ARLA/CLUSTER: O que é uma antena longwire ?

[João Costa > CT1FBF]

ANTENA  LONGWIRE

Artigo traduzido do ARRL Handbook, edição de 1975.

O que é uma antena longwire ?

Neste artigo trataremos de explicar o que é uma antena longwire (fio
longo, uma antena comprida, uma antena que  se  chama  "longa"
somente  quando se mede em termos de comprimento de onda da frequência
de funcionamento). Vale dizer, que uma antena não será longa
simplesmente se foi fabricada com um arame de grande comprimento, mas
sim atendendo também à banda em que se a utiliza.

Se o espaço de montagem permitir, as antenas longwire tem bom
resultado para DX,  quando montadas a certa altura sobre o terreno
apresentam um ganho considerável em relação a um dipolo convencional.
Quanto mais comprida for a antena, maior será seu ganho. A máxima
diretividade se apresentará no sentido longitudinal, e não no sentido
transversal como poderia imaginar (caso, do dipolo).

Uma antena longwire, a não ser que seja terminada no extremo remoto
pela sua impedância resistiva característica, é bidirecional. Uma
longwire terminada com uma carga resistiva, em compensação, é
unidireccional, com a máxima irradiação a partir do extremo carregado
(Beverage).

A antena irradia na realidade muitos lóbulos menores em diferentes
ângulos, tanto no sentido horizontal como no sentido vertical. Quanto
mais comprido for o fio maiores e mais complexos serão os ditos
lóbulos.  Não é raro, em contactos de DX, que uma antena longwire
sobrepasse o funcionamento de uma direccional comum, devido a que pode
receber em vários ângulos distintos, e irradiar da mesma maneira,
coisa que não se apresenta numa antena direccional bem desenhada.


Características de uma Longwire.

Uma antena ressoa na frequência de funcionamento se seu comprimento é
tal que permite acomodar um número inteiro de ondas estacionarias de
tensão e corrente; em outras palavras, quando seu comprimento for
múltiplo exacto de meia onda da dita frequência.


Distribuição da tensão e da corrente

A distribuição da tensão e da corrente sobre o fio em sua frequência
fundamental ( na qual o seu comprimento é igual a metade do
comprimento da onda ), e na segunda, terceira e quarta armônica:

- Por exemplo, se a frequência fundamental da antena é de 7 MHz, a
distribuição de tensão e corrente será:
  A tensão adiantada 90º com respeito à corrente e ambas cumprirão meia onda.

- A mesma antena, excitada em 14 MHz terá uma distribuição que será:
  A tensão adiantada 90º com respeito a corrente e ambas completarão
uma onda completa.

- Excitada em 21 MHz,  terá uma distribuição que será:
  A tensão adiantada 90º  com respeito à corrente e ambas completarão
uma onda e meia.

- Excitada em 28 MHz terá uma distribuição que será:
  A tensão adiantada 90º com respeito a corrente e ambas completarão
duas ondas completas.

A graduação da armônica será o número de meio comprimento de ondas da
frequência de funcionamento contidas no fio da antena na dita
frequência.
A polaridade da tensão e de sua corrente em cada onda estacionaria é
oposta à polaridade da magnitude correspondente à onda estacionaria
adjacente. Num gráfico essa característica se indica desenhando as
ondas estacionarias alternadamente por cima e por baixo da recta que
representa o fio da antena (tomada como linha de referência zero) para
indicar que a polaridade da corrente ou da tensão se invertam no ponto
que essas grandezas passam por zero.

Se diz que as correntes que fluem na mesma direcção estão em fase,
enquanto as que fluem em sentidos opostos estão em oposição de fase ou
contra-fase.


Comprimentos físicos.

O comprimento de uma antena de fio longo não é um múltiplo exacto da
de uma antena de meia onda devido a que os efeitos dos extremos se
fazem presente somente nas secções finais da antena, estes efeitos
estão ausentes nas demais partes do condutor e o comprimento do mesmo
é aproximadamente uma porção equivalente à onda no espaço.
Para isso, a fórmula para calcular o comprimento de uma antena
longwire é (para fios maiores que 12 AWG = 3,30 mm²):

Comprimento (em metros) = 150 (N-0,05) / frequência (MHz)
Onde N é a quantidade de meias ondas na antena.


Cálculos de Antena Longwire - Ademir Salata, PY5AIO


Segue abaixo o cálculo para a antena Longwire
F = Frequência em MHz
L = Comprimento do condutor
n = Número de meias ondas para a frequência  escolhida para trabalhar.
       Exemplo: 1, 2, 3, 4 ...etc ( meias ondas)

Fórmulas:
1º -    Para fios igual ou menor que 12 AWG = 3,30 mm²
          L = 150  x  ( n + 0,0673 ) / F (MHz)


2º -   Para fios maiores  que 12 AWG = 3,30 mm²
        L = 150 x ( n + 0,0500 ) / F (MHz)

Exemplo de antena que calculei para instalar na chácara assim que for possível:

Para fio menor que 3,30 mm².  Neste caso adoptei 1 (uma) meia onda para 160m

L = 150 x ( n + 0,0673) / F (MHz)

L = 150 x ( 1 + 0,0673 ) / 1.78125

L = 150 x   1,0673 / 1.78125

L = 150 x 0,5991859649

L = 89,88 m

Claro e evidente que ela sairá em qualquer frequência desde 160m até 10m.


Creio que assim fica fácil para calcular a dita cuja carcará.

160m –1,78125 MHz ------89,88 m

80m –3,56250  MHz ------44,94 m

40m –7,12500 MHz ------22,46 m

20m –14,2500 MHz ------11,23 m

15m –21,1750 MHz -------7,56 m

10m –28,5000 MHz -------5,62 m


Eu escolhi 1 (uma) meia onda , mas poderia  ter  escolhido 2, 3, 4, 5 ... etc.

Por experiência posso garantir que quanto maior for a danada é melhor.

 Fte. 73´s

Ademir Salata, PY5AIO


Fonte: Site de PY2ADN em http://www.py2adn.com/