Manual Das Antenas

Ademir Freitas Machado - PT9-HP

MANUAL

DAS

ANTENAS

MANUAL

DAS

ANTENAS1 Edio - atualizada em 14/09/2013

Para Radioamadores e Radiocidados

POR FAVOR, LEIA ISTO!

Gostaria que voc soubesse que estou disponibilizando

gratuitamente este livro, que custou-me um ano inteiro de trabalho

na forma de pesquisa de vrios livros no idioma ingls, alm de

horas trabalhando no CorelDRAW para fazer as ilustraes que voc

v nesta obra.

Desde 2008 at a presente data (julho de 2012) no consegu

patrocnio para a publicao deste livro. Procurei as pessoas que

deveriam interessar-se pela cincia e tecnologia em nosso pas (eles,

os polticos!), mas a resposta sempre foi a mesma: um livro

tcnico! S nos interessa livros culturais!. Sim, leitor, essa obra,

indita em 2008, no serve para absolutamente nada. Desenvolver

ou divulgar conhecimento tcnico no de interesse da nao.

Sem recursos advindos de patrocnios, no tenho condies de

continuar e at ampliar esse projeto, por isso, voc tem a liberdade

de baixar e imprimir esse livro para seu uso pessoal. Mas gostaria

que voc no vendesse esse material na forma de CD ou livro

impresso. Tambm no autorizo modificaes no texto, como

retirada da capa, nome do autor, etc. Claro, aceito correes,

conforme consta no prefcio. Tambm, peo que voc no coloque

este livro no Rapidshare, Megaupload ou outro local, pois eu mesmo

posso fazer isso.

Voc pode e deve divulgar esse livro na net, inclusive o site

onde est disponvel para download.

73 a todos.

Ademir Freitas Machado - PT9-HP - [email protected]

PROCURA-SE PATROCINADORES!

Se voc um empresrio do ramo das telecomunicaes ou produz

antenas comercialmente, pense na possibilidade de ser um patrocinador

deste livro, que distribudo gratuitamente a todos, sem visar nenhum

lucro! Com recursos, podemos ampliar este livro, comprar material, montar

e testar antenas, visando assim divulgar uma das artes mais maravilhosas

relacionadas ao radioamadorismo: a construo de antenas.

Manual das Antenas

Para radioamadores e radiocidados

1 Edio

ISBN: 00-0000-000-0

Dourados - Mato Grosso do Sul

2010 Edio do Autor

1


ApresentaoUma das maiores dificuldades encontrada pelos

radioamadores brasileiros justamente conseguir material didtico

que esteja em nossa lingua materna e que seja de fcil de

compreenso.

Sabemos que o mercado editorial oferece excelentes livros

sobre antenas e outros assuntos relacionados ao radioamadorismo,

mas esto na lingua inglesa e so de difcil aquisio, portanto, fora

do alcance da maioria dos nossos colegas.

Este livro, em formato de brochura (ou encadernado),

procura suprir uma lacuna, mostrando de maneira simples e

coloquial, como projetar as antenas mais simples e mais usadas

atualmente pelos radioamadores. Muitas vezes, projetos so

abandonados por apresentarem frmulas matemticas muito

complexas e, o que pior, medidas em ps ou polegadas e suas

fraes.

importante ressaltar que as melhores frmulas

matemticas no dispensam ajustes e reajustes, especialmente em

se tratando de antenas. E sempre que experimentar uma, verifique

suas medidas e parmetros, usando um bom analisador de antenas.

No coloque potncia total do rdio numa antena nova, pois se algo

deu errado, voc pode danificar seu equipamento.

No somos especialistas em antenas e as descritas nesta obra

foram projetadas por outros radioamadores ou simuladas nos

programas citados no livro.

Se voc encontrou erros grosseiros ou tem alguma sugesto

construtiva, por favor contate-nos. Aceitamos idias para futuras

atualizaes desta obra.

Incluimos nesta obra um CD com vrios programas, que

encontramos na internet. No observamos nenhuma restrio de

seus autores quanto reproduo ou divulgao dos mesmos,

exceto no caso de se auferir lucros com eles, o que no o nosso caso.

Nossos agradecimentos ao Roland Zurmely PY4-ZBZ, ao lvaro

PY2-FWA, ao Al Legary VE3-SQB, ao Fernando F. Almeida e ao

Macoto Mori JE3-HHT, pelos timos programas que elaboraram

para os radioamadores e aos colegas Gomes PY2-MG, Miguel PY2-

OHH, Galieno Lobato PY4-JR, Igor Grigorov RK3-ZK e a tantos

outros que nos inspiram a montar antenas e acessrios para a

estao.

A todos, um forte 73!


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Sumrio1 - Antenas - um pouquinho de teoria Pgina 05

2 - Ressonncia, reatncia e impedncia Pgina 07

3 - Dipolo inclinada para DX - antena sloper Pgina 10

4 - Dipolo multibanda Pgina 11

5 - Antena Windom Pgina 12

6 - Antena G5RV Pgina 13

7 - Outros dipolos multibanda e encurtados Pgina 14

8 - W3DZZ Pgina 14

9 - Dipolos encurtados de fio ou com tubos de alumnio Pgina 16

10 - Dipolo encurtado com bobinas para 40 metros Pgina 16

11 - Dipolo encurtado para 40 e 80 metros Pgina 17

12 - Antena bazuca para 40 metros Pgina 17

13 - Antenas direcionais Yagi-Uda e quadra-cbica Pgina 18

14 - Modelos prticos de antenas Pgina 21

15 - Antenas loop ou quadra-cbica Pgina 24

16 - Antena loop para 10 metros Pgina 27

17 - Algo sobre antenas quadra-cbica Pgina 28

18 - Quadra Pfeiffer - quadra-cbica encurtada Pgina 30

19 - Antenas verticais fixas e mveis Pgina 32

20 - Antena vertical Marconi Pgina 34

21 - Open Sleeve - antena vertical bi e tri-banda Pgina 36

22 - Antena Open Sleeve para V/UHF Pgina 37

23 - Antena J Pole para VHF ou V/UHF Pgina 38

24 - Acessrios para antenas - algumas idias Pgina 40

25 - Isolador central Pgina 41

26 - Como emendar tubos numa gndola ou conectar o cabo coaxial Pgina 42

27 - Sugesto de um gamma-match Pgina 43

28 - Outros programas de computador para Radioamadores Pgina 46

29 - Transformadores de impedncias ou gamma-match Pgina 48

30 - Transformador de impedncias de 2:1 Pgina 50

31 - Equipamentos de medida - medidor simples de ROE Pgina 51

32 - Medidor de ROE com LED para QRP Pgina 53

33 - Acopladores de antenas Pgina 54

34 - Acoplador de antenas para QRP Pgina 55

35 - Instrumentos indispensveis no shack Pgina 56

36 - Outras sugestes de gamma-match Pgina 59

37 - Monte uma antena Isotron* Pgina 60

Manual das Antenas

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Manual das Antenas

A melhor antena do mundo...

... aquela que voc pode colocar em seu QTH... Mas no exagere na economia! Uma antena de boa altura, mastro bem aterrado e cabo protegido contra as intempries, dar melhores resultados.

A anteninha acima, para 10 metros, foi construda com tubos de alumnio, canibalizados de uma antiga antena para Faixa do Cidado. Apesar de ser uma montagem provisria (que j dura 5 anos), a mesma possibilitou contatos com a Europa com um rdio Faixa do Cidado de apenas 3 watts. Acho que os ventos ajudaram um pouco!

Foto: Ademir Freitas Machado

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BIBLIOGRAFIA

Livros consultados para a elaborao desta obra:ARRL Antenna Book 19 Edio - www.arrl.orgThe Radioamateur Handbook 2005 - www.arrl.orgPractical Antenna Handbook 4th Edition - McGraw HillRSGB Radiocommunication Handbook 8th Edition (www.rsgb.org).

Sites visitados:www.antentop.orgwww.py2mg.qsl.brhttp://paginas.terra.com.br/lazer/py4zbzwww.qsl.net/ve3sqbhttp://f5ad.free.fr/Archives_liens_coupes/DL4SZ/20Antenne/20isotron.htmhttp://f5swn.free.fr/radio_ville2.htmlhttp://www.hari-ham.com/info/isotron.htm http://www.isotronantennas.com/isomn80.pdf http://www.isotronantennas.com/isomn40.pdf

ANTENAS - UM POUQUINHO DE TEORIA

Neste livro, falaremos um pouquinho sobre antenas. No entraremos em detalhes sobre complexas frmulas matemticas, visto no ser este o objetivo deste trabalho. Existem obras fabulosas, facilmente encontradas na internet. A maioria est em ingls, mas como os termos so tcnicos, d para se tirar bom proveito. o que tenho feito, mesmo sem contar com um bom dicionrio. Os tradutores dos programas de busca da internet, como o Google e Yahoo so de grande valia. Uma dica; traduza para o espanhol primeiro e depois faa a converso para o portugus. Recomendo a leitura do livro Antenna Book, da ARRL - American Radio Relay League.

Calculando o comprimento de uma onda (smbolo - lmbda)ou o comprimento fsico de uma antena

Para calcularmos o comprimento de uma onda de rdio (ou de um dipolo), basta multiplicarmos a velocidade da luz (300.000 Km por segundo) pela freqncia desejada, em Hertz. No por coincidncia que a propagao da onda de rdio tambm a mesma da velocidade da luz, no espao aberto. Para efeitos de simplificao, cortamos os trs zeros e temos uma frmula padro (ou quase padro):

300/F=1 (uma onda completa), sendo o smbolo grego (lambda) representando onda. Para os puristas, a velocidade da luz 299.792,5 Km/segundo.

Exemplificando, queremos saber qual o comprimento (em metros), de onda de um rdio transmitindo em 7.100 KHz (ou 7.1 MHz). Temos ento:

300/7.1=42,25 metros. Arredondamos e temos ento que nosso aparelho transmite na faixa de 42 metros.

Tambm no por coincidncia que atravs da mesma frmula, podemos calcular o comprimento fsico de uma antena de onda completa, como um dipolo, long-wire, loop ou quadra.

Mas os estudiosos descobriram (e tem polmica nisso!) que uma radiofreqncia ou uma onda de rdio, tem sua velocidade reduzida ao percorrer um condutor fsico, no caso, nossa antena de fio n 12 a 14 ou os tubos de alumnio da nossa Yagi. Calcula-se que o atraso da ordem de 5%. Recentemente, autores norte-americanos, usando programas de computador, calcularam que a reduo da ordem de 2 a 3%. Outros fatores tambm entram em cena, como o dimetro, resistncia, condutncia do elemento metlico. Quanto maior o dimetro, maior a componente indutiva e maior a reduo no seu comprimento fsico.

Isto significa que uma antena, calculada segundo a frmula acima, na verdade, ser um pouquinho comprida, na ordem de 2 a 5% j citados.

Ento, a frmula padro passa a ter o seguinte valor, j descontados os 5%:285/f=comprimento de 1 onda.Mas no caso de uma antena de fio fino, como uma loop de onda completa, a frmula passa a ser

de 305 a 315/f. que neste caso, a antena ter uma leve indutncia e no ser puramente resistiva!

Exemplificando, qual o comprimento fsico de um dipolo de onda completa em 7 MHz?

285/7=40,71 metros.

E voc se pergunta: E porqu todo mundo usa a frmula 142,5 divididos pela freqncia? Simples, a metade dos 285, neste caso, para se calcular uma antena de meia onda ( ). Exemplificando:

Manual das Antenas

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142,5/7 MHz=20,35 metros, exatamente a metade dos 40,71 encontrados no exemplo anterior!

Segundo experincias, acima de 30 MHz, usando-se tubos de alumnio de 2 polegadas, costuma-se aumentar o valor da frmula padro para 144,3 (fator K). Para quem quiser se aprofundar, existem programas de computador para se calcular corretamente uma antena, levando-se em conta todos os fatores. Cito alguns desses programas:

MMana, de Makoto Mori JE3-HHT; Yagi-Uda Antennas, de VE3SQB e os programas da ARRL. Na internet, voc encontra outros programas do VE3SQB, incluindo para clculos de gamma-match e outros.

No se esquea que os valores obtidos, no caso de um dipolo, ainda deve ser segmentado em duas partes, para se inserir o cabo coaxial no meio. Um dipolo, do exemplo acima, teria 10,1 metros para cada lado.

E voc ainda se pergunta: E por qu todo mundo usa uma antena de meia onda ( )? Porque padro. Os rdios tem a sada de 50 e a antena de meia onda, apresenta no seu centro, esta impedncia. Voc deve ter concludo que a antena de onda completa teria 100 . Na prtica, os valores da antena de meia onda varia de 50 a quase 80 e a de onda completa, de 100 a 120 . por isso que as antenas loop, quadra, Yagi e outras, usam um sistema para acoplar ou casar estas impedncias com a sada padro do rdio, que de 50 . Falaremos destes casadores depois.

Um detalhe importante: a impedncia varia ao longo de uma antena dipolo, sendo o valor calculado para o centro dela. Se colocar o ponto de ligao (cabo coaxial) fora do centro da antena, alguns decmetros ou metros, a impedncia aumentar ou diminuir, chegando a 1000 (aproximadamente) nas extremidades. A antena Windom usa esse recurso para ressonar em vrias bandas. O lbulo de irradiao disforme, mas funciona!

E para finalizar, uma onda completa ou meia-onda no tudo numa antena! Ela pode ter vrios comprimentos de onda (mltiplos) ou fraes de ondas (submltiplos). Ex: long-wire ou multi-banda, como a G5RV ou antenas para uso mvel.

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Mantenha-se sempre por dentro das atualizaes de nossos livros. Visite semprenossa pgina na internet: www.pt9aia.blogspot.com.br

Ressonncia, reatncia, impedncia e resistncia

As antenas, de qualquer tipo, so influenciadas por estas grandezas eltricas. O assunto bem complexo e quem quer se aprofundar, aconselho adquirir o ARRL Antenna Book. Podemos resumir estas grandezas, todas inter-relacionadas e inter-dependentes entre si.

Ressonncia quando a antena tem o comprimento exato e funciona na freqncia para a qual foi cortada. A impedncia aquela que se espera e o sinal de RF flui sem restries para o ter e medida em ohms (). Exemplo, se sua antena foi cortada para 7.100 KHz, ela no ir funcionar bem em 8.000. Haver ROE, ou RF voltando pelo cabo para o rdio. A impedncia, neste caso, tambm ser bem diferente quando a antena usada em freqncia para a qual no foi cortada, aparecendo da outras grandezas complexas, como a reatncia, podendo ser indutiva ou capacitiva. Ex: R 50 +j123. R a parte resistiva medida em ohms. O smbolo +j indica uma reatncia indutiva. Se o sinal fosse -, seria reatncia capacitiva.

Outra caracterstica das antenas que elas podem ser alimentadas por tenso ou corrente. No caso do dipolo alimentado no centro, dissemos que a alimentao em corrente e no caso de ser na extremidade, a alimentao em tenso. Veja o grfico abaixo.

A propsito, no fique com a cara colada numa antena, quando algum transmite! Pode haver queimaduras por RF. Hoje no Brasil existem normas de segurana neste respeito.

A senide representa uma onda completa

A metade, meia-onda

I=Corrente

E=Tenso

Formas de tenso e corrente que interage numa antena de meia onda

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I = Corrente

Linha de descida,alimentado no centro da antena

E = Tenso

Linha de descida,alimentado no canto da antena

Tipos de antenas

Dipolos de fio ou de tubos de alumnio. J explanadas acima. Veja o ngulo de radiao e seu lbulo (plano vertical e horizontal). O ganho de uma antena de 1 elemento unitrio. Ela irradia em todas as direes (omni-direcional), com uma leve diminuio nas pontas. No Brasil, os radioamadores gostam de colocar o dipolo com as pontas para o Leste/Oeste, irradiando o mximo para o Norte/Sul.

Uma antena dipolo pode ter suas extremidades dobradas em ngulos de 90, permitindo acomod-la em espaos reduzidos. importante fazer experincia antes, pois uma srie de fatores ir entrar em ao.

Na figura a, como se veria a irradiao de um dipolo, vista de cima. Na figura b, como se veria observando a antena na linha do horizonte. No bem exato, mas d para se ter uma idia. Nas antenas direcionais, o lbulo concentra-se numa nica direo e pode ter um ngulo bem baixo em relao ao horizonte, o que bom para DX.

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Mxima irradiao

Mxima irradiao

(Figura a)

Manual das Antenas

Se fosse possvel vermos o campo eletromagntico, veramos algo semelhante a uma bolha, levemente achatada nas pontas da antena e mais encorpada perpendicularmente ao fio da antena.

BB(Figura b)

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Dipolo inclinada de meia-onda para DX (antena sloper)

Presilha paraprender o cabono poste

Cabo coaxial(deve descer em ngulo de 90)

Mxima irradiao

Na figura acima, um tpico dipolo de meia-onda, inclinada, para DX

Manual das Antenas

claro que quanto mais alto for o poste e se possvel de madeira, melhor. A ponta da antena em direo ao solo, deve estar o mais longe possvel, da a necessidade de um mastro de bom comprimento. Neste tipo de antena, importante afastar pessoas e animais da antena, a menos que voc esteja com 0,001 Watt de potncia!

muito comum os radioamadores usar este tipo de antena aproveitando a prpria torre.

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Usando os clculos j mostrados, voc pode construir uma antena deste tipo. Haver

interao entre os dipolos e a sintonia fica difcil em rdios com sada vlvulas, por isso a famosa

frase em qualquer artigo sobre antenas: requer pequenos ajustes para melhor funcionamento.

No seria m idia usar um acoplador de antenas ou o casador 1:1 constitudo do prprio

cabo. Veja seo sobre transformadores e acopladores de antenas.

O desenho no est em escala. Os fios de cobre podem ser encapados, n 14, no caso do

dipolo para a primeira faixa (80 ou 40 metros). Os outros dipolos podem ter dimetro menor,

como fio n 16.

importante soldar bem na orelha do isolador central. Se der algumas voltas para fixar

melhor, solde e no se esquea do comprimento de cada perna do dipolo. Se ficar comprida,

descasque as pontas e enrole. A literatura no d informaes sobre a distncia de cada dipolo,

mas os caninhos isoladores de PVC costumam ter uns 30 cm de comprimento. Alguns livros

recomendam usar a antena em V invertido.

A extremidade de cada dipolo pode ser colada com cola plstica para manter-se fixa no

lugar. Lembre-se: mais fcil encurtar um fio do que estic-lo!

Cabo coaxial

Balun 1:1

Corda de nylonpara servir de suporte

aos fios

Manual das Antenas

outra sugesto para estaiao do dipolo multibanda

Cabo coaxial

Balun 1:1

Corda de nylonpara servir de suporteaos fios

Tubos de PVC

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Poste de

madeira ou metal

Dipolo multibanda

Antena Windom

uma antena alimentada a 1/3 (aproximadamente) do centro do dipolo. Seu comprimento total de 130 ps, o que equivale a 39,6 metros. Conta-se 14,3 metros a partir de uma extremidade e ligue a o cabo coaxial. A outra perna da antena ter 25,3 metros. necessrio usar um acoplador ou transformador de impedncias na relao 4:1.

Funciona de 80 a 10 metros e tem um ngulo de irradiao bem complexo. Procure na internet por windom que voc encontrar farto (e polmico) material a respeito desta antena, inventada por volta de 1930. Note que na prtica, seu comprimento total equivale a um dipolo para 80 metros, mas modelos comerciais apresentam verso longa e encurtada.

Algumas publicaes mostram a antena sendo alimentada por uma linha de 200 ou 300 ohms e depois o cabo coaxial de 50 ou 75 ohms. Na verdade, a impedncia nominal da Windom 243 ohms.

Cabo coaxial

Casador 4:1

14,3 metros 25,3 metros

Manual das Antenas

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A antena Windom foi

descrita originalmente por

Loren G. Windom - W8GZ

(foto) em 1929 na revista

QST Magazine

Antena G5RV

Uma senhora antena, muito apreciada por colegas que querem ganho, versatilidade e operao de 80 a 10 metros. um dipolo alimentado por uma seo de linha aberta de 300 (fita de televiso) de determinado comprimento e o restante, um cabo coaxial de 75 . Um excelente artigo, talvez o melhor sobre esta antena, foi publicado na revista Antenna-Eletrnica Popular de janeiro de 1983, por Ney Thys, PY1DWN.

Outro material de qualidade foi publicado na pgina do Alexandre, PY4EU, por Galieno Lobato. Inclusive, as medidas so para fitas de 300 ou 450 . Neste caso, veja que as medidas da antena variam, podendo inclusive, faz-la na verso encurtada.

Esta antena funciona maravilhosamente bem em 20 metros, com baixa ROE. Nas outras bandas, inclusive as novas (l se vo 20 anos...) necessrio usar um acoplador de antenas, tipo T. Alguns acopladores no funcionam bem com esta antena. Veja que existem vrias configuraes de acopladores. Um detalhe importante, que quem j experimentou avisa desde j: cuidado com baluns, especialmente os de ferrite. Se quiser, experimente, mas como diz o nosso colega Galieno em seu excelente artigo, no invente moda!

Como funciona a G5RV:

Em 80 metros, comporta-se como um dipolo de meia-onda parcialmente dobrado no centro. Tem alta ROE.

Em 40 metros, funciona como duas meias-ondas em fase. O rendimento bom, apesar de ROE presente.

Em 30 metros, comporta-se como duas meias-ondas em fase, sendo o funcionamento parecido ao de 40 metros.

Em 20 metros, ROE relativamente baixa. Funciona como uma long-wire de trs meias-ondas. Pode-se usar um cabo coaxial de 75 ohms. nesta faixa que a G5RV mostra todo o seu potencial.

Em 17 metros, funciona como duas ondas alimentada em fase.Em 15 metros, funciona como long-wire de 5 meia-ondas. Alta ROE presente.Em 12 metros, funcionamento praticamente igual a banda de 15 metros.Em 10 metros, funciona como duas long-wire de trs meia-ondas alimentadas em fase. Alta ROE

presente.Como se v, o uso de um acoplador fundamental para se tirar o mximo proveito, visto que os

modernos transceptores baixam automaticamente a potncia na presena de alta ROE (proteo para os transistores de sada).

Na tabela abaixo esto as medidas fornecidas pelo Galieno Lobato, PY4JR

SEO CASADORA

QRG DIPOLOS

FITA TV FITA 450

COMP.

TOTAL

DIPOLO

160/10 M 31.08 M 17.40 M 20.68 M 62.16 M

80/10 M 15.54 M 8.70 M 10.34 M 31.08 M

40/10 M 7.77 M 4.35 M 5.17 M 15.54 M

20/10 M 3.88.5 M 2.175 M 2.585 M 7.77 M

Manual das Antenas

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Antena G5RV, na medida original apresentada na ANEP de 1983

O Galieno Lobato deu uma interessante dica para quem usar a fita de TV de 300 : fazer

furos no centro da fita, com o cuidado extremo de no se interromper os condutores. Isso faz com

que a fita fique o mais prximo possvel de uma linha aberta, j que o material plstico, que

funciona como dieltrico, ser bem reduzido.

Outros dipolos multibandas e encurtados

Nesta parte do livro, vamos entrar num campo fascinante da dura arte de construir antenas: as antenas encurtadas, multibanda ou monobanda, usando traps ou bobinas (s vezes paralelo com um capacitor)

W3DZZ

famosa e multibanda, mas no to pequena assim, pois seu comprimento chega a 108 ps, ou pouco mais de 32 metros e requer um fio de cobre de 2 mm de dimetro. Ainda assim, a antena menor que um dipolo para 80 metros. Veja nos desenhos os detalhes para sua construo. Deve-se ressaltar que um bocado difcil fazer ajustes nas bobinas, por isso alguns fabricantes norte-americanos vendem as bobinas prontas. Os capacitores devem ser de alta voltagem, de 5 KV ou mais. Melhor usar de 20 KV. Lineares de 1 Kilo? Risco por sua conta!

Manual das Antenas

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Cabo coaxial 75 ohmsqualquer comprimento

Linha aberta 300 ohms10,34 metros, descendoem linha reta para o shack

15,54 m 15,54 m

NOTA DE CORREO:

Se voc conseguir

uma linha aberta de 450

ohms, o que eu acho muito

difcil aqui no Brasil, voc

dever usar como descida

um cabo coaxial de 50

ohms ao invs do de 75

ohms, como na figura ao

lado.

6,7 m (22 ps) 10,05 m (33 ps)

Dimenses aproximadas da W3DZZ

Detalhes da construo da bobina. O capacitor fica no interior do tubo de PVC, soldado entre as duas extremidades do enrolamento. Ao final, usa-se um tubo de maior dimetro, encapando todo o conjunto. Pode-se usar um verniz resistente s intempries. Ateno: Deve-se usar o corpo do PVC ou um isolador no centro para sustentar a bobina, caso contrrio, o capacitor vai romper!

A ROE bem alta nas faixas de 20 a 10 metros e a antena no funciona nas bandas novas. Em 80 e 40 metros, a impedncia fica em torno de 60 ohms. Ajuste a antena em 40 metros. Nas outras bandas altas, imprescindvel a utilizao de um acoplador de antenas.

60 pF5 KV60 pF5 KV

Manual das Antenas

Tubo de PVC de 1,5 pol. de dimetro, 6 cm de comprimento aproximadamente (testar). Fio n 16

encapado, 16 espiras. Espao entre espiras igual ao dimetro do fio. A indutncia da bobina de 8,5 H.

Outras medidas para esta bobina encontradas na internet: 19 espiras de fio de 3 mm de dimetro. Dimetro

da bobina: 50 mm e comprimento da bobina, 80 mm. Caso a primeira no funcione bem, teste as medidas da

segunda.

Os programas para clculos de indutores incluidos neste livro ajudaro o leitor a construir e ajustar estes

tipos de bobinas (traps) para antenas multifaixas ou encurtadas.

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Dipolos encurtados, de fio ou com tubos de alumnio

Um dipolo encurtado, usando bobinas, s mesmo para quem tem pouco espao para sair em 40 metros. Mas tem algo interessante neste tipo de antena, conforme se observa nos desenhos mostrados abaixo: pode-se fazer um dipolo rotativo! Isto significa girar a antena para que os lbulos irradiem com mais intensidade na direo desejada, conforme aprendemos na descrio do funcionamento dos dipolos.

H uma grande matemtica envolvida, mas um artigo do colega portugus Luiz Duarte Lopes, CT1EOJ publicado na revista QST de outubro de 2003 e com a ajuda de um programa disponibilizado por ele, pode-se com certa facilidade calcular todos os parmetros para a confeco das bobinas. Neste caso, no usa capacitores.

Mais ainda, com um pouco de trabalho, pode-se construir uma excelente antena Yagi de 2 elementos, que compensaria em muito as perdas obtidas numa antena encurtada por bobinas, j que a Yagi-Uda concentra o sinal numa nica direo. Numa futura atualizao deste livro, ensinaremos como calcular o encurtamento de uma antena dipolo.

Dipolo encurtado com bobinas para 40 metrosFica claro pelas experincias realizadas, que o melhor rendimento se consegue quando as

bobinas ficam mais para a extremidade da antena. Alguns preferem us-las no centro de cada perna do dipolo. Veja o resultado final, usando-se fio encapado n 12.

Bobina: 25 H (33 espiras de fio de cobre esmaltadon 12, sobre PVC de 1 3/4 polegada de dimetro - cercade 4,6 cm). O enrolamento d uns 7 cm de comprimento.

1,70 m

10 cm

7 cm

3,48 m 8 cm

Comprimento total da antena: 10,64 m

Sugesto de comofazer a bobina. Pode-secolocar um isolador nocentro, para fixare dar firmeza

Manual das Antenas

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Dipolo encurtado para 40 e 80 metros

Este um desenho clssico, divulgado na internet por vrios colegas. Costuma ser usado na forma de V invertido, economizando o precioso espao daqueles que moram nos grandes centros urbanos. O comprimento total pouco maior que um dipolo para 40 metros. Veja os detalhes no

1,40 m 10,31 m

Bobina: 197 espiras de fio de cobre esmaltadon 18, sobre PVC de uns 10 ou maiscentmetros, de 25 mm de dimetro.

Manual das Antenas

Antena Bazuca 40 metrosTambm um dipolo muito apreciado por funcionar em toda a faixa com baixa ROE, devido ao

dimetro do fio usado (coaxial). Isso torna-a uma antena banda larga.A dificuldade talvez seja a terminao do dipolo, j que tenso mecnica grande, devido ao

peso e a tendncia do cabo coaxial se expandir com o calor.A parte do cabo coaxial (13 m) incluindo a alma e a malha emendada a um fio de cobre de um

bom dimetro.Detalhes para a construo desta antena podem ser obtidos no programa coaxial dipoles, do

colega VE3-SQB.No centro da antena, a malha (s a malha!) cortada nuns 2,5 cm ou mais e cada ponta

emendada ao cabo coaxial de descida para o rdio.

Coaxial 50 para o rdio

Malha ligada ao fiocentral do coaxial (alma)e ao restante do fio decobre.

21,9 m

13,92 m

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Antenas direcionais Yagi-Uda e Quadra Cbica

Para quem quer contatos a longa distncia, ou chegar longe com o mnimo de potncia, como no QRPismo, obrigatrio o uso de uma antena de alto ganho e de considervel relao frente/costa. Vamos ver alguma teoria das antenas Yagi. Note que os programas atuais calculam todos os parmetros otimizados. No h com o que se preocupar: s arrumar os alumnios e montar a sua.... Fcil demais? E !

Diretor

Irradiante

Mximo ganho

Veja este outro desenho. Consegue ver alguma diferena?

Refletor

Irradiante

Mximo ganho

Esta a diferena: O irradiante sempre leva o cabo coaxial. O elemento parasita quando maior que o irradiante, este o refletor. Quando leva um elemento parasita menor que o irradiante, ele chamado de diretor. Pode ter vrios diretores, mas quase sempre um nico refletor! Como uma seta, a antena sempre irradia na direo do elemento menor. Se usar apenas dois elementos, o irradiante ser sempre o maior

A regra a mesma que estudamos: o refletor sempre 5% maior que o irradiante e o diretor 5% menor que o irradiante. Pode haver pequenas diferenas nesta porcentagem, a ttulo de otimizao,

Manual das Antenas

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conforme se observa o resultado dos programas para clculos de antenas Yagi-Uda.Segundo clculo padro, o comprimento da gndola (boom) de do comprimento de onda.

No h rigidez neste clculo, mas ele influi na impedncia da antena e na diretividade. Pode-se at ligar um cabo de 50 ou 75 sem problemas, mas com certeza algo sair perdendo. Quando optimizada, a impedncia pode ficar de meros 5 ohms a centenas de ohms. O comprimento da gndola pode variar de 0,15 a 0,30 comprimento de onda.

Veja abaixo o resultado para o clculo de uma Yagi de 2 elementos para 28 MHz: Refletor 5,19 metros aproximadamente.Irradiante 4,94 metros aproximadamente.Separao entre os elementos 2,12 metros, aproximadamente.O uso do gamma-match ou transformador de impedncias sempre bem vindo. A vantagem do

gamma que ele permite uma ampla margem de ajuste, o que no acontece com o transformador padro, a menos que se conhea a impedncia no centro da antena e, utilizando a frmula padro, calcular o transformador no comprimento de onda correto. Acredite, fique com o gamma-match!

A propsito, por qu usar carssimos tubos de alumnio se voc pode usar um fio de cobre encapado para fazer sua direcional Yagi? A armao da antena, inclusive gndola, pode ser tubos de PVC fino. Os fios que formam os elementos irradiante, refletor ou diretores, so afixados com fita isolante, de preferncia, de alta fuso. Pode-se usar abraadeiras.

Na figura abaixo, uma sugesto da sua Yagi de fio e PVC para VHF.

Cruzeta de PVC

Fio de cobre

Caninho de PVC

Cabo coaxial

Fitas adesivasou abraadeiras

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Abaixo, detalhes para a montagem do gamma-match. O tubo de alumnio que recebe o condutor central do cabo coaxial, costuma ter meia polegada de dimetro. Este tipo de gamma-match tambm serve para antena Quadra Cbica, mas o comprimento dos elementos bem maior e h uma sutil diferena em sua construo.

Suporte (isolante)

Abraadeira de metalpara ajuste de ROE

Malha no centro doirradiante

C L

S

Faixa L S C

20 m15 m10 m

48 pol36 pol24 pol

6 pol5 pol4 pol

200 pF120 pF80 pF

Com certeza haver diferenas nos dados fornecidos por programas de computador. A maioria das antenas Yagi no traz o capacitor, quase sempre um varivel de pequenas dimenses (miniatura). Faa um teste usando o segundo modelo mostrado neste livro. J os montadores de quadra-cbica preferem usar um tubinho de cobre, encontrado em oficinas de automveis (ou acessrios para geladeiras), e no centro, usar o fio 10 encapado. A ligao feita por uma garra jacar. Aps encontrar o ponto de menor ROE, solde o fio.

Note que alguns programas no do detalhes, mas se voc montar o gamma-match para uma Yagi-Uda, sem o capacitor varivel, a alma do cabo coaxial fica dentro do tubo de alumnio (que funcionar como capacitor!) e sua ponta, sem ligao. O ajuste feito atravs de uma abraadeira, que corre sobre o tubo de alumnio e o elemento irradiante. Isto importante!

Por outro lado, o esquema apresentado no programa do colega VE3SQB, ocorre o inverso: o fio central do cabo coaxial ligado no caninho de alumnio (stub), na parte externa e o fio central (gamma rod), ligado ao irradiante. O fio central continua isolado e ele quem corre dentro do tubo de alumnio! Na nossa opinio, mais fcil para entrar gua e de difcil ajuste final...

Se voc usar o gamma-match para uma quadra cbica, usando o capacitor varivel, a barra do acoplador gamma ligada diretamente ao elemento da antena, atravs de um fio curto-circuitante. Veja o desenho com as diferenas dos gamma na seo deste livro que fala sobre os acopladores ou transformadores de impedncias.

Observe que nas montagens da quadra-cbica, a malha do cabo coaxial de 50 vai exatamente ao centro do elemento irradiante.

Manual das Antenas

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Manual das Antenas

Esta uma antena clssica e funciona muito bem, conforme j comprovamos na prtica, alm de ser de fcil montagem.

A gndola ou boom, pode ter de 2 a 7 cm de dimetro e 1,80 m de comprimento, podendo ser tubo quadrado. Se quizer, voc poder isolar os elementos da gndola, atravs de uma mangueira ou outro material isolante. Alguns colegas dizem que fica menos ruidosa a antena feita assim. Poderia tambm, e com vantagem, usar a gndola de PVC.

Os elementos em forma de delta so dois fios de pouco mais de 1 mm, tendo a distncia (entre 22 a 25 cm) ajustada ao longo do elemento irradiante para a menor ROE.

Diretor 3 - 85 cm

Diretor 2 - 90 cm

Diretor 1 - 92 cm

Irradiante - 96 cm

Refletor - 100 cm

MODELOS PRTICOS DE ANTENAS

Direcional de 5 elementos para VHF

50 cm

30 cm

40 cm

50 cm

irradiante

22 mc

22 cm

Transformador 4:1descrito nestelivro. D 67 cm!

gndola

22 c

m

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Manual das Antenas

92

7

m

aus

tde

)

a9

c(

je

RO

E

40 cm

45 cm45 cm

m1

7c

8,5

m

Direcional de 3 elementos para VHF

coaxial 50 gndola(PVC)

irradiante

irradiante

Os elementos dessa antena so feitos de fio de cobre 8 ou varetas de ao. O cabo coaxial de 50 pode ser ligado diretamente nas pontas dos dois braos que compem o irradiante. A gndola tem 1 metro de comprimento, aproximadamente.

Observe que o desenho no est rigorosamente em escala.

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50 cm


Manual das Antenas

Acima, programa para clculo de Yagi-Uda de 2 a 21 elementos. Abaixo, programa para clculo de gamma-match. Mas ateno: h uma diferena entre uma vrgula e um ponto. Se o programa der a mensagem run timer error e fechar, algo foi digitado errado ou faltou preencher algum campo! Nota: Use sempre uma vrgula e no ponto para separar nmeros, no caso da frequncia em Mhz. NOTA: NO PRECISA DE GAMMA! Os clculos so para conexo de cabo coaxial de 50 ohms direto, se voc separar o elemento no meio!

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Isoladores

Isolador central

Cabo 75 ohmsde 1/4 onda(balun)

Antenas loop e quadra-cbica

A rainha das antenas. Esta frase bem comum e tem razo: uma quadra-cbica um verdadeiro canho, quando bem projetada. O problema justamente sua construo fsica, que envolve materiais at pesados.

Uma quadra cbica na verdade uma antena loop com dois ou mais elementos. Por isso, vamos falar um pouquinho sobre a antena loop e como calcul-la. Embora bi-direcional, por ser uma antena de onda completa, d um ganho razovel e muitos radioamadores norte-americanos tem verdadeira paixo por este tipo de antena.

Como vimos no incio, a loop uma antena de onda completa. Portanto, usa a frmula padro de 315 dividido pela freqncia que nos interessa. A impedncia fica em torno dos 120 e pode assumir vrias formas, desde tringulo, quadrada ou conforme for seu terreno. Se usar mais um elemento parasita, torna-se uma quadra-cbica.

Uma sugesto sempre afast-la ao mximo do solo. Ajuda muito. Se assumir a forma de um quadro, cada lado do quadro ter de onda. O cabo pode ser ligado na lateral (polarizao vertical) ou embaixo (polarizao horizontal). Alguns colegas fazem-na na forma de um retngulo. Parece que casa melhor a impedncia e d um bom ngulo para irradiar na linha do horizonte.

Um detalhe: a loop pode ficar de p na vertical, ou ser montada na horizontal, o que chamamos de quadra-deitada. Irradia para o cu, mas como o sinal sobe como um canho, tambm desce com fora total num raio de 1000 Km! Interessante para os 7 e 3,5 MHz. Para bandas altas, melhor usar dois elementos, formando uma quadra-cbica.

Abaixo uma antena loop, de 1 onda completa.

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Irradia nestas direes

Coaxial 75 ohms.1/4 onda

(para uma banda escolhida)Coaxial 50 ohms

Acoplador Transceptor

Agora, um pouco de clculo. Queremos esta antena para operar nos 10 metros,

freqncia de 28 MHz.

Frmula padro para loop de fio fino: 315/28=11,25 metros. Este o comprimento total

do fio, ou seu permetro. Basta dividir o valor por 4 (cada lado da antena) e teremos o

comprimento: 2,81 m de cada lado.

Pode-se usar o gamma-match, calculado com o programa de computador ou usar o

transformador de impedncias, que um pedao de cabo coaxial de 75 RG 58, de de onda.

Temos ento 285/28=10,17 dividido por 4. Obtemos 2,54 metros aproximadamente. As frmulas

levam em conta o fator velocidade do cabo coaxial, normalmente em torno de 0,66% que deve ser

multiplicado pelos 2,54 metros obtidos. Isto significa que o transformador ter no final 1,7

metros. Se aps a montagem da antena e do gamma ainda a ROE for alta, experimente reduzir o

comprimento do gamma. Veja que o restante da linha de 50 ohms, seno, voc estaria apenas

fazendo uma emenda no cabo coaxial! Nota: o casador acima de 2:1, pois casa os 120 da

antena com os 50 do cabo coaxial .

Claro que se voc tiver um destes fabulosos analisadores de antenas, seu trabalho ser

infinitamente facilitado, podendo testar o gamma antes de sold-lo antena.

A antena loop tem um quadro apenas. Se acrescentar mais elementos (quadros), tornar-

se- uma cbica de quadro e a impedncia ir variar de 25 a mais de 300 , por isso, o gamma-

match em srie com um capacitor varivel, para ajuste grosso. O transformador neste caso tem a

proporo de 4:1 usando-se o cabo coaxial de 50 ou 75 , embora muitos usam o que foi descrito

acima.

J pensou em usar uma loop multibanda? fcil de fazer e os quadros recebero a mesma

ligao do cabo coaxial. Visto que cada quadro requer um casador de comprimento fsico

apropriado, o ideal usar um acoplador entre o rdio e o cabo coaxial. Voc poderia, por

exemplo, calcular o gamma para uma das bandas especificamente e casar as outras com o

acoplador de antenas, caseiro ou comprado pronto.

Abaixo uma idia sobre uma loop multibanda, polarizao horizontal.

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Que tal uma quase loop, de tamanho reduzido para 20 metros? Alguns colegas tem

experimentado, inclusive na forma de multibanda, a loop de quadro aberto, de meia onda. Na

verdade seria um diplo de meia onda dobrado em forma de um quadro. Ao contrrio da loop, o

extremo aberto, ou seja, isolado. A impedncia da antena bem reduzida. Alguns colegas

sugerem usar o transformador 1:1 e o cabo coaxial, descer pelo centro do quadro.

Teoricamente, pode-se inclusive usar um elemento refletor, tornando-a direcional.

possvel montar essa antena multibanda, com uma ligao nica de cabo coaxial, como

mostrado nas pginas anteriores, sobre a quadra-cbica multibanda. H uma certa polmica

sobre esta antena, por isso, que tal experimentar?

Neste exemplo: dipolo para 14,2 MHz: Usando a frmula padro, temos 10,03 metros ou 5 metros cada

perna do dipolo. Dobre em formato de U e temos a loop de quadro aberto, de meia onda.

Um detalhe importante: este tipo de loop, incluindo a Moxon, irradia em direo ao ponto de ligao do

cabo coaxial (feed-point), ao contrrio da loop de onda completa (e quadra-cbica).

Esta antena pode ser instalada na vertical ou na horizontal, deitada, mas sempre irradia em direo ao

feed-point (ponto de ligao do cabo coaxial)

Cabo 50 ohms qualquer comprimento,

descendo na horizontal at o centro

do quadro e depois verticalmente.

2,5 m1,

25 m

1,25

m

Isol

ador

1,25

m

1,25

m

2,5 m

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Mxima irradiao em

direo ao feed-point!

Loop de quadro aberto, de meia-onda (ou dipolo dobrado)

Manual das Antenas

Esta antena loop para 28 MHz de fcil construo e, pelo seu formato retangular, permite a ligao de um cabo coaxial de 50 diretamente antena.

Por via das dvidas (e a est o segredo!) faa um transformador de impedncia enrolando o cabo coaxial, formando 3 espiras de uns 30 cm de dimetro.

O fio para essa antena o de n 12 AWG e o ganho pouco mais de 2 dB sobre um dipolo, o que no nada desprezvel, dando 1:1 de ROE em 28.400 KHz.

Se no amarrar as pontas em rvores ou postes de madeira, voc pode construir uma cruz de bamb ou PVC para suportar a antena, como se faz com uma quadra-cbica.

Antena loop retangular para 10 metros

coaxial de 50 para o TX

3,65 m

1,82 m

Varetas de bambou PVC

balun

isolador central(2 cm ou mais)

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Um detalhe importante

sobre as antenas loop, conforme

uma orientao do colega PY4ZBZ,

Roland Zurmely: um loop

quadrado fino de uma onda inteira

de comprimento em espao livre,

apresenta uma impedncia de 100-

j350 ohms. Precisa ser aumentado

em mais ou menos 5% para ficar

resistivo e ento com mais ou

menos 120 ohms e um ganho 1,12

dB maior que o dipolo de meia

onda. Ou seja, o comprimento total

L do fio loop quadrado ser de

L=315/F (L em metros e F em

MHz). O fator 315 nada mais que:

300+5%=300x1.05=315.

Leve em conta es ta

informao ao calcular sua loop!

Coaxial de 50 ohms

A

B

ADENDO: MAIS SOBRE ANTENA LOOP RETANGULAR PARA OUTRAS FAIXAS

Faixa A B

14 MHz 367,03 cm 744,22 cm21 MHz 246,38 cm 497,84 cm24 MHz 208,28 cm 424,18 cm28 MHz 182,88 cm 370,48 cm

Antena Quadra Loop com coaxial de 50 ohms

Como sabido, uma antena loop (um quadro de onda completo) tem uma impedncia em torno de 120 ohms, mas descobriu-se que mudando a forma do quadro, possvel conseguir quase 50 ohms de impedncia resistiva, o que atraente para a maioria dos operadores, que no precisaro usar um acoplador de antenas ou gamma-match construdo com cabo coaxial de ou onda.

Note o leitor que as medidas esto em centmetros, para dar maior preciso. S para esclarecer: 370,48 cm o mesmo que 3,7 metros. Os lados A e B so repetidos duas vezes, que somando tudo, obtm-se o comprimento total do fio (seu permetro). Se tiver curiosidade, some todos os lados e voc ter o comprimento de onda/fio em metros. A frmula a mesma para se calcular antenas quadra: 300/F (Mhz)=L (comprimento em metros)

A antena pode ser montada em p, como mostrado na figura ou deitada e irradia para os

lados.

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Manual das Antenas

Antena Moxon

No uma antena de pequenas dimenses, mas tem seus adeptos em todo o mundo, especialmente para as faixas mais altas. Estamos falando da antena Moxon (pronuncia-se mocssom), tem algum ganho e direcional, a exemplo da Yagi, mas com uma vantagem: sua rea menor que uma Yagi.

Abaixo os desenhos da Moxon e o programa para seu clculo, que pode ser baixado pela internet no seguinte endereo: http://www.moxonantennaproject.com

Esta antena opera deitada e sua construo assemelha-se a um quadro de uma quadra-cbica ou loop. O bom que no precisa de nenhum tipo de acoplador para sua sintonia. No stio indicado voc encontra mais detalhes interessantes sobre esta antena. Depois de montada e na posio horizontal, os elementos sustentadores (cruz) podero ficar um pouco envergados. Sem problemas, desde que isso no deixe muito frouxo o quadro irradiante (os fios). No se esquea que esta uma antena direcional e voc deve usar um mastro rotativo ou um rotor na ponta de sua torre.

Segundo alguns autores, a relao frente/costas desta antena varia de 15 a 20 dB, o que confirma suas exccepcionais qualidades como antena direcional!

Irradia nesta direo

Isoladores

Manual das Antenas

Manual das AntenasAntena quadra-cbica

Os clculos so os mesmos fornecidos acima para a antena loop. Apenas acrescenta-se um elemento refletor ou diretor, com o comprimento 5% maior ou 5% menor, respectivamente. No caso de dois elementos, o irradiante ser o elemento maior, de preferncia. Pode-se usar o transformador 4:1 ilustrado neste livro, feito com um pedao de cabo coaxial de 50 (seo casadora em forma de U), de de onda ou o gamma-match capacitivo, feito com um capacitor varivel e um pedao de fio, que ir curto-circuitado atravs de uma abraadeira, conforme clculos tambm fornecidos. A vantagem deste ltimo que permite um ajuste fino para a menor ROE. Voc pode mont-la multibanda, ligando um cabo coaxial para cada faixa e com casador previamente calculado.

Transformador 4:1descrito nestelivro. Pode-seusar o gammamatch capacitivo.Veja que o programado colega VE3SQBusa o transformador2:1. Obviamente, aimpedncia variade acordo com ocomprimento dagndola e o nmerode elementos, por isso,no um valor fixo,conforme mostramosneste livro!

Varetas debamb.Distncia dagndola: 0,15 a 0,2comprimentode onda

Dados para o gamma-match, semelhante ao da Yagi

Faixa L S C20 m15 m10 m

30-40 pol25-30 pol15-20 pol

2 pol1,5 pol1 pol

250 pF120 pF75 pF

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No mesmo programa, clculo para o casador de impedncias, escolhendo-se o tipo de

cabo coaxial. Uma facilidade nossa disposio!

Manual das Antenas

Programa para clculos de antenas Quadra-Cbicas

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Quadra Pfeiffer - Quadra Cbica encurtada

Que tal construir uma quadra-cbica para 40 metros.... rotativa?! possvel, pois o colega Andrew Pfeiffer K1KLO desenvolveu uma maneira de encurtar uma antena quadra, a ponto de uma para 40 metros ter o quadro menor que uma cbica comum para 10 metros.

A mudana consiste em se fazer o quadro em forma de uma cruz de Malta. Duplicando ou triplicando os quadros, a reduo drstica. Para detalhes, procurem na internet, que encontraro um manual fornecido pelo autor, com todas as dimenses da antena. Vale a pena uma experincia, pois a maioria dos radioamadores desconhece este tipo de antena.

A possibilidade de se ter uma quadra-cbica para 40 metros bem atraente. A matemtica para a construo do refletor e/ou diretor a mesma que estudamos at agora. Pensamos inclusive na possibilidade de usar os casadores construdos com cabo coaxial de 75 ohms, descritos neste livro. Neste caso, o quadro da antena seria aberto para receber o casador (malha e fio central).

Procure na internet e veja uma verso desta antena realizada por David K. Shortess, W7PTL. Est no site da ARRL.

Fio n 14

Ponto deligao docabo (gamma)

Isoladores

Manual das Antenas

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Quadra normal

Quadra Pfeiffer

Comparativo entre uma quadra normal e a Quadra Pfeiffer (cruz de Malta ou quadra

maltesa), para a mesma banda. Duplicando a cruz, a reduo maior ainda e a forma da antena

ser praticamente circular.

Seria mais ou menos essa a forma de uma Quadra Pfeiffer para a banda de

Manual das Antenas

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Outro formato da Quadra Pfeifferdivulgado por David K. Shortess, W7PTL

Freqncia N espiras Fio n AWG Dimetro bobina Comp. enrolamento

7200 Khz 26 16 6,3 cm 5 cm14200 KHz 16 14 5 cm 5 cm

21250 KHz 8 12 5 cm 5 cm

Quadra Cbica normal

Quadra Pfeiffer

R e l a o e n t r e o tamanho final de uma quadra normal para 40 metros e uma quadra Pfeiffer. Uma observao importante: o permetro do fio (comprimento total do fio) maior que numa quadra ou loop c o m u m . V a l e p e n a experimentar, pelo tamanho. O autor garante que no h perda de eficincia da antena, apesar de seu reduzido tamanho.

Antenas verticais, fixas e mveisVisto que so, mecanicamente falando, difceis de serem construdas, a maioria dos colegas

radioamadores prefere compr-las pronta, como o caso de antenas para veculos.Elas consistem, basicamente, de uma antena de meia-onda ou menor, sendo que a massa

metlica do veculo faz o aterramento. Usa-se uma bobina para encurtar ainda mais o tamanho fsico da antena, da que seu rendimento costuma ser precrio.

Sugesto: cortar uma antena tipo Maria-Mole para PX e inserir no meio a bobina. Esta pode ser inclusive de um pedao de cabo de vassoura, por ser mais leve. Faz-se um furo em ambas as pontas. O difcil costuma ser soldar a bobina de cobre nesse tipo de metal, normalmente ao. Pode-se prender com uma presilha ou abraadeira.

Para operao fixa, liga-se uma perna do dipolo a bobina onde vai o centro do cabo e a parte da malha, liga-se a radiais de meia-onda. Ou faa um bom terra.

Abaixo, detalhes para a construo de uma antena mvel para 40, 20 e 15 metros, seguindo a receita publicada no fabuloso livro Equipamentos e Antenas para Radioamadores e Faixa do Cidado, da editora Antenna. O artigo original de autoria do colega Nelson Franco F. de Almeida, PY6JD e foi publicado na Eletrnica Popular n 5 volume XXIII h mais de 25 anos.

Tabela para a construo da antena mvel da pgina ao lado

Manual das Antenas

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1,60

m9

m

7c

8 cm

TOTAL: 2,65 m

Como o dimetro da bobina bem maior que um caninho de PVC, pode-se fazer um molde de papelo, enrolar a bobina e fix-la com alguma cola plstica, como Araldite. Depois de seca, retire o papelo e voc ter uma bobina larga, que poder ter as extremidades soldadas ou seguras por abraadeiras de rosca. Mesmo que a vareta de metal fique um pouco adentrada no tarugo de madeira, para dar firmeza estrutura, faa um teste de ressonncia da antena, afastando a vareta superior. Em ltimo caso, altere o nmero de espiras. Curiosamente, o nmero de espiras para cada faixa, aumentada na proporo de mais 10. Aumente ou retire uma ou duas, para fins de ajuste fino.

Outra sugesto, no testada, montar a verso para 40 metros e curto-circuitar as espiras com uma garra jacar. Isto far com que a antena ressone numa frequncia mais baixa. Pode haver perdas, mas voc ter uma antena mvel multibanda.

No se esquea que se usar a mola conforme mostra o desenho, ela dever ser isolada do chassi do carro ou terra.

Manual das Antenas

33

Nota: a matemtica envolvida em antenas encurtadas para uso

mvel a mesma aplicada s antenas encurtadas dipolo,

conforme aparece neste livro. Procure a tabela de indutncias no

ARRL Handbook e voc ter todos os detalhes para a confeco

da bobina, como dimetro do fio, comprimento do enrolamento,

nmero de espiras e, o que mais importante, a indutncia da

bobina em microhenries.

Esquema eltrico da antena

vertical bobinada

Abaixo, uma vertical tipo Marconi. A ligao central do coaxial vai na parte de cima e a

malha, aos radiais. No caso de uma vertical de 1/2 onda, o elemento que recebe a malha do

coaxial, costuma ir ao terra (um bom terra!). Colegas norte-americanos costumam usar a prpria

torre como antena vertical.

O clculo da antena o padro. No caso de se usar radiais, o nmero deles 4, sendo que

cada radial dever ter de onda, descendo na forma de um V invertido. Neste caso, pode-se

ligar o cabo coaxial de 50 diretamente. Os radiais retos (na horizontal) dar a antena uma

impedncia de 30 , aproximadamente. Veja desenho, que no est em escala.

Antena vertical Marconi

1/4 onda

Coaxial 50 ohms

Poste madeira, etc

Quatro radiais inclinados a 45 de onda cada um. Veja que os radiais esto ligados entre

si e malha do coaxial e isolados do elemento irradiante (vertical).

A propsito, no se esquea que as pontas dos radiais devem ficar o mais longe possvel

das pessoas para evitar exposio radiofreqncia. Especialmente se voc adepto das 2x813!

Na outra pgina, programa para clculo de antenas verticais, de todos os formatos, do

colega canadense VE3-SQB.

Manual das Antenas

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Isoladores

Programa para clculo de vrios tipos de antenas verticais

Do mesmo autor, sub-programa (coil calc) que calcula as bobinas para verticais encurtadas. Nos desenhos mostrados acima, onde a antena tem de onda, pode-se usar um casador de impedncia de

Manual das Antenas

35

Esta antena foi baseada num artigo do livro eletrnico Idias e Projetos para QRP, do

colega russo Igor Grigorov RK3-ZK e pode ser vista (com muitas outras coisas interessantes) no

site www.antentop.org.

O criador Dmitry Fedorov, UA3-ARV e segundo os dados, pode operar em duas ou trs

bandas simultaneamente. uma antena interessante, pois o mesmo design usado para a

construo de antenas dual-band em VHF/UHF.

Abaixo os desenhos da antena e a tabela com os dados para a sua construo. O cabo

coaxial de 50 ohms. A malha ligada nos elementos parasitas e a alma (fio central do cabo)

ligado no elemento irradiante, que obviamente deve estar isolado dos demais. Sugesto: monte os

elementos numa chapa em forma de L, isolando a vareta irradiante.

No so fornecidas frmulas matemticas nem detalhes para o ajuste de freqncias, mas

o comprimento diferente para cada ressonador com certeza ir alterar o ponto ideal de operao

da antena. Na figura 1 e 2 o dimetro do elemento M de 25 mm e S de 10 mm. Na figura 3 e 4 os

elementos S tem 1,5 mm de dimetro e M continua com 25 mm.

S1 S1S2

M M

D1D1

D2

^

^

^

^^^

Figura 1 e 3 Figura 2 e 4

Banda emMetros

Comprimentode M em mm

Comprimentode S1 em mm

Distncia deD1 em mm

Comprimento de S2 em mm

Distncia de D2 em mmFigura

20, 15, 10

14, 10

20, 15, 10

14, 10

1

2

3

4

5168

3630

5149

3432

3407

2527

3451

2567

220

220

220

210

2573

2661

200

200

Manual das Antenas

Open-Sleeve - antena vertical bi-banda ou tri-banda

36

Sugesto de como construir a antena, usando uma cantoneira metlica. Repare que o elemento irradiante isolado da cantoneira. Se usar conector coaxial fmea (para VHF/UHF), o irradiante ligado s no furo central, seno ficaria em curto com os demais elementos. No h problema da cantoneira ser aterrada atravs de um mastro metlico. Esta antena tambm conhecida como Open Sleeve Jnior e uma combinao de duas antenas J e tima para operao de satlites. O leitor poder encontrar detalhes sobre o funcionamento desta antena na pgina do Roland Zurmely, PY4ZBZ (http://paginas.terra.com.br/lazer/py4zbz). Caso este endereo esteja obsoleto por ocasio da publicao deste livro, digite o indicativo do Roland no site de busca do Google, que voc o encontrar com facilidade.

Antena Open Sleeve para V/UHF

Manual das Antenas

14 cm

A

B

C

COMPRIMENTO DOS ELEMENTOSE DISTNCIA ENTRE ELES

Elemento A - 48,9 cm de comprimento.Elemento B - 15,9 cm de comprimento.Elemento C - 146 cm de comprimento.Distncia entre A e B - 3,65 cmDistncia entre A e C - 11,4 cmElementos metlicos de 9,5mm de dimetro.

37


Antena J-Pole para VHF ou V/UHF

Esta uma antena muito apreciada pelos europeus e semelhante, seno igual, a antena descrita acima, a Open Sleeve. Abaixo os dados obtidos com o programa do VE3-SQB. Por ser uma antena pequena, as cruzetas podem ser de PVC ou outro material isolante.

Repare nesta antena que a posio da ligao do vivo do coaxial ao stub ou elemento que faz s vezes de acoplador, tem grande influncia.

T e curva de PVC

Feed ou ponto de ajuste

Stub ou varetaque recebe o vivo do coaxial

Gap ou espao entreelementos paraperfeita ressonnciada antena

Elemento irradiante(mas recebe a malha do coaxial)

Manual das Antenas

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Programa para clculos da antena J-Pole

Este programa permite o clculo da antena J-Pole monobanda ou tribanda. As medidas

podem ser em centmetros ou polegadas.

Manual das Antenas

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ACESSRIOS PARA ANTENAS - ALGUMAS IDIAS

CABO COAXIAL(para o rdio)

ISOLADOR CENTRAL (ACRLICO OU MATERIAL ISOLANTE)

ANTENAANTENA

Neste caso, observe que o cabo coaxial entra pelo furo inferior, passa para a parte de trs e entra novamente pelo furo superior, ficando de cabea-para-baixo, evitando a entrada de gua. Muitos preferem usar uma bolinha de silicone para vedar a ponta do cabo coaxial, mas arriscado a se soltar e entrar gua no cabo, danificando-o ou, no mnimo, alterando suas caractersticas eltricas.

No desenho abaixo, a vista de perfil.

Isolador Central visto de perfile cabo coaxial, passando pelosfuros.

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Isolador central

D uma volta por cima e fixena parte debaixo com presilha

Quase qualquer coisa que no seja metlico pode ser usado como isolador central, como pedao de madeira, tubos de PVC, mangueira de borracha e at mesmo uma corda de fibra vegetal. Numa emergncia, quase tudo serve, at mesmo um boto de palet (ou da farda!) serve como isolador em uma antena!

Numa emergncia, j vimos um dipolo com o isolador central encoberto por uma sacolinha de

Neste desenho, a conexo feita por um conector coaxial fmea, devidamente

aparafusado numa placa acrlica ou outro material isolante. Uma das pernas vai soldada no pino

central do conector e a outra perna num dos parafusos do conector. Ao final, deve-se vedar a

conexo do cabo coaxial com uma fita de alta fuso, evitando a entrada de gua. bem provvel

que, devido ao peso do cabo, o conector acabe ficando de cabea-para-baixo. Neste caso, a parte

de trs (o pino central) deve receber algum tipo de resina isolante. Poderia ficar dentro de uma

caixinha de plstico.

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Como emendar tubos numa gndola ou conectar o cabo coaxial

Observe que no desenho abaixo, trata-se de um elemento irradiante, separado no meio por um material isolante. Os elementos no encostam na gndola, caso contrrio seria um curto! Se fosse o caso, poderia ser usado o gamma-match, como veremos adiante. A chapinha em L que sustenta o conector tambm de material no condutivo, seno, faria contato com a gndola.

A partir deste desenho, fica fcil imaginar um gamma-match para esta antena. Neste caso, os elementos podem estar encostados na gndola, exceto o fio central do conector, j que a seria ligado o stub ou alma de um cabo coaxial grosso, que serviria como capacitor.

No desenho abaixo, uma maneira de ligar o cabo diretamente no irradiante, caso se use uma seo casadora de 75 ou mesmo cabo de 50 . O suporte L de material no-condutor, que isola o conector da gndola, se esta for de metal. No caso de Yagi para VHF, use tubos de PVC para a gndola, no precisando se preocupar com a isolao da chapinha L.

Sugesto de como ligar cabo num elemento irradiante.Com alguma mudana, tem-se um gamma-match.

Voc encontra clculos para o gamma-match neste livro.

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Idia da abraadeira para emendar duas varetas de alumnio

tubo mais fino (ponta da antena) tubo mais grosso

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iT

ubo

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lum

no

Pre

sh

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il

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sto

de

u g

ma

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am

-c

paa

nten

as Y

agi

Ua

r a

-d

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Nota: O tubinho de alumnio (stub)

tambm pode correr sobre o cabo

coaxial, expondo parte dele, caso no se

consiga um ajuste fino de ROE. Vede

para no entrar gua.

Desenho eltrico de um gamma-match. O capacitor pode ser varivel ou feito a partir de um tubo de alumnio com a parte central do cabo coaxial (mais comum). Este prprio para Quadra Cbica, onde o fio central vai ligado ao capacitor e este, ao irradiante atravs de um pedao de fio

Suporte (isolante)Abraadeira de metalpara ajuste de ROE


CL

S

Faixa L S C

20 m15 m10 m

48 pol36 pol24 pol

6 pol5 pol4 pol

200 pF120 pF80 pF

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Barrinha curto-circuitantepara ajuste. Depois, solde

Acima, o sistema mais comum, adotado para acoplamento de uma antena Yagi-Uda, de dois ou mais elementos. Como dito anteriormente neste livro, se voc tiver uma idia de qual a impedncia apresentada, voc poderia usar o cabo coaxial de 75 como transformador. A vantagem do gamma-match o ajuste preciso para a menor ROE, o que pode no acontecer com o transformador coaxial j cortado.

Um detalhe: o stub (L) tem 0,04 ou 0,05 comprimento de onda. A separao do stub ao irradiante de aproximadamente 0.007 comprimento de onda. Est bem prximo dos dados fornecidos

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Outra forma de fixar um elemento na gndola, no caso de diretores ou refletores de uma

Yagi. Pode-se isolar o elemento, com um cano de PVC, ou no, de acordo com seu projeto.

Usando-se tubo quadrado, fica at mais fcil fazer os furos, centralizar e suportar os

elementos. Os parafusos so para fixar melhor os elementos. sempre bom usar um estai na

gndola, para evitar que esta envergue e quebre no meio.

O desenho no est em escala, mas bom usar um estai de corda de nylon. At mesmo

elementos de grande comprimento, como no caso de Yagi monobanda para 40 ou 20 metros,

podem levar um estai, evitando que envergue muito ou quebre, j que os tubos de alumnio

comuns tem um ponto de ruptura bem inferior aos tubos de duralumnio (liga composta com

outros metais duros).

Poderia usar apenas um tirante, ao invs de dois. Existem frmulas para se calcular a

resistncia dos tubos de alumnio ao vento. comum usar tubos de menor dimetro e ir

encaixando nas extremidades. Isto tambm serve para pequenos ajustes de ressonncia da antena.

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Outros programas de computador que

facilitam a vida dos radioamadores

Programa do colega Fernando F. Almeida, que calcula bobinas (indutncias). Ideal para

clculo de traps para antenas encurtadas.

Na internet encontramos vrios programas elaborados por radioamadores para facilitar o exerccio da atividade. Como visto neste livro, so programas para clculos de antenas, transformadores de impedncias, gamma-match. Outros facilitam o tedioso trabalho de se calcular uma bobina para um projeto de um dipolo encurtado ou uma vertical.

Abaixo alguns programas que podem ser encontrados nos sites citados. Como os endereos da internet variam ao longo do tempo, basta digitar o indicativo do autor do programa nas pginas de busca, que voc os encontrar.

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Acima, excelente programa do colega PY2-FWA, para clculos de bobinas. Note que vem com uma tabela

de dimetro de fio e o nmero no cdigo AWG. Facilita a vida dos enroladores de bobinas e experimentadores!

Acima, programa elaborado por Roland Zurmely, PY4ZBZ/F5NCB, que calcula os parmetros, cabo,

transmissor, antena. Muito bom e intuitivo. Pode-se usar para calcular baluns (casadores de impedncias) usando

cabos coaxiais nacionais, que diferem em muito dos importados. um excelente programa.

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Muito prtico de se fazer, enrolar uma parte do cabo coaxial, (comprimento dado na

tabela, em metros) o mais prximo possvel da antena, formando algumas espiras. o balun de

1:1 de corrente. Veja a tabela abaixo:

Faixa individual, muito eficiente

Faixa Cabo RG 213 (grosso) RG 58 (fino)

80 m 6,68 metros 8 espiras 6,1 metros 6 a 8 espiras

40 m 6,68 metros 10 espiras 4,58 metros 6 espiras



15 m 2,45 metros 6 a 8 espiras 1,82 metros 8 espiras

10 m 1,82 metros 6 a 8 espiras 1,22 metros 6 a 8 espiras

Balun multibanda, usando todos os tipos de cabo coaxial

80 a 10 metros 3,4 metros 7 espiras

80 a 30 metros 5,47 metros 9 a 10 espiras

20 a 10 metros 2,45 metros 6 a 7 espiras

E agora, qual o dimetro das espiras? Uma sugesto: marque com um pedao de fita

adesiva onde termina o comprimento do pedao, segundo a tabela. Enrole aproximadamente o

nmero de espiras ou voltas. Depois, s ir afrouxando ou apertando as espiras at coincidir o

nmero delas segundo a tabela.

Os nmeros foram baseados no Antenna Book da ARRL e a medida em ps foi convertida

para metros.

Para a antena

Para o rdio

Espiras feitas com oprprio cabo coaxial.

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Transformadores de impedncias ou gamma-match

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Acima, um balun 1:1 com ncleo de ar. Depois de tudo soldado, coloque o miolo num cano de PVC de maior dimetro, com ganchos de metal para suportar a antena. No final, coloque um conector coaxial. D uma aparncia profissional. Na tabela, dados para se usar um ferrite, mas este tipo no recomendado para potncias acima de 100 Watts. Experimente o modelo com ncleo de ar. Funciona em toda a banda de HF.

Abaixo, um tpico balun de 4:1, construdo com um pedao de cabo coaxial de 75 ohms. A parte em forma de U tem o comprimento de onda. O restante, qualquer comprimento, tambm de 75 . Pode-se usar cabo de 50 , mas serviria para casar impedncias de 200 ohms da antena.

300 ohms

U=1/2 ondaCabo coaxial de 75 ohmsCasa antena de 300 ohms

Se usar cabo coaxial de 50 ohmsserve para casar antena com200 ohms de impedncia

As malhas esto interligadas

BALUN 4:1

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Diagrama de umbalun 1:1 de ferrite

1 2 3

11 2233

para o TX

para a antenaBalun 1:1 de ar

12 espiras trifilar

Fio n 12 esmaltado

Forma tubo de 25 mm de

dimetro (PVC)

Balun 1:1 com ferrite

16 espiras trifilar

Fio n 16 de cobre encapado

Ferrite 10 ou 12 mm de

dimetro e comprimento

de 6 a 12 cm (corte o excesso)

1

2

3

1122

33

Balun 1:1

Balun protegido por umtubo plstico (PVC)

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Transformador de impedncias 2:1

Como exemplificado nas partes sobre loop e quadra-cbica, um pedao de cabo coaxial de de onda de 75 pode casar uma loop de 120 de impedncia a um cabo coaxial de tamanho indeterminado, at o rdio. Os programas de computador mostrados acima, fazem isso automaticamente, levando-se em conta o tipo de cabo coaxial. Experimente usar o fabuloso programa do Roland Zurmely, PY4ZBZ, que calcula os parmetros cabo, antena, transmissor. Na prxima atualizao deste livro, daremos detalhes de como transformar impedncias abaixo de 50 usando dois cabos de 75 ou 50 em paralelo.

Para a antena - 75 ohms 1/4 onda Rdio - 50 ohms, qualquer comprimento

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28,5 MHz 1,77 metros

28 MHz 1,77 metros

27 MHz 1,83 metros



18 MHz 2,74 metros

Segundo dados que obtivemos com o programa para clculos da antena Quadra Cbica, os

comprimentos para as mesmas faixas, usando-se um cabo coaxial grosso, tipo RG 213, permaneceram

iguais.

Com certeza haver diferenas quando se usar outros tipos de cabo coaxial, pois o fator

velocidade pode ser 0,66% no cabo comum ou 0,82% no cabo para celular. Nunca deixe de multiplicar os

1/4 de onda no cabo pelo seu fator de velocidade! Lembre-se sempre que este tipo de gamma usa

exclusivamente cabo coaxial de 75 de impedncia e ligado em srie com o cabo de 50 que desce

para o TX.

A qualidade da emenda tem muito a ver com a sade de sua nova antena. Uma dica: tora o

fio central, enrole um fio mais fino em volta da emenda e solde tudo. Isole o fio central com uma cola de

silicone e passe uma camada de adeviso (fita crepe). Abra a malha como se fosse um chapu chins e

entrelace as duas partes. Enrole um fio fino em volta e solde tudo, com o cuidado de no derreter o cabo

plstico do interior.

Quer mesmo saber? Gaste um pouco mais e use uma emenda coaxial (conector coaxial duplo

fmea...)

TRANSFORMADOR 2:1 POR FAIXA

cabo RG 59 (fino) de 75

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Equipamentos de medidas - medidor simples de ROE

Embora no sejam muito caros, sempre bom construir um e ver como funciona. Os componentes no esto numerados no esquema, pois os valores so iguais para cada tipo.

O segredo fazer a placa de circuito impresso com as linhas captadoras de RF bem finas, pois teoricamente o aparelho poderia funcionar com baixa potncia (QRP). Outra dica substituir os resistores de carvo de 470 por trim-pots no mesmo valor e calibr-los com um multmetro digital, o que garantir um ajuste de escala mais preciso.

A calibrao dar um certo trabalho, mas o resultado final valer pena.Depois de montado, conecte um pequeno transmissor (pode ser um PX) num dos lados do

medidor e no outro, uma carga fantasma de 50 . Na falta, poderia at ser sua antena, desde que voc saiba que ela tem ROE 1:1.

1 Coloque a chave HH (ou outro tipo) numa posio. Assuma que seja a posio ADJ (ajuste ou cal).

2 Pressione a tecla do microfone, estando em Amplitude Modulada.3 O ponteiro avanou para o final da escala? Se sim, acione o potencimetro para que ele chegue

ao final e no ultrapasse o ltimo marco da escala. Se o ponteiro colou para trs, deve-se inverter a posio do rdio/antena. A chave HH est invertida. Inverta a posio da marca ADJ/ROE.

4 Coloque a chave HH agora na posio ROE. Aperte o mike e veja o resultado.5 Mea a ROE. Se o ponteiro do instrumento nem se mexeu, sinal que a ROE est 1:1 e o

aparelho calibrado.6 Se houve algum avano do ponteiro, h um desequilbrio nos valores dos resistores de 470 .

Se voc usou trim-pots, recalibre cada um deles, cuidadosamente, at obter os 1:1.Agora, como calibrar o medidor para saber o valor exato da ROE, se ela for acima de 1:1? Existe

um macete simples. No lugar da carga no-irradiante (fantasma), use agora um resistor de 75 (ROE 1,5:1); 100 (ROE 2:1); 150 (ROE 3:1) e 300 (ROE 6:1). Isto significa enganar o medidor, apresentando ROE de 2 a 3, limite mximo para a sade de seu rdio.

No se esquea de que neste caso, voc ir transmitir com baixa potncia, 1 watt, ou ento, os resistores de carvo (associao srie/paralelo) devem ter pelo menos 50 watts de dissipao. O tempo para isso deve ser de poucos segundos, seno o resistor vira fumaa. E os transistores de sada do rdio tambm...

Tpico refletmetro (medidor de ROE)

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R1

R2C1

D1 D2

C2

C3M1

POT1

CH1

AJT ROE

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2 diodos de germnio OA96 ou 1N602 resistores de 470 ohms*1 Potencimetro linear de 20 K ohms3 capacitores cermicos NPO de 10.000pF (10nF, 103Z ou 0,010 uF)1 medidor de 100 uA (VU-meter)

LISTA DE COMPONENTES - ESQUEMA NA OUTRA PGINA

Acima, um desenho sem escala, para que o leitor tenha uma idia de como projetar sua placa impressa. O comprimento das linhas de captao de RF mede de 7 a 10 centmetros e devem estar prximas um milmetro da linha principal. A largura da trilha do meio pode ter uns 3 milmetros, ( onde vai os pinos dos dois conectores coaxiais) e as laterais, dois milmetros. Porm, as linhas de captao devem seguir este desenho, retilneo. Alguns circuitos usam um pedao de cabo coaxial como linha de captao. No se esquea que o conector coaxial tambm vai aterrado massa, atravs da caixa metlica.

Na outra pgina, um refletmetro para QRP LED.Uma dica: se no achar medidores tipo VU-Meter, compre um multmetro no camel, de uns 10

reais, e aproveite o galvanmetro! No experimentamos, mas pode dar certo (acho que a dica vai inflacionar o preo dos multmetros Made in China!).

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70

4

047

10nF

10nF

10nF

1N601N60

Pot 20K

Chave HH

VU 0-100uA

TX ANT

AJT ROE

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Medidor de ROE com LED para QRP

Este refletmetro (medidor de ROE) foi publicado na pgina do Miguel Barti, PY2OHH, um dos maiores entusiastas do QRPismo brasileiro. Sua pgina referncia nacional (e internacional) sobre o assunto.

Apesar de simples, o medidor bem funcional, sendo para transmissores de baixa potncia, menos de 1 Watt. Os resistores de 100 so de metal film e dissipao de 2 watts cada um. Os resistores de 47 tambm so de 2 watts.

Testamos a montagem com a placa de circuito impressa da foto, improvisada, e funcionou muito bem.Quem quiser detalhes sobre o assunto, inclusive um extenso e bem explicativo texto, deve procurar a

pgina do Miguel, digitando seu indicativo em algum site de busca da internet.

COMO FUNCIONA

E como funciona! Veja os

ajustes, segundo informaes do Miguel:

Conectar um trx QRP na entrada colocar

a chave na posio SWR e a outra chave

na posio calibrar.

Ajustar o potencimetro at o

Led apagar, passar para a chave da

posio de calibrar para medir, aplicar

sinal. Se a estacionaria for 1:1 o Led ficar

apagado. Caso houver estacionaria o Led

acender. Quanto maior a diferena entre

os pontos de Led apagado maior ser a

estacionaria.

No nosso caso, eliminamos as

duas chaves liga/direto, com excesso da

medir/calibrar. Parabns Miguel por

essa preciosidade!

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Acopladores de antenas

Quem usa rdio valvulado no gosta muito deles, pois requer sintonias infindveis ao custo de emisso das preciosas vlvulas. Mas , inegavelmente, um acessrio essencial estao do radioamador, especialmente se usa vrios tipos de antenas.

Existem vrias configuraes de acopladores, para alta ou baixa potncia e o mais recomendado o modelo T, conforme o diagrama abaixo, embora provoque considerveis perdas na potncia final irradiada. Sua vantagem so os valores dos componentes, que podem ser encontrados no comrcio eletrnico.

Veja que o smbolo dos resistores apenas uma ilustrao eltrica, pois o que existe mesmo so os dois capacitores variveis, de alta isolao e um indutor, construdo segundo frmulas matemticas.

Um excelente programa (TLW) fornecido junto ao livro Antenna Book da ARRL para clculos de indutores e capacitores dos vrios tipos de acopladores de antenas.

Uma das maneiras mais simples curto-circuitar as espiras usando uma garra jacar, aps achar o ponto ideal para cada faixa. Mas ateno: altas voltagens e corrente de RF estaro presentes nas ligaes dos capacitores e indutor. Os capacitores variveis devem ser para mais de 1500 volts de isolao. Teoricamente, deveriam ter mais de 8 mil volts de isolao. Tambm corre-se o risco de haver um arco entre os capacitores e a caixa metlica do acoplador.

Nos Estados Unidos, pode-se adquirir um indutor varivel com motor controlado eletronicamente. Uma facilidade para os montadores dolarizados.

C1 - 180pF C2 - 500pF

L - 11,5 uH50 5

entradasada

Valores tpicos para um acoplador de antena T

TX ANT

Tpico acoplador em pi

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Manual das Antenas

Acoplador de antenas para QRP

Este circuito anda circulando por a - pginas da internet e boletins de grupos de PX e radioamadores, mas poucos sabem sua origem verdadeira: um artigo na revista Eletrnica Popular de fevereiro de 1980, de autoria do Jaime G. Moraes Filho.

Por ser fcil de montar e bem eficiente, mostramos o desenho e os dados para sua construo.Deve-se levar em conta que, pelo tipo de capacitor usado (ou trimmer), s serve para

transmissores de baixa potncia.Por abranger um espectro que vai dos 20 a 70 MHz, ideal para rdios Faixa do Cidado com

sada de at 5 watts, ou para quem gosta dos 10 metros, tambm usando os modernos rdios PX para esta faixa. O bom que estes aparelhos tem controle de potncia, que vai de 1 a 25 watts.

S para fins didticos, voc pode experimentar um nmero maior de espiras e tentar em outras faixas, como um QRP para 40 metros, por exemplo. Outra idia seria enrolar mais algumas espiras e curto-circuitar as ltimas, com uma garrinha jacar. Uma regra simples: quanto mais espiras, mais baixa a freqncia. Quanto menos espiras, mais alta a freqncia de ao do acoplador, mas isso requer alteraes nos valores dos capacitores.

Os conectores coaxiais e os dois trimmers esto ligados ao terra atravs da caixa metlica. Lembre-se: se usar os trimmers, baixa potncia!

L-1

C-1 C-2

DADOS CONSTRUTIVOS DO ACOPLADOR

L1 - 5 espiras auto-suportadas de fio esmaltado n 14 AWG (1,6 mm) em forma de 12,5 mm (1/2 polegada).C-1 e C-2 - Trimmer ou capacitor varivel de 3 a 30 pF.

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Caixa de metal

Manual das Antenas

Estes aparelhos dispensam comentrios. Basta dizer que so alguns dos fantsticos projetos do Jos Maria Gomes, PY2MG, disponibilizados para os radioamadores j montados e devidamente ajustados.

Os colegas radioamadores (ou PX) interessados nestes produtos, devem entrar em contato com o Gomes, atravs do e-mail que aparece em sua pgina na internet: www.py2mg.qsl.br

Instrumentos indispensveis no shack

Ao lado, sistema digital do medidor

Acima, medidor de ROE montado

Ao lado, um medidor de ROEe wattmetro digital

Medidor de indutnciase capacmetro digital,indispensvelnas montagens de transceptores.

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GAMMA-MATCH - OUTRAS SUGESTES

Suporte fixo (isolante)

Abraadeira de metal(mvel) para ajustede ROE


L

S

Mostramos atravs deste desenho, uma outra maneira de se construir um gamma-match. Note

que neste sistema, o tubinho de alumnio, fixado diretamente ao vivo do cabo coaxial.

Dentro do tubinho de alumnio, corre um cabo coaxial, sem a malha, ligado a uma abraadeira,

que tambm ligada ao elemento irradiante da antena.

No livro no foi comentado, mas importante que o tubinho esteja mais prximo ao centro do

dipolo. Se no final no se conseguir uma ROE 1:1, talvez seja necessrio aumentar o comprimento do

tubinho e do cabo em seu interior.

Dados bsicos do gamma-match:

Comprimento do tubinho de alumnio: 0,05 comprimento de onda.

Distncia do elemento irradiante: 0,007 comprimento de onda.

chapa de metal 1 mm

corte H feito com

serra-metal

gndola

ferro tubular quadrado

Como prender um suporte na gndola (boom) de

uma antena quadra-cblica ou loop

Manual das Antenas

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Em primeiro lugar, bom que se diga que Isotron marca comercial e registrada do

colega radioamador Ralph Bilal, WD0-EJA, proprietrio de uma fbrica de antenas chamada

Bilal Company, nos Estados Unidos.

O que caracteriza este tipo de antenas e suas variantes, que a antena propriamente dita

uma bobina e um capacitor de grandes dimenses. Tem seus adeptos e seus crticos. A verdade

que as antenas Isotron tem realmente suas vantagens e desvantagens.

Sobre as vantagens, podemos dizer que especialmente projetada para aqueles colegas

que tem espao reduzido ou simplesmente precisa de uma antena invisvel. O modelo caseiro,

que tem sido divulgada pela internet, cumpre bem esse papel: pode ser instalada num balco de

um apartamento e no chama a ateno de ningum. Alguns at pensam em se tratar de um pra-

raio inico, devido os dois discos que formam o capacitor. O ganho unitrio, mas quem tem

usado a antena em campo aberto, aponta outra vantagem: por ser pequena e leve, pode-se usar um

mastro comum, leve ou instalar no topo de uma torre. Os adeptos so entusiastas em mostrar

cartes QSL de contatos intercontinentais realizadas com as Isotron, comercial ou caseira.

Outra vantagem que mesmo para bandas baixa, como 40 e 80 metros e mesmo 160

metros, o que aumenta o comprimento da bobina e separao dos discos.

A desvantagem seria a ausncia de ganho e o local onde seria instalada. Se ficar

escondida, numa sacada de prdio, com certeza haveria alguns obstculos que prejudicariam

qualquer tipo de antena. bvio!

Outra desvantagem que ningum usaria este tipo de antena para competies e DX em

160 metros, mas pode ser a nica soluo para sair na faixa.

CONSTRUINDO A SUA ANTENA

Dados obtidos na internet mostram grandes discrepncias em relao ao nmero de

espiras da bobina, o que indica logo de incio que a montagem de uma Isotron quase sempre

emprica.

O material necessrio: dois discos metlicos de 13 (ou at 20) centrmetros de dimetro

(largura) que formaro o capacitor com isolador a ar. Pode-se improvisar uma placa de circuito

impresso, uma tampa de alumnio emprestada da Xtal ou, o que melhor ainda, dois discos

metlicos retirados de velhos HD de computador. O material brilhante e d uma resistncia

mecnica muito grande. O brilho pode at atrapalhar, pois praticamente um espelho. Uma

cobertura de tinta fsca resolve.

Os atuais HD encontrados em sucatas so de dimetro menor, de uns 9,5 cm. Os antigos

tem os 13 cm (big-foot), e so os utilizados nas montagens que vimos.

O ncleo da bobina um cano de PVC de 32 mm (1 1/4). O fio de cobre encapado de 2,5

mm, espiras unidas. A tabela anexa indica a quantidade de espiras e fornecemos tambm dados

obtidos com a nossa Isotron. Como na matemtica, o dimetro da bobina pode variar, mas requer ajustes no nmero de espiras de fio. O mesmo acontece com os discos, cujo dimetro tambm

pode variar, mas necessitar correes na separao entre s.

Monte uma antena Isotron*

Manual das Antenas

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DICAS PARA AJUSTES

Quem j montou avisa: o ajuste um pouco tedioso e a antena de banda estreita. Deve-

se passar o fio pelo centro do cano de PVC, ou na melhor das hipteses, mant-lo fixo, pois se

ficar solto dentro, provoca variaes nos ajustes. A idia usar um taboque (um tipo de

rodelinha) de madeira, borracha ou outro material, que tenha um furinho no centro, por onde

passar o fio de ligao do disco superior massa do conector coaxial. O desenho d uma idia

clara do que estamos falando.

O fio fixado nos discos atravs de parafusos, a menos que voc consiga soldar o metal

do disco.

Outra sugesto manter uns 2 cm de distncia entre a bobina e o primeiro disco. No seria

m idia dar um espao maior entre as primeiras espiras da bobina, pois isso serve para ajustar o

ponto de ressonncia da antena. No disco superior, bom deixar uma certa folga de fio acima do

disco, caso voc precise aumentar a separao entre os discos. Nesse caso, o fio acaba sendo

esticado.

O primeiro ajuste deve ser feito afastando ou aproximando o disco superior do disco

inferior. A princpio, o espao entre os dois discos equivalente ao dimetro de cada disco!

Depois deste ajuste, afaste as primeiras espiras de fio da parte inferior da bobina. Se a ROE ainda

for alta talvez seja necessrio retirar espiras.

sempre bom lembrar que uma bobina com mais espiras, ressona em frequncia mais

baixa. Menos espiras, ressona em frequncia mais alta. Nada como um impedancmetro ou ponte

de rudos para ajustar antenas!

O ambiente ao redor da antena tem influncia em seu funcionamento e consequente

ajuste.

E para finalizar, se aquele vizinho chato que vive reclamando de interferncia lhe

perguntar o que aquilo em cima de seu telhado, voc pode dizer que uma antena especial

para captar ondas telepticas de seres extraterrenos. Ele vai pensar que voc doido e nunca mais

vai torrar sua pacincia!

L C

Malha do coaxial

Alma do coaxial

A antena na verdade um circuito LC sintonizado, conforme mostra seu

diagrama eltrico. Este modelo de antena divulgado pelo colega francs F5-IXU

e no deixa de ser aparentada da polmica antena EH.

ESQUEMA ELTRICO DA NOSSA ISOTRON

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DADOS DA BOBINA DISCOS DE 27 CENTMETROS

15 metros - 13 espiras



OUTROS DADOS ACHADOS NA NET DISCOS DE 13 CM

10.100 mhz = 61 espiras / separao entre discos de 5 cm


14.120 mhz = 47 espiras /separao entre discos de 20 cm













21.000 mhz=24 espiras / separao entre discos de 6 cm







28.450 mhz = 12.5 espiras / separao entre discos de 7 cm

28.245 mhz = 12.5 espiras / separao entre discos de 6 cm

28.147 mhz = 12.5 espires / separao entre discos de 5.5 cm


28.580 mhz = 12 espiras / separao entre discos de 6.5 cm

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60

20 cm2

0 c

m

2 cm

Cabo coaxial 50 ohms

APARNCIA FSICA DA NOSSA ANTENA ISOTRON

PVC 32 mm

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61

FAMLIA INDGENA RECEBE MICRO RECICLADO

O ind

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