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ANTENA

 

Altura das Antenas
A altura é a distância entre o solo e a antena, entende-se como solo o plano terra mais próximo da antena que pode ser a própria terra, um telhado ou estrutura de cobertura, arvores e ainda outras antenas.

Alturas recomendadas
O plano terra influencia na impedância e principalmente no angulo de irradiação de antena de qualquer modelo: dipolo, direcional e até nas verticais.
Antenas Instaladas em alturas acima de UM comprimento de onda se comportam exatamente como as especificações e gráficos encontradas nos vários compêndios existentes sobre antenas. O comportamento de antenas de HF, grandes, é o mesmo que nas de UHF, antenas pequenas, respeitadas as devidas proporções. Aliás as especificações técnicas e de laboratório das antenas de HF de baixa freqüência são feitas através de protótipos em escala.
Quando instalada a pouca altura, menos que MEIA onda da freqüência usada, a antena passa a sofrer interferências alterando suas características. Isto não quer dizer que não funcionam. As vezes funcionam até muito bem. Quando ouvimos um colega dizer que a antena dipolo de 40m dele está a dois metros do telhado e ele ouve e fala com todo mundo, não ha motivo para não acreditar.
Explicação: Uma antena dipolo de meia onda (2 x 1/4) deve apresentar uma impedância entre 50/75 ohms. A variação do comprimento do fio da antena e a sua espessura faz a impedância subir ou baixar. A proximidade da antena ao plano terra provoca o mesmo fenômeno. Assim sendo se a antena foi ajustada no local para o melhor rendimento é bem provável que isto tenha acontecido. Isto é, a antena está oscilando numa freqüência cuja impedância coincidiu com a do transmissor. Quando V. mede a estacionaria e ela está alta e a antena funciona sem problemas, significa que V. está lendo na realidade a reflexão do telhado próximo para a própria antena. Para verificar se isto é real faça a medição com potencia reduzida, menos de 1 watt, deverá dar uma leitura diferente (menor)daquela com maior potencia. Alem desta explicação temos ainda a linha de alimentação a considerar, o cabo coaxial não deve oscilar nem emitir entretanto a sua capacitância deve ser considerada. Por esta razão quando uma antena está sob alguma influencia estranha ou até mesmo fora de freqüência o ajuste de R.O.E. pode ser feito cortando-se o cabo coaxial e desta forma acertar a capacitância do conjunto.


Termos e Medidas Aqui Utilizadas
Angulo de Irradiação = Direção em que o lóbulo da antena é mais forte.
Angulo Médio = Angulo de media potencia = Abertura do lóbulo de Irradiação.
Decibel (dB) = Medida comparativa de proporção geométrica.
R.O.E. = Relação de Ondas Estacionárias = É a relação medida da RF que saindo do transmissor volta novamente a ele em virtude do descasamento entre a impedância da antena e do transmissor. Indicada também pela relação entre a tensão (voltagem) e carga (amperes) no ponto em que a linha de alimentação, se liga na antena, neste ponto a tensão deverá ser igual a zero e a corrente deverá o máximo. A tensão e a corrente se distribuem na antena proporcionalmente ao inverso, nas extremidades a tensão é a máxima e a corrente a mínima.
Exemplo: Impedância do transmissor=50 ohms, Impedância da Antena=50 ohms, R.O.E.=1/1. O cabo coaxial no caso deverá ser de 50 ohms. Qualquer alteração da impedância de um dos componentes provocará um desequilíbrio do sistema alterando esta relação.
Impedância é o mesmo que resistência ohmica em determinada freqüência.
Hertz é o mesmo que ciclos por segundo.
Uma antena é um transformador em aberto emitindo radiofreqüência.
A parte central da antena onde a corrente é maior é onde gera maior sinal
O mesmo principio da antena de transmissão se aplica as antenas de recepção.


V H F
Vamos começar pelo VHF - 2 metros e UHF - 70 centímetros
As estações repetidoras trabalham com antenas onidirecionais verticais, portanto se Você vai falar através das repetidoras utilize antenas verticais ou antenas direcionais posicionadas na vertical.
As antenas verticais tipo pé de galinha, com 1/4 de onda na haste vertical e 3 ou quatro radiais de terra inclinados a 45 graus ou retos a 90 graus, tem um lóbulo de irradiação no plano vertical entre 60 e 90 graus e tem ganho de 0.3dBi.
As antenas verticais de 5/8 de onda tem um lóbulo de irradiação no plano vertical entre 40 e 60 graus e tem um ganho de 2,1 dBi.
As antenas verticais com 2 x 5/8 de onda tem lóbulo entre 20 e 40 graus
As antenas verticais com 3 x 5/8 de onda tem lóbulo entre 15 e 30 graus
As antenas com maior numero de elementos ficam sempre abaixo dos 15 graus
As antenas não amplificam o sinal, elas o condicionam, como se fossem refletores colocados ao redor de uma lâmpada acesa melhorando a iluminação de um lado porem escurecendo do outro lado.
Antenas direcionais tipo yagi com muitos elementos são indicadas para contatos ponto a ponto "uma vendo a outra". Nas freqüências de VHF e UHF não existe propagação. Ou melhor, propagação esporádica através de aurora boreal e outros fenômenos da natureza é coisa rara e muito disputada pelos dxistas.


H F (até 30 MHz)
O comprimento de uma onda em metros se calcula dividindo 300.000 pela freqüência em KHz, (300.000 quilômetros por segundo é a velocidade da luz). Uma antena dipolo de meia onda para 3.800 KHz (80 metros) deverá ter 2 x 20 = 40 metros.
Nota: Quando falamos em OHMS, VOLT, AMPERE, HERTZ, JOULE e muitos outros estamos falando de pessoas que descobriram ou criaram formulas e medidas que levam o seu nome e servem de base à tecnologia moderna.
Usa-se normalmente uma antena de meia onda na faixa de HF por causa do tamanho. O principio de que quanto maior a antena maior a sua eficiência é válido, entretanto, a que se levar em consideração os demais fatores como: espaço livre, altura livre, sistema de fixação, casamento de impedância com o transmissor e espessura do condutor, etc.
Um dipolo de onda completa terá uma resistência de 300 ohms, se ligada diretamente a um transmissor de 50/75 ohms a relação será no mínimo de 4 para 1, um casador de impedância será necessário. Um dipolo deverá estar a uma altura de no mínimo meia onda para que sua resistência seja a nominal, a proximidade da terra ou outros elementos, como nas antenas direcionais os próprios elementos diretor e refletor altera a sua impedância.
Esclarecendo: a impedância de uma antena é a resistência em ohms na freqüência de ressonância da antena,medir com impedancimetro, ohmimetros de corrente continua não servem.
Antenas dipolo para 80, 40 e 30 metros são as mais utilizadas. Para as faixas de 20, 17 e 15 metros antenas direcionais de 3 elementos são aconselháveis.
Para as faixas de 12, 11 e 10 metros em operação normal podem ser utilizadas antenas verticais de 5/8 de onda com ótimos resultados, antenas direcionais com 5 ou mais elementos com rotor de direção para os dxistas. Principio valido, nunca instale uma antena direcional sem o rotor, é pior que uma vertical.


Antena Isotrópica
É uma antena que existe apenas para efeito de calculo e se existisse se pareceria com uma esfera suspensa no ar irradiando para todas as direções.
Uma antena vertical irradia ao redor da sua haste vertical, a irradiação nas suas extremidades não existe e a potência que chega a antena sendo a mesma, a irradiação nas laterais será aumentada de +0,3 dBi.
Na antena dipolo de meia onda (2 x 1/4) a irradiação será nas laterais que também acumularão a irradiação não gerada nas extremidades passando a ter um ganho de 2,14 dBi.
Para efeito de calculo hoje se recomenda sempre como unidade de referência seja dada em dBi.
Para efeito comparativo utiliza-se como referencia a antena básica, ou seja: nas antenas direcionais o ganho é dado sobre o dipolo de meia onda=0 dBd, Uma antena direcional de 3 elementos tem 8 dBd, o que significa que ela tem 8 decibel de ganho sobre o dipolo.
O dipolo de meia onda (2 x 1/4) de 0 dBd tem ganho unitário, isto é, transmite a mesma potência que recebe do transmissor.
Nas antenas verticais utiliza-se como referencia a antena de 1/4 de onda com 3 ou 4 radiais que fazem o plano terra. Assim sendo uma antena de 1 x 5/8 de onda, cujo tamanho físico é de 2 x 1/4 de onda terá 3 dB de ganho sobre a vertical de 1/4 de onda.
Uma antena de 2 x 5/8 de onda terá ganho de 6 dB, já uma antena com 3 x 5/8 de onda terá apenas 7 dB sobre a vertical de 1/4 de onda.

 


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