ARLA/CLUSTER: Verticais encurtadas: como ficam os radiais? ( fwd QRP-BR )

Sexta-Feira, 18 de Janeiro de 2008 - 16:01:32 WET

Caros Colega tambem aproveito para dar os meus parabens ao Colega CT4RK Mourato pelo magnifico artigo.
Recomendo a leitura atenta e até a impressão em papel par que os colegas possam ler sempre que poderem  he he.

Pela teria dos gurus a eficiencia da antena´abedece a varios factores.

A frequencia  de ressonancia não é onde a antena tem 1:1 de SWR mas é onde tem  X=0 ou seja a reactancia a 0 ohms.
Muitas vezes temos uma antena com 50 ohms e SWR 1:1 mas a reactancia  "0 "está noutra frequencia.
Se um antena tiver 50 ohms  uma frequencia mas a reactancia não for 0 for noutra  a antena não está com eficiencia a 100%

Qunto á Impedancia :claro está, quanto mais a resistencia de radiação estiver proxima da impedancia  mais   eficiencia garante a antena.

Reactancia X = 0 ohms  Resistencia Radiação R= 50   SWR = 1:1 .

tenho uma antena com estes valores !

è a carga ficticia hi hi

73's CT1FFU
Matias

> Date: Fri, 18 Jan 2008 15:07:08 +0000> From: ct3fq  ct3team.com> To: cluster  radio-amador.net> Subject: Re: ARLA/CLUSTER: Verticais encurtadas: como ficam os radiais? ( fwd QRP-BR )> > Parabéns Mourato pelo artigo, foi digno de se ver e aprender.> > O mais grave que acontece é que a maioria de nós quando liga um cabo > coaxial a uma vertical fica logo contente se a SWR tiver abaixo de 1:5 > e conclui logo que descobriu a pólvora...> > Já, por experiencia própria, tive uma antena vertical para os 80 metros > que aquecia o solo (é um modo de falar), i.e. pelas minhas contas cerca > de 60% dos 3KW injectados na "queimavam-se" no solo, ou seja apenas 40% > é que era irradiado. Foi um fracasso completo tanto em QSJ, como tempo > gasto.> A menos que esteja enganado, a resistencia de irradiação duma antenta é > igual à impedância, se ela estiver na ressonância, ou seja, quando ela > não é nem capacitiva (curta) nem indutiva (longa).> > Para quem se interessa pelo assunto, existe um artigo muito interessante > em http://k2kw.com/verticals/learning.html sobre as antenas verticais > do 6Y4A ,que também é digno de se ler.> > 73> > Carlos Mourato wrote:> > Caros colegas> >> > Uma antena é sempre composta por dois terminais em oposição de fase. > > Sejam artificialmente encurtados compridos ou ressonantes, devem > > existir sempre dois pontos de tensão, desfasados em 180 graus em algum > > lado para que a radiação seja eficaz. A eficiencia de uma antena e > > como muito bem diz o colega Carlos Neves, depende da resistencia de > > radiação, e esta resistencia não é o mesmo que impedancia. A > > impedancia de uma antena, é a soma da resistencia de radiação com a > > resistencia de perdas. Ao passo que se encurta uma antena, aumenta-se > > a resistencia de perda e diminui-se a resistencia de radiação. Uma > > simples antena de vareta, com 1 ou 2 m de comprimento, quando > > artificialmente colocada em ressonancia, através de um sintonisador ( > > que mais não faz do que alterar a fase da tensão de RF de modo a que o > > ventre de tensão fique no topo da vareta), apresenta uma resistencia > > de radiação extremamente baixa, da ordem de 1ohm ou menos e 49 ohms ou > > mais de perda. A resistencia de perda é a resistencia electrica dos > > materiais, a resistencia de terra e piora tudo quando existem bobines, > > pois devido á sua reactancia , ao serem atravessadas por correntes de > > RF aquecem e aumentam bastante a resistencia de perda. Sabe-se que a > > capacidade em ralação ao plano de terra, apresentada por um elemento > > radiador, encurta o seu comprimento fisico, pelo que se utilizam os > > chamados chapéus capacitivos, para encurtar fisicamente um elemento de > > antena. Na verdade os chapéus capacitivos servem para adicionar > > capacidade entre os dois elementos duma antena. Assim sendo, com a > > adição dos chapeus capacitivos, diminui-se não só o comprimento da > > antena para uma dada frequencia, como tambem a indutancia necessaria > > das bobines de carga, de modo a diminuir a resistencia de perda. Em > > ondas longas, nos radiofarois utilizam-se chapeus capacitivos enormes, > > que permitem uma antena com comprimentos de 1/8 de onda ou menos, > > funcionarem com bom rendimento, em frequencia muito baixas.> > Quanto aos planos de terra, e porque na campo das antenas estamos > > sempre a aprender, e cada caso é uma caso, devemos observar os > > comportamentos padrão que se repetem mais ou menos frequentemente nas > > diversas montagens. A antena mais simples é porventura a mais > > eficiente, e não passa de um simples dipolo de meia onda, em que a > > resistencia de radiação é praticamente igual à impedancia. A > > resistencia de perda neste caso seria apenas a resistencia ohmica do > > fio. Se colocarmos um dipolo na verticalteremos uma antena vertical > > como é logico. E se queremos que a antena apresente cerca de 50ohms > > então teremos de formar um angulo de cerca de 120 graus entre os dois > > elementos da antena para baixar a impedancia, mantendo-se a eficiencia > > elevada. Neste caso a antena adquir alguma direcionalidade no sentido > > da dobra dos elementos. Para evitar esse inconveniente, adiciona-se > > mais 2 ou 3 radiais e a coisa fica omnidirecional. Temos então uma > > antena verical de 1/4 de onda, com mais 3 ou 4 radiais de tambem 1/4 > > de onda, que no total dá uma antena vertical de meia onda, ou seja > > nada mais nada menos que um simples dipolo vertical independentemente > > do numero de radiais que tem. o ganho desta antena é de 1 dBd e nada > > mais que isso. A resistencia de radiação desta antena é de 50 ohms > > menos a resistencia de perda que é apenas a resistencia electrica dos > > elementos.> > Quanto às antenas estarem com radiais enterrados ou no ar, a diferença > > é que a terra condutora quando alimentada pelos radiais enterrados > > forma um plano capacitivo muito elevado em relação ao elemento > > vertical, pelo que a altura do elemento vertical sai muito encurtada. > > É diferente colocar apenas 3 elementos ou colocar uma chapa circular > > com 1/4 de onda raio na base da antena. Como tal é normal as antenas > > montadas ao nivel do solo, com planos de terra enormes, e como tal > > muito capacitivos, terem um comprimento menor que uma montada com > > apenas 3 radiais de 1/4 de onda. Note-se que para efeitos de > > ressonacia apenas é valido o comprimento de 1/4 de onda, ou o ponto em > > que a tensão de RF esteja desfasada em 90 graus em relação ao ponto de > > alimentação, porque mesmo nos planos de terra enterrados, existe > > pontos de tensão elevados de RF no solo.> > Para terminar, só queria referir que talvez o colega Neves esteja a > > confundir a resistencia de radiação da antena de 1/4 de onda ao > > afirmar que é de 32 ohms. Esse valor é normalmente a impedancia no > > ponto de alimentação, duma antena com os radiais a 90 graus, pelo que > > se necessita de usar um troço de cabo coaxial na alimentação, ou outro > > dispositivo, como transformador de impedancia. No entanto a > > resistencia de radiação é tambem de 32 ohms, devido ao facto da > > resistencia de perda ser baixa, e neste caso a eficiencia é sempre > > elevada, bem proxima de 100%. Um caso tipico de necessidade de ajustar > > este tipo de antena, são aquelas antenas normalmente usadas pelos > > bombeiros em VHF banda baixa, em que o elemento vertical é dobrado e > > ligado à massa nos radiais, aumentando assim a impedancia do elemento, > > de modo a que com os radiais a 90 graus fique proxima dos 50ohms.> > Convem lembrar uma coisa importante. Não é o valor da resistencia de > > radiação que torna a antena mais ou menos eficiente, mas sim a > > resistencia de perda, e as duas estão inversamente relacionadas.> > Uma antena eficiente com 50ohms, não é mais eficiente que uma com > > 75ohms ou 300 ohms ou mesmo 10 ohms, desde que a resistencia de perda > > seja apenas residual. Em broadcasting de FM usa-se muito colocar uma > > serie de dipolos em paralelo, ficando a impedancia destes em meia > > duzia de ohms ( 8 dipolos de 50 ohms ficam com 6,25 ohms), e depois > > utiliza-se um transformador de impedancia (normalmente uma linha de > > 1/4 de onda com uma determinada impedancia) para elevar aos 50 ohms do > > cabo e do emissor a impedancia do conjunto. Aqui a resistencia total > > de radiação é bem baixa e é eficiente, o mesmo se passa com um dipolo > > dobrado de 300 ohnms que se alimentado por uma linha de 300ohms e > > ligado a um emissor com saida a 300 ohms, tambem é quase 100% > > eficiente, sendo a resistencia de radiação neste caso elevada.> > E posto isto, devido a que de facto o campo das antenas é das coisas > > mais complicadas, e onde se está sempre a aprender, fico à espera de > > mais "material" sobre este assunto, porque tambem eu gosto muito de > > aprender e de ser corrigido naquilo em que porventura possa estar errado.> > Um bom fim de semana para todos > >> > 73 de CT4RK> >> >> >> >> > m 18/01/08, *Carlos Neves (CT3FQ)* <ct3fq  ct3team.com > > <mailto:ct3fq  ct3team.com>> escreveu:> >> > Bom dia> > Depende do que estamos a falar. Se de radiais elevados ou de> > enterrados.> > Se tiverem enterrados o comprimento não é critico e quanto maior for o> > nº de radiais melhor.> > O maior problema das antenas verticais reside na eficiencia versus> > perdas, pois 1/4 vertical com 4 radiais apresenta uma resistência de> > radiação na ordem dos 32 ohms muito longe dos 52 desejados.> >> > Sem dúvida um bom assunto para ser discutido pelos presentes.> >> > 73> >> > Carlos Neves> >> >> > Carlos Fonseca - CT1GFQ wrote:> > >> > >> > >> > > Oi pessoal, bom dia.> > >> > > Uma dúvida que me surgiu: em antenas verticais encurtadas (por> > bobina ou> > > chapéu), montadas em solo (como a PAC12, por exemplo), como deveriam> > > ser os> > > radiais?> > >> > > Hipóteses que pensei:> > > . seguir a convenção de pelo menos 4 radiais de 1/4 de onda (ou mais> > > radiais)> > > . usar 4 (ou mais) radiais também bobinados> > > . usar 4 (ou mais) radiais do tamanho físico da antena> > > . NDA :)> > >> > > ----> > >> > > Achei uns links bacanas:> > > http://www.chem.hawaii.edu/uham/radials.html> > > < http://www.chem.hawaii.edu/uham/radials.html>> > > http://www.astrosurf.com/luxorion/qsl-radials.htm> > > < http://www.astrosurf.com/luxorion/qsl-radials.htm>> > >> > > No primeiro, o autor fala literalmente: "radiais de terra não> > precisam> > > ser> > > mais compridos do que a altura da antena... uma antena encurtada> > > possui um> > > campo-próximo (near-field) mais compacto... o terra só precisa> > alcançar o> > > limite do campo-próximo".> > >> > > No segundo, eu acho, descobri que os radiais servem como 'retorno'!> > > "parte> > > significativa da energia sai o elemento irradiante para o solo> > (que é um> > > terra com muita perda). Esta radiação deve ser re-injetada no> > sistema, no> > > ponto de alimentação desta, com a menor perda possível para ser> > irradiado> > > pela antena em um novo ciclo".> > >> > > --hg> > >> > >> > ------------------------------------------------------------------------> > >> > > _______________________________________________> > > CLUSTER mailing list> > > CLUSTER  radio-amador.net <mailto:CLUSTER  radio-amador.net>> > > http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster> > <http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster>> > >> >> >> > _______________________________________________> > CLUSTER mailing list> > CLUSTER  radio-amador.net <mailto:CLUSTER  radio-amador.net>> > http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster> >> >> >> >> > -- > > Best 73 from:> > regards from:> > CT4RK> > Carlos Mourato> > Sines> >> > Antes de imprimir este e-mail, pense que estará a gastar papel e > > tinta. Proteja o ambiente> >> > -----------------------------------------------------------> > Este e-mail destina-se a fornecer informações de utilidade para os > > destinatarios referidos, e não poderá ser considerado SPAM.> > Se não desejar receber mais informações deste emissor, responda a este > > mail com -REMOVER- no campo "ASSUNTO", ou bloqueando o emissor deste > > mail, nas suas configurações de privacidade.> > Esta mensagem está de acordo com a legislação Europeia sobre o envio> > de mensagens (Directiva 2000/31/CE do Parlamento Europeu; Relatório> > A5-0270/2001 do Parlamento Europeu).> > ------------------------------------------------------------------------> >> > _______________________________________________> > CLUSTER mailing list> > CLUSTER  radio-amador.net> > http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster> > > > > _______________________________________________> CLUSTER mailing list> CLUSTER  radio-amador.net> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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