ARLA/CLUSTER: A minha Antena Vertical é melhor que a sua Direccional..!

[João Gonçalves Costa]

Prezados Colegas,

Ontem fui surpreendido por esta "estupenda" afirmação, quando, mais uma vez, eu pregava as vantagens das antenas direccionais em relação ás verticais.

Ora aqui está um tema, que vale apenas ser abordado com alguma profundidade, pois nem tudo o que parece, o é na realidade, pois estamos a falar de coisas completamente diferentes, muito embora as unidades sejam as mesma, mas não os resultados práticos. Convêm lerem o artigo do Carlos Mourato, mas para aqueles que não tem os conhecimentos necessários ai vai uma explicação "culinária".

Este é um erro muito frequente de se escutar nas frequências de VHF e UHF e afirmações do género, esta antena vertical é tão boa como uma direccional, não vem ajudar em nada.

O problema está na maneira de se obterem estes resultados e por consequência a sua leitura, que por sua vez leva ás conclusões a tirar.

O principio está que nestas coisas de antenas e principalmente recorrendo a cálculos simples, a teoria e a pratica estão afastadas cerca de 36% para mais ou para menos da realidade.

A história começa com essa antena magnífica e totalmente teórica que é a antena, eu diria antes, o ponto isotrópico. Para total esclarecimento, a antena isotrópica é uma antena virtual, na prática não existe, a antena que mais se aproxima de uma isotrópica é o dipolo em polarização vertical. As antenas isotrópicas tem por função e objectivo comparar entre as antenas reais e as ideais. 

A antena isotrópica e o dipolo de 1/2 onda vertical suspensos no espaço iriam radiar a mesma quantidade de energia uniformemente em todas as direcções. Na pratica, e por vários factores, pois não existem antenas suspensas onde a energia radiada apareça por encantamento na antena; assim, todos os dipolos reais de 1/2 onda verticais são "direccionais" e por consequência, todas as antenas verticais acabam por ter determinadas direcções mais favoráveis, no entanto, estas características são perfeitamente negligenciáveis. Assim, para não complicar as antenas verticais caso dos dipolos, colineares, etc, têm características basicamente e fundamentalmente omnidireccionais.

A partir deste fundamental conceito, já podemos começar a navegar nestes mares tortuosos, e passar a outro conceito que são os diagramas de radiação. Na teoria, o nosso dipolo na vertical teria um diagrama tridimensional idêntico a uma imensa e perfeita "Bola de Berlim" onde a antena estaria no seu centro envolto pela "massa". Na pratica, o nosso dipolo continua envolvido na "Bola de Berlim" só que esta, alem de não ser perfeita é ligeiramente achatada nos pólos e é a partir daqui que começamos a ter um termo de relação para o nosso ganho, só que este é totalmente diferente entre verticais e direccionais. 

Aligeirando, o ganho nas antenas verticais é dado pela relação; digamos... entre a "Bola de Berlim" e o "Donuts". Assim, quanto mais o diagrama tridimensional se aproxima do Donuts, portanto, quanto maior a quantidade de energia radiada junto ao horizonte, maior o seu ganho. Como é que se consegue isto, fazendo "crescer" a antena na vertical, dai 1/2; 5/8; 2x5/8; 3x5/8; etc.

Obviamente, que nas antenas direccionais não é isto que se passa, ao colocarmos elementos á frente ou atrás do dipolo estamos a concentrar a energia numa determinada direcção e planos e dai a tal relação Frente/Costas (F/B:).

Mas afinal, onde é que valores absolutos iguais, são diferentes; são porque falta entrar com um factor importante, a relação G/T. O valor "G" do Ganho de frente e o valor "T" que chamamos de Temperatura da Antena, e que se define pela soma de todos os lóbulos em todas as direcções, pois todos eles contribuem para o receber de ruído. Assim, quanto maior é o Ganho e quantos menos lóbulos secundários tiver a antena melhor  o "G/T" ou relação ganho / temperatura da antena.

Transcrevo uma parte do artigo, já aqui publicado "Entendendo Weak Signals" do colega José Carlos Silva / N4IS-PY2DP onde descreve o seu caso e como a relação ganho / temperatura da antena é fundamental.


"Uma antena omnidireccional recebe ruído de todos os lados, tanto uma vertical como um loop horizontal (antena tipo Halo, omnidireccional, empregue em polarização horizontal). O ganho na direcção do sinal recebido é unitário, porém a antena é extremamente "ruidosa" pois capta muito ruído de todas as direcções.

 A antena vertical é considerada a pior opção para a recepção de sinais fracos, mas e se empilharmos 4 verticais, poderemos obter alguma melhora ...?  
Sim, o ganho melhora até  9 dB's e esse ganho é o mesmo para  todas as direcções, porém a temperatura da antena continua praticamente a mesma e o sinal recebido vai ser "Diluído" no ruído vindo de todas as direcções. Assim, neste exemplo, melhoramos o Ganho mas mantivemos a Temperatura.

É lógico que uma antena omnidireccional tem sua utilidade e é por isso que a utilizamos, pois, por ser omnidirecional, não temos que nos preocupar em orientá-la para a direcção em que o sinal é recebido. 

Por exemplo, eu gosto muito de comunicar com muitos amigos durante a manhã usando 144 MHz, mas todos se localizam em diferentes direcções. Nesse caso, eu necessitava apontar a antena direccional para cada localidade em particular com o objectivo de obter a melhor recepção. 

Porém, quando a antena estava apontada para uma localidade, os outros colegas quase não conseguiam copiar o meu sinal. Como solução, tive a ideia que fazer um "array" com 4 loops empilhados e colocá-los  a 18 metros de altura.

Para os contactos locais foi uma óptima solução, posso escutar todos ao mesmo tempo sem problemas e sem ter de andar sempre a rodar o rotor..... MAS.......existe sempre um, MAS!

O ganho do conjunto dos loops empilhados ficou perto de 9 dBd .... uma beleza ! 

MAS...! Na primeira abertura de propagação eu esperava poder copiar no conjunto dos loops os sinais de DX vindo de outras direcções diferentes para onde a antena direccional não estava apontada. 

A minha antena direccional a 30 metros e com 15 dBd de ganho deveria funcionar 6 dB melhor que os 4 loops, mas.... mas.... SURPRESINHA .

Na primeira abertura Esporádica do ano, eu podia, na Yagi, copiar as estações de DX com S2 e S3; e, para um DX, esses sinais eram muito fortes. 

Porém, usando os loops ....  nada,.... NADA, .... NADINHA .

Somente quando o sinal do DX chegava a S9 na Yagi é que eu começava a escutar a estação nos loops. E temos que considerar que nesse dia não tínhamos nenhum ruído local - um silencio, pois havia chovido e não tinha nenhum QRM de linha eléctrica. 

Os loops foram um investimento caro e nesse caso do DX, totalmente inútil, pois eles só funcionam para o bate papo local.

Também fiz o teste ao contrário, transmitindo com os loops e recebendo com a Yagi, e fui sempre muito bem escutado, mostrado que o  ganho calculado de 9 dBd estava correcto. 

A resposta é simples, lembram-se do ruído vindo de todas as direcções captado pelos loops ....pois estes ruídos abafam completamente os fracos sinais vindos de duas ou três direcções. "


Portanto, prezado Colega, a sua Antena Vertical nunca será Melhor que a minha Direccional, pois apesar dos Ganhos serem idênticos em valores absolutos, na pratica existem, muitas coisas para alem das aparências dos numeros.



Diamond x-510n
Rango de Frecuencia: 140-160 / 430-440 MHz
Ganancia: 8.3 / 11.7 dBd 
Max. Potencia: 200 W
Altura: 5.2m
Resistencia al viento: 144 Km/h
Conector: N

Antena Yagi 4 el. 144 MHz./ 5 el. 430-440 MHz.
Bandas: 2m. / 70cm.
Boom: 1.7m
Ganancia: 7.5 dBd
F/B: 20 dB
Peso: 1.2 Kg.

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                      73 de:
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