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pagina anteriorLinhas de transmissão e Antenas, Uma pequena explanação:
Provavelmente a maioria dos visitantes desta
página já ouviram falar em ondas estacionárias e os problemas
causados por ela, nas próximas linhas procurarei explanar uma
introdução rápida sobre antenas e linhas de transmissão. é
claro que eu não tenho a mínima intenção de ensinar a meus
colegas radioamadores tarimbados, mesmo porque tenho muito que
aprender com estes, me limito apenas introduzir aos colegas PX e
Radioamadores iniciantes.
Uma estação de radioamador ou PX é formada
basicamente no mínimo de Transmissor/receptor de RF, linha de
transmissão e do sistema irradiante que são as antenas, pois
bem, dos transmissores/receptores eu não devo comentar nada já
que com o crescer da tecnologia e sofisticação estes se
tornaram verdadeiras "caixas pretas" , cujo o interior
só é acessível a um pequeno grupo de privilegiados com bons
conhecimentos em eletrotécnica. As Antenas e linhas de
transmissão também se desenvolveram muito com o decorrer do
tempo, mas um mínimo sobre esse assunto todo radioamador ou PX
deverá saber e isso que me proponho.
Os Radioperadores iniciantes normalmente sem os
conhecimentos mínimos necessário, começam suas experiências
baseados em "dicas" espalhadas pelas faixa, e estas nem
sempre estão fundadas em preceitos sérios, e muitas vezes sem
nenhuma responsabilidade com os conceitos da física e
eletrotécnica, ora pois, todos sabem que para um melhor
aproveitamento de um sistema temos que Ter uma total
transferencia de energia em todos os componentes deste sistema e
para que isso ocorra em uma estação se faz necessário que haja
o melhor "casamento" possível entre antena, linha de
transmissão e Receptor/Transmissor e por ventura os demais
elementos que venha Ter a estação com por exemplo amplificador
linear.
Uma técnica muito usada principalmente pelos
PX para um bom "casamento" no sistema é de usar um
tamanho pré determinado de linha de transmissão ou um múltiplo
de um determinado comprimento de linha de transmissão.
Aparentemente isso funciona, mas não é bem assim, para entender
é só acompanhar alguns cálculos simples que qualquer estudante
primário é capaz de fazer:
Sabemos que a saída do transmissor tem uma
impedância , a linha de transmissão por sua vez também tem
assim como a antena e é ai que entra esta medida de cabo
predeterminado pois toda linha de transmissão com comprimento
igual a ¼ de onda funciona como um transformador de impedâncias
ou seja Transforma a impedância que está em sua entrada em uma
outra em sua saída. O que se pode calcular com a seguinte
formula matemática: Zx = Zl²/Za. Onde Zl é a impedância
nominal da linha de transmissão Za a impedância ligada a uma
das extremidades e Zx é a impedância que vai aparecer na outra
extremidade da linha de ¼ de onda. Este valor Zx é o valor de
mínima impedância que aparecerá do "outro lado" da
linha de transmissão , com isso conseguimos, cortando o cabo. um
casamento entre o radio e o cabo medindo assim uma ROE de 1:1
entre estes dois elementos. Vamos exemplificar para melhor
entendimento:
Uma antena de impedância igual a 75 ohms é
ligada a uma linha de transmissão de 50 ohms e com comprimento
igual a um múltiplo de ¼ de onda da freqüência que se quer
modular, vamos calcular o valor que da impedância do outro lado
do cabo. Neste caso temos Zx = 50²/75 <=> Zx = 33.333...
ohms , variando-se o comprimento do cabo teremos também uma
variação na impedância na ponta do cabo de 33,333... ohms a 75
ohms, que fatalmente passara pelos 50 ohms, quando se corta o
tamanho certo, que normalmente é a impedância dos nossos
rádios. Mas se esta antena tivesse 350 ohms de impedância????
Quando se corta o cabo em sucessivos pedaços pequenos ate se
atingir a ROE de 1:1 ou aproximadamente isso o que teríamos na
verdade era um casamento entre o rádio e a linha neste ponto,
mas por outro lado teríamos uma ROE de 7:1 entre a antena e a
linha, ou seja teríamos uma perda de sinal incrível naquele
ponto. E é isso que explica as vezes quando usamos este método,
e temos uma ROE de 1:1 e nossa estação não chega a lugar
nenhum!!!
Como nossos rádios na grande maioria tem saídas de 50 ohms e podemos encontrar facilmente cabos de 50 ohms no mercado, o ideal e que tenhamos também antenas de 50 ohms para termos um aproveitamento total de nossas estações!!! Uma forma de analisarmos a impedância da antena é usar uma medida de cabo equivalente a múltiplos de ½ onda pois essa media reflete na outra ponta o valor da impedância da antena ou seja a linha de transmissão com comprimento múltiplo de ½ onda não funciona como transformador de impedâncias e desta forma podemos calibrar a antena para os desejados 50 ohms, uma vez calibrada podemos usar o tamanho de cabo qualquer pois o sistema estará casado, e não dependendo do tamanho da linha de transmissão veja o calculo para uma antena de 50 ohms: Zx = 50²/50 = 50 ohms ou seja cortando-se o cabo em pedaços pequenos obteremos uma variação na impedância de 50 ohms a 50 ohms....
Se você tem uma antena com 50 ohms um transmissor/receptor com saída de 50 ohms e cabo com a mesma impedância seja ele de qualquer tamanho sua ROE deverá ser 1:1 em todo o sistema caso contrário desconfie da qualidade da linha de transmissão que pode estar danificada pela ação do tempo ou ser de fabricante não confiável..Como operamos em varias frequencias deve-se usar a frequencia central para os calculos, exemplo: para faixa do cidadão devemos usar a frequencia do canal 30 (27,305 Mhz) e calibrar nossa estação como se fossemos modular apenas nesta frequencia.
Para terminar vamos aprender a calcular o comprimento físico das linhas de transmissão:
L= (300/F) * Fv
Onde:
L é o comprimento da linha equivalente a uma onda completa.
F é a freqüência em que se pretende operar.
Fv é o fator de velocidade de propagação do linha de transmissão (fornecido pelo fabricante da linha) em cabos coaxiais é usualmente usar o Fv = 0,66.
Para se obter ½ de onda ou ¼ de onda é só dividir o valor encontrado para L por 2 ou 4 respectivamente.
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