Este artigo descreve uma interessante técnica que utiliza comprimentos fixos de cabos de 50 e 75 ohms para criar dois seguimentos em separado de baixa estacionaria na banda de 80 metros. O autor nos mostra como é possível usando cabos coaxiais de baixa perda em várias combinações, para uma antena horizontal de 80 metros, horizontal, em altura fixa, mas o que nós vamos ver mesmo o que acontece com alguns comprimentos diferentes de coaxial de real baixa perda que foram incorporadas ao sistema.
CONCEITO BÁSICO : A idéia principal é utilizar-se das propriedades dos transformadores de impedância de certos comprimentos de linhas de transmissão para então alterar a impedância de entrada ( e também a SWR ), do transmissor até o final do cabo. Primeiramente a antena de interesse neste caso , uma dipolo reta ou uma V invertida, é sintonizada para ressonar na freqüência central da faixa, que será discutida mais tarde . Segundo: Um pedaço de cabo de 50 ohms e fixado diretamente no ponto de alimentação da antena. O cabo é um múltiplo de ¼ de onda elétrico da mesma freqüência central. Terceiro : Um pedaço de cabo de 75 ohms, também de ¼ de onda elétrico da freqüência central é conectada na porção inferior do cabo de 50 ohms vindo da antena dipolo. Se necessário, um outro pedaço de cabo de 50 ohms será somado ao final do cabo de 75 ohms para estender a longitude até o shack .
PROCEDIMENTOS: Para efeito de demonstração, eu elegi a freqüência de 3650 como central, e elegi as freqüências de 3500 para cw e de 3800 para fonia . A antena para o experimento foi um dipolo horizontal para 80 metros, a 30 metros de altura. A condutividade do solo foi medida e encontrado o resultado de 0.005 siemens por metro e uma constante dielétrica de 13 . Foi usado neste dipolo fio 12 e ajustada a ressonância em 3650 kHz. Obtive uma impedância de entrada = 71.21 – j0.08 ohms. O pico de ganho medido neste dipolo foi de 7,70 D.B. num angulo de 20 graus acima da linha do horizonte. Após o ajuste para ressonar em 3650 kHz como o desejado, foi usado o programa para PC , EZNEC para encontrar a performance da antena entre 3500 a 3800 MHz ; esta informação está na tabela 1( ABAIXO ) . Foi encontrada uma estacionária de 1.42:1 na faixa central de operação, porém este numero sobe consideravelmente para as pontas, ou seja , em 3500 e 3800 kHz
FREQ IMPED. SWR
3500 60.27 - J 73.07 3.52
3525 61.97 - J 60.79 2.89
3550 63.72 - J 48.55 2.38
3575 65.52 - J 36.36 1.97
3600 67.37 - J 24.22 1.66
3625 69.27 - J 12.13 1.47
3650 71.21 - J 0.079 1.42
3675 73.20 + J 11.93 1.53
3700 75.24 + J 23.89 1.75
3725 77.32 + J 35.80 2.03
3750 79.44 + J 47.68 2.37
3775 81.61 + J 59.50 2.75
3800 83.62 + J 71.30 3.17
LINHAS DE TRANSMISSÃO IDEAIS: Como mencionado anteriormente, o exato comprimento do cabo de 50 ohms que é instalado entre os terminais da antena e a seção de ¼ de onda de cabo 75 ohms, deve ser um múltiplo de ¼ de onda elétrico da freqüência central . Por isso, comprimentos de 0.5 , 1.0 , 1.5 e 2.0 de onda ( WL ) são selecionados . Qualquer número de linhas de transmissão podem ser adicionados em série, porém todos devem ser ideais, ou seja cabos sem perda ! A tabela 2 nos mostra a estacionária ( SWR ) na porção inferior do cabo de 75 ohms, para cada um dos 4 comprimentos dos cabos de 50 ohms, quando cabos de perda-zero são usados. Uma revisão deste cabo, indica como “cabo C “, ( 1,5 WL de 50 ohms , mais 0.25 WL de linha de 75 ohms ) nos dá a melhor performance na sub – faixa de CW, com a SWR oscilando entre 1.4 e 1.6 : 1 . A estacionária em fonia se mostra melhor, nos mostrando 1.5 : 1 em 3800 kHz . Estes dados são para os considerados “cabos perfeitos “. Se formos contar, na verdade eles não existem ! Porém, o que acontece quando utilizamos cabos reais que tem baixa porém mesuráveis constantes de perda e atenuação ?
LINHAS DE TRANSMISSÃO REAIS: Com o crescente número de fabricantes de excelentes cabos coaxiais, tomamos o Beldem 8267 como exemplo em 50 ohms e o Belden 8261 para 75 ohms. Todos os cálculos das linhas de transmissão de baixa perda, foram feitos com o programa TLA, desenvolvido por N6BV, Dean Straw . Dean neste momento, lista estes dois tipos de cabo em seu programa, mas eles podem ser selecionados no software. Com o TLA, pode-se utilizar vários parâmetros, tanto para seção de 50 como para seção de 75 ohms . Os resultados finais são apresentados na tabela 3 . Como foi verdade com o “cabo perfeito “, com os cabos Beldem os resultados foram além das expectativas : a estacionária medida ficou em 1.2 :1 entre os segmentos de CW e fonia . Interessantemente, qualquer comprimento , longo ou curto de cabo melhoraram a estacionária nas sub – bandas de interesse. Os dois tipos de cabo Belden mencionados anteriormente, possuem um fator de velocidade de 0.66, e o comprimento físico para 1,5 WL de 50 ohms ,mais 0.25 WL de 75 ohms somaram 311 pés de longitude. Se uma especial e específica combinação de cabos não for suficiente para alcançar o shack,, uma porção extra de cabo de 50 ohms deverá ser utilizada da parte final do conjunto até o transceptor. Uma pergunta fica no ar : Se existem cabos de baixa perda que mantém a SWR plana porque não usar uma peça inteira desde a antena até o transceptor ? A tabela 4 nos mostra porque a resposta é não ! Substitua a porção de ¼ de onda de 75 ohms por outro pedaço com a mesma longitude de cabo 50 ohms, simplesmente v/c. verá no gráfico que não se trata de uma boa idéia ! O comprimento total de cabo 50 ohms aumenta , a SWR também cai , porém , a performance da combinação 50/75 será sempre superior. Se utilizarmos cabo de 50 ohms para tudo , o sistema terá uma só porção de estacionária mínima, enquanto quando se utiliza da combinação 50/75, existem dois pontos de mínima estacionária ! Isso era o que realmente nos desejávamos, não é mesmo ?
TABELA 2 : SWR medida no ponto de alimentação com várias combinações de cabos 75/50 .
CABO IDEAL ( PERDA ZERO )
FREQ ponto de alim. Cabo A Cabo B Cabo C Cabo D
3500 3.52 2.14 1.74 1.57 1.71
3525 2.89 1.98 1.63 1.38 1.29
3550 2.38 1.86 1.60 1.37 1.18
3575 1.97 1.76 1.61 1.46 1.33
3600 1.66 1.69 1.62 1.55 1.49
3625 1.47 1.63 1.61 1.59 1.58
3650 1.42 1.58 1.58 1.58 1.58
3675 1.53 1.54 1.52 1.51 1.50
3700 1.75 1.52 1.45 1.39 1.34
3725 2.03 1.51 1.37 1.24 1.14
3750 2.37 1.52 1.30 1.12 1.08
3775 2.75 1.57 1.31 1.23 1.39
3800 3.17 1.64 1.42 1.50 1.84
ONDE : Ponto de alimentação é a antena normal .
CABO A : 0.5 WL 50 ohms + 0,25 WL cabo 75 ohms
CABO B : 1,0 WL 50 ohms + 0,25 WL cabo 75 ohms
CABO C : 1,5 WL 50 ohms + 0,25 WL cabo 75 ohms
CABO D : 2,0 WL 50 ohms + 0,25 WL cabo 75 ohms
WL = Comprimento de Onda ( Wave Lenght )
TABELA 3 : Swr no ponto de alimentação , mais várias combinações de cabos 50/75 ohms.
CABOS COMERCIAIS
FREQ ponto de alim Cabo A Cabo B Cabo C Cabo D
3500 3.52 1.84 1.39 1.14 1.28
3525 2.89 1.78 1.42 1.15 1.08
3550 2.38 1.73 1.50 1.33 1.25
3575 1.97 1.70 1.58 1.50 1.45
3600 1.66 1.67 1.64 1.62 1.62
3625 1.47 1.65 1.67 1.69 1.71
3650 1.42 1.62 1.65 1.69 1.72
3675 1.53 1.59 1.61 1.63 1.65
3700 1.75 1.55 1.52 1.51 1.52
3725 2.03 1.52 1.42 1.36 1.36
3750 2.37 1.50 1.30 1.19 1.21
3775 2.75 1.50 1.20 1.04 1.24
3800 3.17 1.52 1.17 1.19 1.46
ONDE : Ponto de Alim. é a antena normal.
CABO A = 0,5 WL 50 ohms + 0,25 WL 75 ohms
CABO B = 1,0 WL 50 ohms + 0,25 WL 75 ohms
CABO C = 1,5 WL 50 ohms + 0,25 WL 75 ohms
CABO D = 2,0 WL 50 ohms + 0,25 WL 75 ohms
TABELA 4 : SWR medida no ponto de alimentação , cabo normal de 50 ohms.
FREQ Ponto de alm. Cabo A Cabo B Cabo C Cabo D
3500 3.52 2.96 2.71 2.50 3.33
3525 2.89 2.52 2.34 2.19 2.06
3550 2.38 2.13 2.01 1.91 1.82
3575 1.97 1.81 1.73 1.66 1.60
3600 1.66 1.56 1.51 1.47 1.43
3625 1.47 1.40 1.37 1.34 1.31
3650 1.42 1.37 1.34 1.31 1.29
3675 1.53 1.47 1.43 1.39 1.36
3700 1.75 1.66 1.59 1.54 1.49
3725 2.03 1.89 1.80 1.72 1.65
3750 2.37 2.16 2.03 1.92 1.83
3775 2.75 2.45 2.28 2.13 2.01
3800 3.17 2.76 2.54 2.35 2.19
ONDE : CABO A = 0,75 WL 50 OHMS
CABO B = 1.25 WL 50 OHMS
CABO C = 1.75 WL 50 OHMS
CABO D = 2.25 WL 50 OHMS
Dirceu C. Cavalcanti - PY5IP
email: py5ip@50mhz.com
LINK ORIGINAL:
http://www.radioamador.com/tecnica/dupla.asp
ESTE BLOGUE É UM MISTO DE FOTOS DE FAMILIA, FEIRAS, EXPOSIÇÕES, ENCONTROS DE RADIO, CONSTRUÇÃO DE ANTENAS, TROCA DE CARTÃO DE COMUNICADOS ( CARTÃO QSL) ENTRE OUTROS HOBBIES.DEDICO ESSE BLOGUE A MINHA ESPOSA ( in memorian ), MEUS FILHOS E MINHA FAMILIA E AMIGOS, SEM O APOIO DELES ESSE BLOGUE NÃO TERIA SENTIDO ALGUM, SEJAM BEM VINDOS, 73/51
quinta-feira, 7 de janeiro de 2010
Problema com TVI ( interferências causadas por rádio-frequência )
Bem,este é um problema!
Para fabricação correta de uma boa antena você deve se preocupar com o "corte" exato de onde você costuma operar.
Como exemplo vou usar a dipolo,ou V invertido.
Pega-se 142,5 e divide pela frequência da faixa a operar e o resultado dividido por 2 mostra o tamanho real da antena ,
usaremos o Px , mais exato canal 20 frequência 27,205 para ficar no meio termo entre o canal 1 e 40.
Vamos lá então:
142,5 Dividido por 27,205 é igual a
5.238.....
Desse resultado dividimos por 2 ,
que é igual a
2.619 , arredondando 2.62 para cada lado .
(Nesse caso serve para a dipolo ou V invertido ou Plano Terra 1/4 de onda)
Ajusta-se a estacionária da V invertido abrindo/fechando a distãncia entre os elementos,
no caso a dipolo,aproximando ou afastando os elementos na gôndola e no caso a Plano Terra, na distância entre o elemento positivo e negativo (Lembrando que para a Plano Terra obter a impedância correta, os elementos negativos devem ter um ângulo de 45º)
"nunca diminua ou aumente a antena para se ajustar estacionária se a mesma já estiver cortada para a frequência desejada pois, você pode até conseguir uma boa estacionária, mas ela não vai ressonar onde foi cortada"
( não se esqueça que a expessura do alumínio usado na dipolo influencía na estacionária.
Neste caso usamos alumínio 3/4 parede fina ,fica jóia )
Outro problema é o cabo coaxial.
Não vou divulgar marca , mas não pode ser qualquer um .
Escolha o cabo homologado pela ANATEL.
Dependendo da distância do "Shack" você pode gastar uma boa quantia de dinheiro...
mas não deixe o cabo em segundo plano pois um mal funcionamento pode e vai ocasionar ,
ou a perda do equipamento por queimá-lo ou a perda da paciência dos vizinhos em reclamar .
Lembre-se que sua licença o habilita a operar e não a incomodar.
Por último caso , o próprio rádio com as bobinas palitadas soltando espúrios pra tudo quanto é lado ou com o "limitador de áudio arreganhado" .
Rádio bom é rádio novo ou usado realinhado!
Em qualquer um desses casos , chame alguém que entenda do assunto para auxiliar na procura/soluçã o do problema.
Comece por eliminar essas etapas:
corte da antena correto, localização da antena, cabos, conectores, depois o rádio.
Vale ressaltar que dependendo do modelo de TV
(antigo ou novo) e do tipo da antena ( não vale ser bombrill ) de seu vizinho,
por mais que você mude tudo aínda pode ocasionar TVi... observe também os cabos de extenção do telefone que ele usa , se for aquele expiralado made in ching ling que fica espalhado por toda casa , ele serve de bobina e capta quaquer coisa que se refira a RF,acredite.
Tenha paciência Boa Sorte!
Para fabricação correta de uma boa antena você deve se preocupar com o "corte" exato de onde você costuma operar.
Como exemplo vou usar a dipolo,ou V invertido.
Pega-se 142,5 e divide pela frequência da faixa a operar e o resultado dividido por 2 mostra o tamanho real da antena ,
usaremos o Px , mais exato canal 20 frequência 27,205 para ficar no meio termo entre o canal 1 e 40.
Vamos lá então:
142,5 Dividido por 27,205 é igual a
5.238.....
Desse resultado dividimos por 2 ,
que é igual a
2.619 , arredondando 2.62 para cada lado .
(Nesse caso serve para a dipolo ou V invertido ou Plano Terra 1/4 de onda)
Ajusta-se a estacionária da V invertido abrindo/fechando a distãncia entre os elementos,
no caso a dipolo,aproximando ou afastando os elementos na gôndola e no caso a Plano Terra, na distância entre o elemento positivo e negativo (Lembrando que para a Plano Terra obter a impedância correta, os elementos negativos devem ter um ângulo de 45º)
"nunca diminua ou aumente a antena para se ajustar estacionária se a mesma já estiver cortada para a frequência desejada pois, você pode até conseguir uma boa estacionária, mas ela não vai ressonar onde foi cortada"
( não se esqueça que a expessura do alumínio usado na dipolo influencía na estacionária.
Neste caso usamos alumínio 3/4 parede fina ,fica jóia )
Outro problema é o cabo coaxial.
Não vou divulgar marca , mas não pode ser qualquer um .
Escolha o cabo homologado pela ANATEL.
Dependendo da distância do "Shack" você pode gastar uma boa quantia de dinheiro...
mas não deixe o cabo em segundo plano pois um mal funcionamento pode e vai ocasionar ,
ou a perda do equipamento por queimá-lo ou a perda da paciência dos vizinhos em reclamar .
Lembre-se que sua licença o habilita a operar e não a incomodar.
Por último caso , o próprio rádio com as bobinas palitadas soltando espúrios pra tudo quanto é lado ou com o "limitador de áudio arreganhado" .
Rádio bom é rádio novo ou usado realinhado!
Em qualquer um desses casos , chame alguém que entenda do assunto para auxiliar na procura/soluçã o do problema.
Comece por eliminar essas etapas:
corte da antena correto, localização da antena, cabos, conectores, depois o rádio.
Vale ressaltar que dependendo do modelo de TV
(antigo ou novo) e do tipo da antena ( não vale ser bombrill ) de seu vizinho,
por mais que você mude tudo aínda pode ocasionar TVi... observe também os cabos de extenção do telefone que ele usa , se for aquele expiralado made in ching ling que fica espalhado por toda casa , ele serve de bobina e capta quaquer coisa que se refira a RF,acredite.
Tenha paciência Boa Sorte!
sexta-feira, 1 de janeiro de 2010
quinta-feira, 31 de dezembro de 2009
terça-feira, 29 de dezembro de 2009
sábado, 26 de dezembro de 2009
sexta-feira, 25 de dezembro de 2009
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
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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