ARLA/CLUSTER: Estudos de propagação em VHF usando antenas horizontais ( Por Geraldo Pereira(PU2WDV))

[João Gonçalves Costa]

Quando se fala em mudança de polaridade, não se trata de afirmar que "A" é melhor que "B" por pura conveniência, como comummente tem sido exposto sem uma explicação convincente. Na verdade nosso objectivo maior é o tão almejado DX, portanto 1 mísero dB pode ser a diferença entre fazer ou não o contacto.

Abaixo faço uma breve descrição sobre o assunto em pauta, baseado em muitos anos de pesquisas e observações e não de modismo. Aqueles que não quiserem ler, sintam-se à vontade de fazê-lo, embora creio que deveriam desligar-se deste grupo já que o escopo aqui é o DX em VHF. Tanto quanto este artigo o é.


Comentários serão muito bem vindos, mas, por favor, não usem termos como "polémica e discussão" sem coerência! Isto é ciência e nada tem ver com propaganda, concursos ou preferências pessoais. Embora reconheça que as implicações práticas destes conceitos tenham relação directa com os resultados obtidos.

Trabalho com rádio comunicação: VHF, UHF e SHF. Então faz parte da minha profissão conhecer com mais detalhes os fenómenos troposféricos que afectam estas bandas, incluindo os segmentos destinados ao nosso hobby. As linhas abaixo se referem a experimentos mais refinados executados numa região tropical em 144 e 432 MHz em contactos por onda superficial e não ionosférica. Nada de sinais estrondosos via repetidores e sim de sinais débeis.

1) Entre Horizontal e Vertical existe de diferença de intensidade de sinal 40 dB?

Sim, quando uma está oposta a outra, isto em teoria e em linha de vista.

Na prática não existe DX em linha de vista, portanto encontraremos ao longo do trajecto diferentes densidades e composições da baixa atmosfera (vapor d'água, poeira, pressão, temperatura), além de obstáculos naturais ou artificiais, que contribuem para deslocar alguns graus a polaridade original do sinal, bem como sua fase. Os praticantes da Vertical não precisam se desesperar porque vão escutar muitas estações exclusivamente com Horizontal. Já tive oportunidade de escutar estação a 300Km em 2m com polaridade diversa em 90º. Tudo vai depender obviamente da intensidade deste sinal.

2) Então por que em Horizontal tem menos QSB e normalmente o sinal é mais forte?
(parece jocosa esta pergunta, mas a resposta só pôde ser obtida depois de muitos testes, obviamente por quem dispõe de ambas as polarizações e com capacidade de comutação rápida)

A onda de rádio se espalha pelo espaço de maneira idêntica a uma lâmpada acesa que ilumina um ambiente. Imagine que você está atrás de uma antena que irradia na Vertical, por mais estreito que seja o lóbulo dela, a tendência será do feixe de onda se espalhar para direita e esquerda igualmente e muito pouco para cima ou para baixo. O que chamamos corriqueiramente de propagação é o resultado das reflexões e refracções de partes deste feixe que não se perde ou é absorvido pelo meio e acabam sendo captados por outra antena distante.

Quando passamos para Horizontal tudo o que foi exposto acima também ocorre, mas um pouco diferente...

Vamos retornar para trás da mesma antena, só que desta vez deslocada em 90º de seu eixo longitudinal, ou seja, da horizontal e voltemos ao feixe de onda. Agora ele vai se expandindo para cima e para baixo e não lateralmente. Aqui se encontra o segredo! Parte deste feixe vai de encontro a terra que vai absorver um bocado, mas vai reflectir um bom quinhão.

A outra parte do feixe vai para cima e o que vai encontrar?

Camadas de ar com diferentes: composições, densidades, temperaturas, humidade e pressão, mais ou menos espessas, mas não deixam de ser camadas, portanto apresentam formato embora rugoso aos nossos olhos mas são horizontais e paralelas à superfície terrestre.

Muito fácil ver isto! Basta fazer um voo e perceber o quanto as nuvens se estratificam em camadas perfeitamente paralelas ao solo, aliás a 10km de altura fica muito difícil distinguir altitudes no solo, tudo parece plano.

Antes de completar esta explanação cito como exemplo um QSO feito com PY4OG em 2m a 295Km de distância, sua altitude era de 1300m a minha 620 m entre nós, talvez, a maior elevação atinja 1600m e a menor 400m, assim a diferença de altitude vai ser de no máximo 1200m. Num trajecto de 295Km isto representa uma rugosidade de apenas 0,467%, certamente isto pode ser considerado plano!

Já temos desta forma 2 superfícies paralelas que servem de guia de onda. Legal! Mas não termina aqui!

Na região tropical, estamos sujeitos a variações muito rápidas de temperatura e humidade, principalmente no verão. Quando chove localmente, formam-se bolsas ou bolhas de ar muito húmidos, mais frios e mais densos que os adjacentes quentes e secos. Outra situação é a formação de bolhas de ar quente (chamadas de 'térmicas') cuja tendência é subir devido a menor densidade do que o ar húmido e mais frio na superfície. Pilotos de planadores, paraquedistas, parapente e urubus sabem aproveitar estes fenómenos para alcançar grandes altitudes.

Nós rádio amadores percebemos estas ocorrências através de forte QSB nos sinais e podemos usá-los para alavancar nossos QSOs. Isto influencia tanto V como H, mas esta última se favorece, pois estas "bolhas" formam camadas paralelas ao solo e também se dissipam no mesmo plano. Podemos dizer que são micro inversões térmicas, várias destas inversões podem se alinhar ao longo de centenas de quilómetros, formando uma espécie de duto, proporcionando bons DX, com sinais débeis é claro, mas perfeitamente viáveis.

Este fenómeno tem fundamental importância em distâncias de 100 e 500Km, afectando VHF e UHF. Não se trata da tradicional "tropo" que ocorre em grandes áreas.

3) Horizontal tem menos ruído do que Vertical?

A maioria dos livros especializados que consultei pregam que a maior parte do ruído artificial (motores, lâmpadas fluorescentes, TV, computadores, redes eléctricas e etc) estão polarizados verticalmente. Ao menos em Leme(São Paulo) isto é meia verdade, às vezes o ruído na horizontal é maior que o na vertical. De um modo geral, a polarização horizontal é mais silenciosa. Excepção a esta regra encontra-se nos locais próximos a estações de TV e FM que transmitem na horizontal. Curioso é que no Leme(São Paulo) só tem transmissão de TV em UHF horizontal e nesta banda o ruído é menor do que na vertical.

Embora este artigo seja bem resumido, creio ser perfeitamente compreensível e nada tem de polémico, nem tem intenção de favorecer a polarização Vertical ou Horizontal. Duvide sim, mas experimente, pois os mesmos resultados aparecerão!

Bibliografia:
ARRL Antenna book
VHF/UHF Manual RSGB/Jessop
VHF Handbook /William Orr
The ARRL Handbook
Antenas e Propagação Embratel
Handbook do Radioamador/Iwan T. Halasz
Rádio Propagação/Jaroslav Smit
Antenas Teoria Básica e Aplicações/Luiz Claudio Esteves
Revistas QST

Se tiverem alguma dúvida ou discordar deste raciocínio, estou a disposição.

TKS pela atenção.
Pereira PU2WDV
GG67HT
Profissão : Técnico em rádio comunicação.
Área de interesse : VHF-UHF-DX , 50 , 144 e 432 MHz.
E-mail: pu2wdv  itelefonica.com.br