN PARA A TRANSIÇÃO SIMÉTRICO/ASSIMÉTRICO em sua antena.

BIBLIOGRAFIA :

Manual de Antenas - Woodrow Smit - Espanha 1.957
Antenas Receptoras e Emissoras - David A. Lopes - Espanha 1.987
Radio Handbook - Estados Unidos 1.995
Revista CQ - Estados Unidos - jul. 1.995
Revista CQ - Estados Unidos - ago. 1.995

POR PY2DMR - MARCIO

LINK ORIGINAL:
http://www.grupocdr.com.br/materia10.html

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quinta-feira, 17 de dezembro de 2009

CABO COAXIAL FAIXA DE 27 MHZ


CABO DE ANTENA PARA PX




Quem pensa que para instalar o cabo coaxial, e só colocar uma medida qualquer e pronto, está redondamente enganado. Para você comprar um cabo coaxial, antes deve saber se ele é de boa qualidade, e se a impedancia é compatível com o rádio.

A medida correta do cabo coaxial para a faixa do cidadão vamos descrever abaixo, pois instalação de estação deficiente é um problema. As perdas reduzem, e muito, a potência efetivamente irradiada, diminuindo o alcance e recepção de sua estação. A instalação tecnicamente correta é um elemento chave, desempenha bem sua função, trabalha com um rendimento de 100% nas freqüências que interessam, alem do mais suprime as que podem atrapalhar os receptores de televisão, você pode evitar aborrecimentos instalando de forma adequada seu sistema de rádio.

Vamos entender a importância do cabo coaxial, que é o elemento que liga o rádio transmissor a antena, entendendo primeiramente o fator de velocidade.

A rádio freqüência (RF), viaja no espaço a velocidade da luz (300.000 Km/s), em outros meios, como por exemplo o cabo coaxial, a velocidade de transmissão muda, viajando em velocidades diferentes.

Nos cabos coaxiais esta velocidade muda de acordo com o fabricante, material utilizado e tempo de uso. Quando novo, a velocidade de propagação é determinada pelo fabricante, que serve de parâmetro para diversos cálculos.

Exemplo de propagação em cabos coaxiais mais usados na faixa do cidadão.

· Coaxial (celular) RGC-213 = 82% = fator de velocidade do cabo.
· Coaxial (comum) RG-58 = 66% = fator de velocidade do cabo.

Vamos ver um exemplo.

MEIA ONDA ELÉTRICA, é um tamanho obtido basicamente a partir de meio comprimento de onda no espaço, multiplicado pelo fator de velocidade do cabo. Adotando-se a freqüência de 27,305 MHz, que é exatamente o centro da faixa do cidadão, meia onda "NO AR" seria 150 (meia velocidade da luz) dividido freqüência (27,305) ficaria assim, 150/27,305 = 5,493 metros.

Agora como ficaria meia onda elétrica no cabo coaxial.
· Coaxial (celular) RGC - 213 = 5,493 X 0,82 = 4,504 metros.
· Coaxial (comum) RG – 58 = 5,493 X 0,66 = 3,625 metros.

Onde, 0,82 e 0,66 é a velocidade de propagação do cabo.

Estes comprimentos e seus múltiplos tem a seguinte particularidade, toda a impedancia existente em um extremo do cabo, vai aparecer no outro extremo.

Um cabo cortado nas dimensões acima, não chegam a lugar algum, pois são muito curtos, imagine que você necessite de no mínimo 10 metros de cabo para a sua antena, então use três trechos de meia onda elétrica onde.

3 X 4,504 (RGC-213) = 13,512 metros.

3 X 3,625 (RG-58) = 10,875 metros.

Para facilitar damos abaixo alguns comprimentos de cabos (até 10x o comprimento padrão) para a instalação de sua estação.

RG-58 RGC-213
3,625 m 4,504 m
7,250 m 9,008 m
10,875 m 13,512 m
14,500 m 18,016 m
18,125 m 22,520 m
21,750 m 27,024 m
25,375 m 31,528 m
29,000 m 36,032 m
32,625 m 40,536 m
36,250 m 45,040 m





Seguindo as medidas do cabo coaxial acima, e ajustando sua antena conforme determina o fabricante, é quase certo de que você não terá problemas, porém é aconselhável verificar a ROE (Ondas Estacionárias) de sua estação, rádios maiores como por exemplo o Cobra 148 GTL, tem esta função, se o seu rádio não tiver, peça ajuda a um amigo, normalmente os radio operadores tem um senso de companheirismo muito grande, e se for necessário, faça pequenos ajustes em sua antena, o ideal é que a ROE esteja o mais baixo possível.





http://www.py6cj.qsl.brcaboscb.htm

Fonte: Os Mosqueteiros

quarta-feira, 16 de dezembro de 2009

Fluxo Solar , índice A e índice K

Propagação está intimamente ligada ao numero de manchas solares na superfície solar. As áreas ao redor das manchas emitem grandes quantidades de radiação ionizada - radiação ultravioleta extrema .
O aumento das manchas solares, está grandemente ligado com a melhora da propagação a nível mundial. Nas épocas de maior atividade solar, o sol emite maior radiação que carregam as partículas na ionosfera terrestre .
As ondas de rádio viajam ( ou refletem ) através destas partículas carregadas, e quanto mais carregadas estas nuvens de íons, melhor a propagação nas bandas de HF.
O número de manchas é calculado pela contagem das mesmas na superfície solar visível e também levando-se em consideração o seu tamanho.

Escutar a W1AW ou checar as condições nos sites na Internet pode nos dar exatamente os índices em tempo real. As observações incluem a monitoração do fluxo solar na faixa de 10,7 cm, ou seja , o índice Boulder A e o índice Boulder K .
O fluxo solar em 10,7 cm é essencialmente a medida da radiação térmica do sol, e contribui notadamente no processo de ionização. Este fluxo é medido em muitos quadrantes da terra, por exemplo, um dos locais é um observatório localizado em Penticton , Columbia Britânica que usa uma antena apontada para o sol, conectada a um receptor sintonizado em 2,8 GHz, cujo comprimento de onda é de 10,7 cm > Em 12 meses observando o fluxo em 10,7 cm , nos dará a média de manchas solares dos últimos 12 meses que é chamada de número plano de spots , SSN .
Quanto mais alto o número plano melhores condições propagatórias teremos . Este número é conhecido como SFI ( Solar Flux Índex )o aumento nesta número é benéfico.

Os valores típicos de SFI podem ser vistos como exemplo de mais baixo em janeiro de 1997 ( 67 ) e ( 370 ) em janeiro de 1991.

Outro tipos de atividades solares no interesse do radioamadorismo são os Solar FLARES ( dilatação solar ) e os Solar Holes ( buracos solares ) , que podem emitir alta energia em prótons e raios X e causam significante aumento na velocidade do vento solar .
Os prótons podem causar coroa polar e eventos de absorção em altas latitudes . Os raios - x podem causar black-out no lado diurno da terra que pode aumentar a absorção na região D .
O significativo aumento da velocidade do vento solar pode resultar em tempestades geo magnéticas que geralmente tendem a piorar os números MUF ( máxima freqüência utilizável ) degenerando as comunicações em HF.

O índice A é a média quantitativa medida da atividade geo-magnética derivada de uma série de medidas físicas .

O índice Boulder A anunciado na W1AW e na Internet, é por natureza linear e tem uma escala entre 0 e 400, e é o índice A das últimas 24 horas que é derivado do índice K das últimas 3 horas gravado em Boulder no estado do Colorado .

O índice K é logarítmico em sua natureza e tem uma escala de 0 a 9 , e é o resultado das medidas das últimas 3 horas magnetométricas medidas, comparadas com o campo geo-magnetico orientado e sua intensidade que são obtidos sob condições geomagnéticas calmas.

É adequado dizer-se então que a atividade geomagnética, tempestades solares, raios - X , Flares ( dilatações solares ) Tc , podem causar uma reação adversa na propagação.

O índice A nos mostra a ESTABILIDADE GEOMAGNÉTICA . Magnetometros ao redor do mundo são usados para gerar o número chamado INDICE PLANETÁRIO K . Um ponto alterado no índice K é totalmente significante.
O índice K lido abaixo de 3 geralmente indica na média, estáveis e boas condições . Qualquer número acima de 3 indica absorção nas ondas de rádio.
A cada ponto mudado, reflete-se significantes mudanças nas condições. Geralmente as medidas mais elevadas são encontradas nas altas latitudes do globo terrestre.
Altos valores de A e K são reportados !
Isto por causa dos efeitos da instabilidade geomagnética que tendem a ser mais concentradas nas regiões polares .

Simplificação pode corromper os dados no complexo campo da propagação, mas em geral, para longa distância , a regra para manuseio será sempre : o mais alto SFI e os mais baixos números A e K .
Isso nos dará as melhores condições em faixas altas no geral . O índice A deverá preferencialmente estar abaixo de 14, e a atividade solar baixa ou moderada. Se o índice A declina abaixo de 7 por alguns dias, na tabela, e o SFI Solar Flux Índex é alto, aguarde por muitas reais e excitantes condições intercontinentais .

Pode-se escutar o SFI e os índices A e K na WWV aos 45 minutos de cada hora, nas freqüências de 5 10 e 15 MHz .

Ou Observar nos sites específicos da internet.
Para quem fizer uso do Packet-Cluster , digite Para gráficos a cada 5 minutos , na internet : http://www.sec.noaa.gov/today.html .

A classificação do índice K é a seguinte :

K0 = Inativo

K1 = Muito quieto

K2 = Quieto

K3 = Incerto

K4 = Ativo

K5 = Tempestade menor

K6 = Tempestade maior

K7 = Tempestade severa

K8 = Tempestade muito severa

K9 = Tempestade extremamente severa

A classificação do índice A é a seguinte :

A 0 - A7 = Quieto

A8 - A15 = Incerto

A16 - A29 = Ativo

A30 - A49 = Tempestade menor

A50 - A99 = Tempestade maior

A100 - A400 = Tempestade severa

Fonte: http://www.radioamador.com/propagacao/fluxo.asp

sexta-feira, 13 de novembro de 2009

ALGUMAS CONSIDERAÇÕES GERAIS SOBRE ANTENAS PARA RADIOAMADORISMO

TIPOS e CONCEITOS BÁSICOS



A antena é o elemento de uma estação de rádio responsável pela conversão da potência do transmissor em ondas eletromagnéticas e também fazê-las chegar até o seu receptor . Sua eficiência para concretizar esses dois trabalhos é fator determinante de como a estação "ouve " e será "ouvida " pelas demais.


Desde os primeiros dias do rádio as antenas envolveram os operadores. Houveram muitos desejos e restrições. Cada tipo de antena foi desenvolvido para ajudar alguém em sua necessidade. Muitos modelos foram modificados, otimizados, curvados, dobrados até alguém dar um novo nome para uma nova antena que nascia. Algumas antenas foram desenvolvidas para serem usadas em locais com pouco espaço disponível, outras para prover um lóbulo de radiação em especial, e outras tantas somente porque foram feitas.

Radioamadores adoram desenvolver e experimentar antenas. É uma das poucas áreas atualmente em que ainda o radioamador pode construir algo ou modificar visando melhorar a performance. Para iniciar, tenha em mãos um bom livro sobre o assunto e faça a leitura do mesmo com atenção. Existem muitas publicações que podem fornecer importantes informações sobre muitos tipos de antenas para radioamadorismo. Também essas obras nos orientam sobre técnicas de construção, de instalação e materiais.

Atenção!

A performance das antenas é um fator ainda não compreendido pela maioria dos radioamadores. Muitos iniciantes acreditam que uma antena com baixa Relação de Ondas Estacionárias - ROE é uma boa antena. A estacionária lida através de instrumentos nos mostram tão somente o tanto de potência perdida e não irradiada pelo sistema. Uma alta estacionária pode ser causada por conectores defeituosos ou cabo coaxial fora da medida, assim como uma antena defeituosa ou mal ajustada. A ROE medida, alta ou baixa, não traduz o quão bem ou mal nossa antena está irradiando!

Medições ou ganho preterido em antenas são objeto das maiores controvérsias entre fabricantes e usuários. Uma diferença de 2 dB entre uma antena de um fabricante e de outro na hora de comparar um determinado tipo de irradiante pode ser determinada durante os testes onde a altura e o angulo de irradiação podem ter sido diferentes para um mesmo tipo de antena, daí resultarem diferenças entre elas. Assim, uma antena Yagi mal construída ou projetada, ou em altura errada, pode não funcionar tão bem quanto outra de menores dimensões ou mesmo um dipolo.

A altura correta de uma antena depende de uma série de fatores. Em geral uma antena baixa é mais eficiente para cobertura local e outra a maior altura é ideal para DX. Porém na prática, existem ocasiões em que uma antena a baixa altura suplanta a mais alta nas bandas de HF. Em VHF e UHF, grandes antenas a grande altura são usadas para transpor obstáculos. Existem outras aplicações nestas faixas em que a altura não é fator preponderante, como exemplo reflexão lunar, reflexão em chuva de meteoros e satélites.

A escolha do tipo de antena a ser usado depende do que se pretende fazer com ela.

Você quer competir em um conteste em 160m ou somente escutar o repetidor local de 2m ? Você reside em um apartamento em um grande centro urbano ou em uma dúzia de hectares no interior ? Você vai instalar sua antena em uma torre de 30m ou vai instalar um fio na janela de seu apartamento ?

A lista a seguir contempla alguns tipos mais populares de antenas usadas. Não se trata de uma lista completa, apenas ilustrativa, pois nossa intenção não é aprofundar-nos em teorias da física, mas sim um simples guia prático de consulta.

Dipolos de meia onda

Descrição – A mais básica das antenas. Somente dois pedaços de fio ou tubos de alumínio com ¼ de onda para cada lado, alimentada pelo centro.
IMPORTANTE: Uma antena dipolo de meia onda deve ser cortada 5% menor do que a frequência fundamental em que ela vai ressonar, pela ação do "efeito pontas", ou seja, a rádio frequência percorrendo esse tipo de antena tende a enxergá-la 5% MAIOR do seu seu verdadeiro comprimento. Por isso o encurtamento.

Como fórmula base para seu comprimento total usa-se dividir 142500 pela frequência que se queira ressonante. Para saber-se o tamanho de cada lado divide-se o comprimento encontrado no cálculo acima por 2. Exemplo de uma dipolo de meia-onda que seja ressonante na frequência de 3700 KHz, banda de 80m...

142500 / 3700 / 2 = 38,51m total ou 19,25m aproximadamente para cada lado do dipolo.

Bandas - Obedecidas as dimensões, pode ser confeccionada para operar em qualquer banda.

Uso mais comum - HF

Padrão de irradiação – Se está na horizontal, o padrão será bidirecional, com pontos nulos nas extremidades. Se o centro estiver mais alto que as extremidades, ela será chamada de "V Invertida" os pontos nulos das extremidades serão mais pronunciados. Se o fio estiver na vertical obteremos um padrão de irradiação circular.

Vantagens – Fácil de construir, fácil de instalar, materiais leves e de também fácil aquisição.

Desvantagens – Muito longa nas faixas inferiores de HF.

Dipolos de meia-onda configuração bigodes-de-gato

Há uma técnica comum entre os radioamadores que é possuir vários dipolos de meia onda para as mais diferentes bandas alimentados por um único cabo coaxial. A forma final se apresenta como um bigode-de-gato, por isso esse nome.

Dipolos bobinados - antenas multibandas

Descrição – Dipolo ou dipolo invertido com bobinas de carga (traps) que fazem cortes de frequências indesejadas e ajudam a operar em outras bandas.

Bandas – HF

Uso mais comum – HF, onde o espaço não permite ter-se múltiplas antenas de ½ onda completas.

Padrão de irradiação - Igual ao dipolo de ½ onda.

Vantagens – Fácil de instalar e economiza espaço .

Desvantagens – Os traps ou bobinas podem limitar a potência irradiada, mais difícil de ser projetada e sintonizada que um dipolo comum.

Long Wire - antenas unifilares

Descrição – Usualmente um pedaço de fio tão longo quanto possível.

Bandas - HF

Uso mais comum - Hf portátil ou mesmo base, onde a rapidez e facilidade de instalação são requeridas.

Padrão de irradiação – Multi-lóbulos através do comprimento da mesma, variando o padrão conforme a longitude e a freqüência.

Vantagens – Fácil de instalar, leve e pode ser colocada quase que em qualquer lugar.

Desvantagens – Normalmente requer acoplador, requer bom sistema de aterramento para manter a RF fora do shack. Performance normalmente menor que a prevista teoricamente.

Windom - Zeppelin e G5RV

Descrição – São variações de dipolos e Long Wires envolvidos em certas situações. Dentre estas a G5RV é a mais popular versão deste tipo de antena pois foi projetada para cobrir muitas das bandas de HF.

Bandas – HF algumas ou combinações de bandas.

Uso mais comum - HF

Padrão de irradiação - Variável conforme a freqüência .

Vantagens – Cobertura multi-banda

Desvantagens – Alguns modelos podem ser grandes. Precisam de certos tipos diferenciados de alimentação, acopladores ou simetrizadores (baloom) para trabalharem bem.

Vertical de um quarto de onda


Descrição – É essencialmente um dipolo de ½ onda onde sua parte inferior é constituída por um plano de irradiação. Exemplo: o teto de um automóvel ou um plano de terra que consiste em alguns pedaços de fio ou tubos. Uma variante comum deste tipo de antena é a L invertida.

Bandas - HF VHF e UHF.

Uso mais comum – HF, VHF e UHF. Móvel ou base.

Padrão de irradiação : Omnidirecional.

Vantagens - Omnidirecional, cobre múltiplas bandas. Fácil de construir, fácil de sintonizar. Com um sistema diferenciado de alimentação pode ser combinada aos pares para aumentar o ganho e diretividade.

Desvantagens – Muito grande para as bandas inferiores de HF.

Vertical Multibanda Bobinada

Descrição – Podem ser verticais de ¼ ou ½ onda com bobinas para fazê-la trabalhar em múltiplas bandas.

Bandas – HF VHF e UHF.

Uso mais comum – HF VHF e UHF móvel .

Padrão de irradiação – Omnidirecional.

Vantagens - Padrão omnidirecional, cobre múltiplas bandas com um simples irradiador vertical, relativamente pequena, comparada a uma vertical de onda completa. Algumas não requerem plano terra nem mesmo radiais.

Desvantagens – Mais cara que uma vertical monobanda, não é muito eficiente pois existem perdas nas bobinas. Difícil de projetar e construir.

Loop de Onda Completa

Descrição: É uma antena onda completa feita com fio montada em loop (formando um laço, as pontas são curto-circuitadas) e alimentada onde as pontas se encontram.

Bandas : HF

Uso mais comum : HF

Padrão de irradiação : Bi-direcional variando a omnidirecional, dependendo da orientação e do ponto de alimentação.

Vantagens – Ganho maior que a dipolo comum. Material usualmente fácil de encontrar e fácil de construir. Dependendo de sua dimensão, pode ser multibanda. Exemplo: uma loop para 80m pode irradiar dos 80m aos 10m com auxílio de uma acoplador.

Desvantagens - Imensamente maior que o dipolo, instalação difícil, sintonia delicada em 50 ohms. Normalmente a sintonia é feita com uma seção casadora de impedância, que consiste num cabo de 75 ohms com comprimento de 1/4 de onda elétrica, multiplicado pela fator de velocidade do cabo.
Antenas com Elementos Parasitas: Yagis, Quagis,Quadra Cúbica

Descrição: Antenas construídas com tubos de alumínio, geralmente ½ onda ( Yagis ), ou com onda completa em fios rigidos ( Quadras ) ou combinação destas duas ( Quagis ). Normalmente só um dos elementos é alimentado com o cabo coaxial, os demais elementos tem a função de apanhar a energia do elemento excitado e irradiá-la.

Bandas – HF VHF e UHF.

Uso mais comum – A qualquer tempo em que se deseje um padrão diretivo.

Padrão de irradiação – Facho diretivo simples.

Vantagens – Ser projetada para dar um ganho maior que a maioria das antenas existentes de HF e VHF. Pode ser apontada para a estação desejada concentrando a potência irradiada naquela direção. Pode reduzir interferências na recepção por também receber em uma só direção. É chamada relação frente/costas. Pode ser construída com fios a preço reduzidíssimo, porém estar apontada somente para um determinado ponto.

Desvantagens - Difícil construção, especialmente nas baixas freqüências onde são muito grandes e caras.

Yagis multibanda

Descrição - Similares as yagis descritas anteriormente, porém com traps e/ou bobinas de carga com o propósito de cobrirem múltiplas bandas.

Bandas – HF ( 40 a 10 metros usualmente ).

Uso mais comum – São usualmente usadas em situações onde não se dispõe de espaço ou dinheiro para ter várias monobandas.

Padrão de irradiação – Facho diretivo simples.

Vantagens – Cobertura de geralmente três faixas de HF

Desvantagens – Não tão eficientes quanto as mono bandas, difíceis de construir em casa.

Log Periódica

Descrição – Esta é uma antena dipolo com aproximadamente ½ onda, que vai encurtando seu comprimento físico progressivamente ao longo da gôndola (boom). Todos os dipolos são alimentados simultaneamente numa disposição conhecida como fase alternada. A idéia é ter dois ou mais dipolos trabalhando juntos em uma freqüência em particular, criando um facho onde a antena estiver apontada.

Bandas – HF, VHF e UHF .

Uso mais comum – Cobertura de múltiplas bandas.

Padrão de irradiação – Lóbulo simples.

Vantagens - Cobertura contínua de freqüências. Mais eficiente que as yagis bobinadas.

Desvantagens - Difícil de ser projetada e construída em casa. Usualmente grande como uma tribanda bobinada.

Beverage

Descrição – O nome deriva do Dr. Harold Beverage que foi o primeiro a construí-la. Esta antena tornou-se popular devido ao baixo ruído na recepção de sinais em freqüências baixas, principalmente é usada em 160 metros , mas pode ser usada com eficiência em 40 e 80 metros ( só recepção ). Esta antena é como uma long-wire; usualmente com um comprimento de onda ou mais, é instalada a cerca de 2 ou 3 metros acima do solo.

Bandas – 40 a 160 metros.

Uso mais comum - HF recepção somente.

Padrão de irradiação – Depende do comprimento e da forma de terminação, mas normalmente uma série de lóbulos são encontrado em sua longitude.

Vantagens – Muito direcional, muito baixo ruído é captado, fácil de instalar, muitas variações são possíveis. Material barato e fácil de conseguir.

Desvantagens – Comprimento, superior na maioria das vezes a 160 metros. Relativamente ineficiente, alguns usuários adicionam pré-amplificador a elas com finalidade de aumentar o rendimento.

Cornetas, Discos, Guias de Onda etc...

Descrição – Estes tipos de antenas são usadas especialmente em UHF e microondas.

Bandas - UHF e acima .

Uso mais comum – Qualquer aplicação em UHF.

Padrão de irradiação – Desde um simples facho até múltiplos fachos diretivos.

Vantagens – Mais alto ganho possível, pequeno tamanho, baixo peso.

Desvantagens - Muito difíceis de serem executadas em casa. A exatidão é extremamente importante quando o comprimento de onda diminui, ou seja, para operar em baixas frequências.

Lembre-se ... Nenhum transmissor será melhor do que a antena que ele estiver conectado!

veja o exemplo de uma antena Multi-banda:











LINK ORIGINAL: http://www.joelcosta.net/antenas.html

domingo, 8 de novembro de 2009

ONDAS SUBAQUATICAS E ONDAS SUBTERRANEAS

Aqui e agora vou falar da propagação das ondas de rádio completamente ignoradas pêlos radioamadores, haja visto que as mesmas não fazem parte das conversas nas rodadas nos 40 metros pêlos radioamadores.
Estou falando das ondas de rádio que penetram na água e abaixo da superfície terrestre, assim as categorias de Muito Baixa Freqüência (VLF), Super Baixa Freqüência (ULF), Extremamente Baixa Freqüência ELF), são aplicadas para diversos serviços.
Nestas categorias os sinais de rádio já podem atravessar a água salgada e penetrar abaixo da superfície terrestre, inclusive rochas, somente são muito atenuadas onde existe minério de ferro.
O espectro ELF é a mais baixa freqüência de rádio com algum uso prático, sendo incapaz de transmitir voz só carregando informação codificada em forma binária simples como código Morse no entanto, pôr causa de seu enorme comprimento de onda ela consegue atravessar o solo ou a água praticamente sem sofrer interferências ou perdas no sinal.
Esta característica mostrou-se uma alternativa capaz de prover comunicação com submarinos ou em minas e túneis.
As ondas eletromagnéticas são atenuadas de maneiras diferentes pôr diferentes materiais, dependendo da freqüência das mesmas.
A luz pôr exemplo, atenua-se muito pouco no ar, já na água um pouco mais, e bastante em qualquer outro material não transparente.
Como norma geral, a penetração das ondas eletromagnéticas diminui com a freqüência.
Assim o Sol e o Céu ficam avermelhados no entardecer e no amanhecer, porque os raios do Sol passam sobre a superfície da terra paralelamente naquela área, e a luz solar deve atravessar uma quantidade muito maior de ar, de forma que o espectro da luz vermelha (a de menor freqüência de todas), e é a única que nos chega bem.
Existem exceções sim, como a dos Raios X, que sendo de freqüência superior da luz visível, atravessam os materiais brandos, porem na maioria dos casos, pode-se dizer com segurança que, diminuindo a freqüência, aumentamos a penetração da onda.
Isto também aplica-se as transmissões de rádio.
Pela experiência cotidiana, sabemos que as ondas de rádio são capazes de atravessar paredes, vidros etc., porem ate certa grossura.
Dentro de um edifício em um apartamento de qualquer andar, nossos equipamentos móveis continuam dando cobertura, portanto, se descermos para o sub solo, ou adentrarmos em um subterrâneo perderemos o contato com a superfície.
Também sabemos que as ondas eletromagnéticas não se dão muito bem para atravessar metais.
Se entrarmos em um elevador, na maioria dos casos nosso equipamento móvel perderá sua cobertura.
Isto é devido que as ondas eletromagnéticas se atenuam muitíssimo ao intentar atravessar um material condutor de eletricidade, como o metal e a água salgada.
Bom isso tudo nos já sabíamos, para que tanta explicação?
Pois porque como foi dito antes , ao diminuirmos a freqüência aumentamos a penetração da onda.
É possível comunicar-se mediante uma transmissão de rádio com alguém dentro de uma mina ou dentro de um submarino, porem para isso devemos utilizar freqüências muito, muito baixas.
Assim, temos a categoria de Muito Baixa Freqüência (VLF de Very Low Frequency), que se encontra compreendida entre os 3 e 30 KHz., esta onda eletromagnética pode atravessar dezenas de metros na água salgada, abaixo da superfície do mar.
Já a situação melhora na categoria de Ultra Baixa Freqüência (ULF) (Ultra Low Frequency), entre os 300 e 3000 Hz, e pode ser utilizada para se comunicar com o interior de minas, túneis etc..
Temos ainda as seguintes categorias, de Super Baixa Freqüência (SLF), de Extremamente Baixa Freqüência (ELF), entre os 3 e 30 KHz., (Extremely Low Frequency), apesar de que à autores que considere que a categoria do ELF chegue aos 300 Hz., incluindo assim o SLF.
Nestas categorias os sinais de rádio já podem atravessar centenas de metros na água salgada e abaixo da superfície da terra, inclusive atravessa rochas, e dentro das minas ou túneis consegue-se uma comunicação excelente.
Os usos oficiais destas freqüências estão relacionadas a comunicação com submarinos submersos e mapeamento das estruturas subterrâneas.
As ondas ELF viajam bem através do sub solo e da água salgada, desta maneira são apropriadas para o propósito.

CURIOSIDADE :

Os Estados Unidos mantiveram duas estações de transmissão uma na Floresta Nacional de Chequamegon-Nicolet em Wisconsin e na floresta Estadual do Rio Escanaba em Michigan.
Com a indústria bélica em alta e financiamento governamental foram enterrados nestas florestas cabos com até 45 km de extensão cada para servirem de antena, além da utilização da rede elétrica como enormes antenas, mas logo as limitações da tecnologia se tornaram evidentes.
Alguns radioamadores gravam as ELFs do campo magnético terrestre e então as reproduzem numa maior velocidade, logo numa maior freqüência, tornando possível escutá-las.

NOTA : Este texto foi extraído do livro ABC dos FENÔMENOS da PROPAGAÇÃO das ONDAS de RÁDIO de minha autoria.


Na esperança de que o presente artigo seja do agrado de todos espero seus comentários, críticas ou sugestões, pôr agora despeço-me com um forte e cordial,

73 do Mário
PY 2 M X K

Escreveu Mário Keiteris – PY2 M X K
Radioamador veterano e escritor .