Re: [ARLA/CLUSTER]: RE: Experiências com sintonizadores de antena automáticos

[Carlos Mourato]

Olá Colega Sérgio.
Como agora a propagação vai começar a melhorar, as coisas vão correr melhor
a cada mes que passa. Um antena vertical, é por comodidade e facilidade de
instalação, sempre uma boa opção às antenas horizontais, e o comportamento
da mesma em relação à resistencia de radiação, ou seja: em relação à sua
eficiencia, será sempre muito proxima do equivalente fio na horizontal, e
com o mesmo comprimento. Em ambos os casos é necessário o "contrapeso" de
RF, que pode ser alguns fios de 1/4 de onda ou de preferencia uma boa terra,
com um cabo bem curto e de secção avantajada. A diferença vai residir apenas
na polarização. Numa antena de 1/4 de onda, (meia onda se tivermos em conta
a antena imagem no solo ou nos radiais) o ponto de alimentação é em corrente
e não em tensão, daí que seja menos susceptivel de provocar disturbios nos
sintonizadores modernos. No entanto não quer isso dizer que uma antena de
meia onda não funcione. Neste caso a antena tem uma elevada impedancia no
ponto de alimentação, e a alimentação faz-se em tensão, de modo que esta é
elevada. Um fio longo e aparentemente aperiódico, finciona sempre bem desde
que na sua extremidade a fase de RF atinja o valor de 90º. Neste caso a
antena entra em ressonacia quer na frequencia fundamental, quer nas suas
harmonicas. O sintonizador vai fazer avançar ou atrasar a fase de RF de modo
a que na extremidade estejam lá os tais 90º em relação ao ponto de
alimentação. Caso o sintonizador não tenha capacidade de compensar esse
desfasamento, a antena aprersenta VSWR e a eficiencia é baixa. No entanto
uma antena sem estacionarias não é sinónimo de uma antena que radie bem,
pois como disse anteriormenteos sintonizadores apenas adaptam impedancias,
mas nunca alteram a resistencia de radiação que é o que é o mais importante
para o funcionamento duma antena. A titulo de exemplo, uma antena de móvel
para 40m chega a ter uma resistencia de radiação de 2 ohms e uma resistencia
de perda de 48 ohms, ( a impedancia é igual ao valor da resistencia de
radiação mais a resistencia de perda) e no entanto não tem estacionarias. As
perdas chegam a ser tão grandes que a bobine escalda, e quanto mais quente
estiver maiores são as perdas. O aumento de potencia tem tambem um efeito
negativo, pelo facto de aumentar o aquecimento das bobines,
Quanto ao uso dos chapeus capacitivos, são recomendáveis sim senhor. Isto
porque grande parte da resistencia de perda, está nos circuitos indutivos de
uma antena (bobines de carga), e quanto mais elevado for o numero de espiras
pior e mais perdas tem, ao mesmo tempo que diminui a resistencia de
radiação. Desta forma, se adicionar capacidade aumentando a reactancia
capacitiva ao circuito a seguir à inductancia, mas sem alterar o comprimento
fisico para não desintonizar, terá de diminuir a inductancia diminuindo o
numero de espiras, e deste modo diminuindo a resistencia de perda e
aumentando a resistencia de radiação, e por conseguyinte a eficiencia da
antena.

73 de CT4RK




Em 27/04/07, Sérgio Matias <sergio.matias  gmail.com> escreveu:
>
> Olá a todos.
> Pegando novamente no assunto, permitam-me escrever mais alguns
> comentários.
> Gostaria de ter obtido mais respostas em relação ao tópico exposto, mas
> infelizmente só o colega Carlos Mourato é que apresentou algumas ideias..
>
> O tema em discussão refere-se a "sintonizadores de antena automáticos de
> montagem junto ao elemento radiante" (tipo Icom AH-4 ou Yaesu FC-40).
>
> -----Mensagem original-----
>
> > Caro colega Sérgio
> > A opção horizontal é sem dúvida a melhor opção, pois as antenas
> verticais
> > são mais ruidosas. No seu caso isso não aconteceu possivelmente porque a
> > fonte de ruído estaria mais próxima do fio horizontal. No entanto as
> > verticais são bastante mais sensíveis ao ruído atmosférico. É por isso
> que
> > em DX se usa exclusivamente polarização horizontal.
>
> Efectivamente. No entanto, impõe-se algumas restrições no que respeita à
> montagem de elementos radiantes, principalmente no topo de edifícios de
> habitação. A configuração em horizontal permitiria sem dúvida um outro
> tipo
> de vantagens em relação á vertical, tais como direccionalidade e maior
> rejeição ao ruído, como indica. Por outro lado, a configuração vertical é
> omnidireccional (ou aproximadamente), e é mais fácil de implementar neste
> caso em particular.
> Não podendo optar por uma configuração direccional, ou omnidireccional com
> polarização horizontal, resta-me apenas a vertical omnidireccional..
>
> > Quanto ao comprimento das antenas, não se pode esperar milagres de um
> > pequeno arame. Lembre-se que o sintonizador de antena não faz milagres,
> > pois ele não modifica a resistência de radiação das antenas, que é o que
> > faz com que radiem para o espaço energia electromagnética. Uma antena
> > curta até pode ser sintonizada com um sintonizador...Isso só depende da
> > bobine e dos condensadores...
> > Um vulgar PI de saída de um qualquer emissor a válvulas, se
> > se colocar um variável de 3 secções na saída sintoniza em 80m o fio do
> > ferro de soldar..Eu já fiz um QSO assim!!!!..
> > E não é anedota!..O problema é que neste caso a resistencia de radiação
> é
> > tão baixa (alguns miliohms) que apenas umas dezenas de miliwatts ( de
> > 100watts aplicados) são efectivamente mandados para o "éter", quando a
> > restante potência se dissipa em calor na resistência de perda. Para um
> bom
> > funcionamento do sistema sintonizador/antena, deve-se ter em conta que o
> > comprimento mínimo do fio deve ser pelo menos 1/4 de onda da frequência
> > mais baixa a utilizar. (esses sintonizadores modernos são muito
> limitados
> > em termos de gama de ajuste).
>
> Consultando a documentação dos sintonizadores, é referenciado que não é
> aconselhável escolher comprimentos de fio que se situem em múltiplos de
> 1/2
> onda da frequência a utilizar, devido à alta tensão gerada no terminal de
> saída de RF, que pode limitar a sintonia do elemento radiante.
> No entanto, recorrendo a uma folha de cálculo, conseguem-se encontrar
> comprimentos que possibilitam a sintonia em todas as bandas de amador, e
> que
> não interferem com a "regra dos múltiplos de 1/2 onda".
> Será que esta premissa deriva do facto de uma antena deste tipo ser
> considerada aperiódica à partida? Neste ponto faz falta a consulta de mais
> documentação sobre teoria de antenas, distribuições de corrente e tensão,
> etc..
>
> Outros documentos referem a possibilidade de sintonizar antenas com linha
> de
> transmissão balanceada, tipo dipolo ou mesmo em "loop", sem ser necessário
> recorrer a artifícios de adaptação de impedância no ponto de alimentação,
> sendo essa a função do sintonizador.
>
> > Por exemplo para funcionar em 80m o fio deve ter no minimo 20m. No seu
> > caso não se trata nem de longe de uma "longwire" (fio longo), mas sim de
> > uma simples antena "Marconi" aperiódica,  alimentada a um extremo. A
> > designação de "longwire" aplica-se a antenas unifilares com vários
> > comprimentos de onda.
>
> De facto a designação de "longwire" foi mal escolhida, como pude constatar
> através de uma leitura posterior sobre teoria de antenas.
> A denominação de antena "Marconi" aperiódica estará correcta se a mesma
> for
> instalada junto ao solo e numa configuração vertical, onde a antena imagem
> será reflectida no solo ou se dispuser de um eficaz plano de terra.
>
> E é aqui que entraria a discussão de tão falado plano de terra (ou
> "counterpoise", como dizem alguns), onde recomendo a consulta do sítio do
> radioamador W4RNL, que tem um artigo bastante interessante sobre este
> tema,
> mas que vos poderá baralhar um pouco as ideias.
>
>
> Para terminar, refira-se que experiências efectuadas por alguns
> radioamadores indicam que, comparativamente a antenas verticais "de
> compra",
> não se notam grandes diferenças entre uma antena vertical com um
> sintonizador deste tipo e a de compra.
> Entende-se então que, na impossibilidade de adquirir uma antena vertical
> multibanda, o mesmo efeito pode ser conseguido com um sintonizador
> automático e um pedaço de fio instalado na vertical, não esquecendo a
> devida
> ligação à terra ou na sua impossibilidade, um ou vários pedaços de fio em
> forma de radiais, cujo comprimento total pode ser determinado de uma forma
> mais ou menos empírica.
>
> Outra leitura adicional apresentava algumas ideias acerca da instalação de
> "chapéus capacitivos" ("capacitive hats" ou "top hats"), para melhorar o
> comportamento nas bandas mais baixas, sem alterar o comprimento do
> radiante.
>
>
> Mais se seguirá sobre este assunto, se entretanto surgir mais interesse.
> As perguntas originais mantêm-se e agradecem-se comentários.
>
>
>
> Cumprimentos,
>
> --
> Sérgio Matias, ct2hmn
>
>
> Em 15/04/07, Sérgio Matias escreveu:
> >
> > Boas.
> >
> > Aproveitando um pouco do fim-de-semana, dediquei mãos à obra.
> >
> > Como possuo um sintonizador de antena automático para longwire (daqueles
> > que se instalam no mastro), resolvi instalá-lo, juntamente com um fio de
> > comprimento aleatório (leia-se "que o comprimento do telhado permite.").
> > Como antena de comparação, tinha disponível uma vertical para os 28 MHz.
> >
> > Os primeiros resultados mostraram que, relativamente à vertical, a
> antena
> > de fio comprido (longwire) apresentava maior ruído em algumas bandas e
> > alguma RFI, devido talvez a qualquer deficiência na instalação.
> > Apesar de a recepção ser em alguns casos bastante boa, não me contentei
> > com os resultados.
> >
> > Uma vez que o sintonizador estava montado no mesmo mastro que a
> vertical,
> > somei 2 mais 2 (que nem sempre dá 4!) e em vez de utilizar o fio
> comprido
> > como elemento radiante, passaria a utilizar o elemento vertical (sem o
> > circuito de acoplamento) como radiante e o fio comprido como plano de
> > terra (counterpoise).
> >
> > Feitas as alterações necessárias (lá se foi a antena de comparação),
> > obtive no final uma antena vertical que é sintonizável em toda a gama
> > que o acoplador permite, e onde o efeito do sintonizador não se faz
> > sentir no cabo coaxial (será?).
> >
> > Feitos alguns testes, noto que o comprimento do elemento radiante (5,5m)
> > não é suficiente para as bandas abaixo de 20m, apesar de não apresentar
> > problemas de ROE/SWR. No entanto a RFI ainda é uma questão, que será
> > estudada noutra ocasião. Como não sobrou tempo suficiente para alguns
> > testes práticos de emissão/recepção, fiquei só pela recepção, que provou
> > ser boa, mas não muito diferente da configuração em horizontal.
> >
> > Após este resumo, gostaria de obter alguns comentários acerca da
> > configuração na vertical, uma vez que estou a pensar substituir o
> elemento
> > radiante por um mastro telescópico em fibra, de comprimento superior,
> onde
> > será colocado paralelamente um condutor eléctrico. Todas as limitações
> de
> > espaço que tenho apontam esta como a melhor opção.
> >
> >
> > Para finalizar deixo algumas questões:
> >
> > - Qual a melhor configuração? Horizontal ou vertical?
> > - Que considerações deverão ser tidas relativamente ao plano de terra?
> > - Quais as vossas experiências com este tipo de sintonizadores?
> > - O que será expectável com esta solução (comparativamente a antenas
> > verticais multibanda, dipolos ou outros)?
>
>
> _______________________________________________
> CLUSTER mailing list
> CLUSTER  radio-amador.net
> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
>



-- 
BPL/PLC ......No thanks!!!
Best 73 from:
regards from:
CT4RK
Carlos Mourato
Sines - Portugal

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