ARLA/CLUSTER: Antenas...Novo debate

[Carlos Mourato]

Boas de novo
Não vamos complicar mais a situação!...Eu disse no inicio que me referia à
distribuição de corrente e tensão sobre um simples dipolo de meia onda,
ressonante à frequencia de alimentação e hipotéticamente sem SWR. Tudo isto
para tornar o raciocinio mais simples. Nada de YAGIs, de adaptadores tipo
gama match não balanceados etc. Estou a tomar como referência um simples
dipolo, cortado e composto por 2 condutores de 1/4 de onda alimentado ao
centro...Nada mais que isso!!!!.Eu entendo perfeitamente a teoria do Matias!
mas no caso não se aplica, pois o exemplo do transformador com tomada
central não é o mesmo do dipolo. Isto porque o dipolo de que falo não é um
condutor de meia onda mas sim 2 condutores de 1/4 de onda (como se o
transformador tivesse dois secundários em série) . Se se considerasse uma
antena de meia onda inteira, alimentada por um qualquer sistema como o gama
match, o delta etc, aí já seria possivel ter no centro mecânico do elemento,
zero volts em relação às pontas do mesmo, isto porque a alimentação, seria
feita em offset relativamente ao centro mecanico, que neste caso coincide
com o centro electrico ou nulo. Neste exemplo a curva será válida, porque
devido a que não existe rotura no elemento, ao seu centro existirá uma Z de
zero ohms, ou seja um curto circuito, e como tal zero volts. No entanto, num
dipolo de meia onda, com alimentação balanceada, composto por 2 troços de
1/4 de onda, já não é assim!!!..Não existe zero volts em relação aos topos,
porque o condutor esta cortado.aqui existe sempre uma diferença de potencial
entre os dois pontos de alimentação!!!...Imagine-se que os pontos de
alimentação deste dipolo de meia onda aberto, são definidos por A e A1.
Teremos sempre tensão entre A e A1, pois entre estes dois pontos existe um
impedância. A tensão não serve de referência em relação aos topos porque
aqui temos 4 grandezas distintas: A, A1, e os dois topos. enquanto num
dipolo de meia onda alimentado em offset teremos em vez de A e A1 um unico
ponto de equilibrio entre a tensão dos topos, Logo  o boneco da curva, é
válido para antenas cuja alimentação não seja central, e em que o condutor
do dipolo tenha meia onda sem interrupções. Ou seja e transpondo isto para
um transformador como diz o Matias!!!... Um dipolo composto por 2 condutores
de 1/4 de onda, seria como um secundário com dois enrolamentos separados que
se poderiam ligar em serie. Um dipolo de meia onda alimentado offset seria
um secundário com um unico enrolamento, mas com tomada central.
O que eu fui arranjar! xiii!!!

73 de CT4RK



2010/7/22 Antonio Matias <ct1ffu  gmail.com>

> Pois, acho que é isso.
> Então colega Mourato
> O Dipolo, é o único elemento de uma antena yagi, que não tem 0 Ohms ao
> centro, tem a impedância que tiver, mas normalmente alta, que é igual
> ou próximo da  da alimentação
>
> Todos os outros, precisamente ao centro, têm 0 V., claro que duas ou
> três moléculas para o lado do centro já começa a haver tensão.
> Se imaginar-mos um transformador com  duas espiras, uma primaria e outra
> secundária, há transferência de
> energia de uma para a outra.
> o Secundário, apresenta tensão nas pontas e nenhuma tensão no preciso ponto
> central, mas mesmo assim, sem tensão é fundamental haver esta ligação, pois
> se for interrompida, não aparece tensão nenhuma no secundário.
> Pode haver tão grande corrente de electrões quando a tensão é nula?
> A lei de Ohm diz que não, mas como diria Galileu " contudo ela se move"
> A situação pode ser compreendida melhor se pensarmos no factor tempo.
> A onda não está omnipresente temporalmente em toda  a antena como aparece
> nos gráficos,  nem  a corrente na antena
> A onda  faz o seu varrimento desde o cabo até ao ultimo director á
> velocidade dela, e depois propaga-se no espaço, mas na realidade se
> parar-mos o tempo, só haveria tensão num determinado ponto da antena, ou
> mais conforme os comprimentos de onda que  a antena tiver..
> Primeiro, a onda desenvolve tensão para um lado, depois para o
> outro, conforme a sinusoidal vem no cabo.
>
> A corrente  aparece demonstrada num ciclo completo,  como que  se ficasse
> gravado numa película de  maior exposição.
> Os diagramas apresentam sempre corrente de igual forma, com o semi-circulo
> para cima, o que torna difícil a interpretação,
>
> No desenho da antena que mando podemos ver a corrente em amp.  disposta
> pelos elementos.
> Curioso não é.
>
> 73
> Matias
>
> 2010/7/22 Miguel Pelicano <miguel.pelicano  gmail.com>
>
>> Por exemplo, basta pensar no principio de funcionamento de um Gama
>> Match (ou Delta)...
>>
>> 2010/7/22 Miguel Pelicano <miguel.pelicano  gmail.com>:
>> > A antena não é alimentada num ponto com zero de tensão. Se assim fosse
>> > teriamos Z=zero +Jzero, ou seja, um curto-circuito. Como existe um
>> > espaço físico no próprio sistema de alimentação, a antena está a ser
>> > alimentada num ponto onde a Z é diferente de zero.
>> > O que eu vos estou a tentar dizer é bastante bem visualizado num
>> > Network Analyser Vectorial.
>> >
>> > 2010/7/22 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>:
>> >> Matias
>> >> Queres dizer que por exemplo se num braço dum dipolo temos num dos seus
>> >> extremos +4 Kv de RF, no outro extremo teremos -4Kv e vice versa no
>> ciclo
>> >> seguinte. Daí + 4Kv (+) -4Kv= 0v. Tudo bem..Entendo, mas então caimos
>> no
>> >> mesmo!...Os zero volts de RF podem acontecer em qualquer lugar da
>> antena,
>> >> dependendo apenas do angulo de condução da sinusoide!!...Logo a curva
>> de
>> >> tensão não corresponde aos desenhos conhecidos, por ser uma progressão
>> ao
>> >> longo da antena.Se pensar-mos que nos extremos do dipolo a tensão é
>> sempre
>> >> máxima, seja negativa ou positiva, pois como a RF é AC estará sempre a
>> >> mudar, então no centro será sempre zero volts!!!!...Para se ter zero
>> volts
>> >> sobre a Z da antena, seja qual for a impedância, então não podemos
>> aplicar
>> >> potencia na mesma, pois fazer circular uma corrente por uma
>> resistencia,
>> >> desenvolve sempre uma tensão diferente de zero aos seus terminais!!!
>> >> Nááá!!!..Existe aqui qualquer coisa que não bate certo!!!...O desenho
>> não
>> >> corresponde à realidade!...Ainda agora fui ao Antenna book ver o
>> gráfico e
>> >> lá está...No ponto de alimentação, segundo o "boneco" a tensão passa
>> por
>> >> zero...Mas como pode isso acontecer se se está a aplicar potencia sobre
>> uma
>> >> resistencia de 50 ohms??...Alem disso, dizem lá e muito bem, e aí
>> concordo,
>> >> que no ponto de alimentação, a tensão é minima e a corrente
>> máxima!!!...OK
>> >> roger e a 100%...Inteiramente de acordo!...Então o "boneco" está
>> errado,
>> >> pois a tensão nesse ponto é zero e não minima!...Simplesmente está no
>> ponto
>> >> do nulo de tensão e nada mais que isso!...Será que algures no ponto de
>> >> alimentação, num imaginário espaçamento entre os braços do dipolo menor
>> que
>> >> o fio de uma lamina de barbear, a tensão é nula?..Talvez...É que uns 5
>> cm e
>> >> ja a tensão é diferente de zero na curva, pois a curva é zero apenas
>> num
>> >> ponto imaginario e muito pequeno. Mas aqui outra duvida de levanta!!!.
>> Então
>> >> um dipolo esticado teria 72 ohms com um ponto de alimentação com uma
>> >> determinada largura. Se o espaço entre os braços, no ponto de
>> alimentação
>> >> diminuisse, então a impedância baixaria até zero ohms, e nessa altura a
>> >> antena estaria em curto circuito, não permitindo o aparecimento de
>> tensão,
>> >> por deixar de haver resistencia,
>> >> Que grande confusão!!!
>> >> 73 de CT4RK
>> >>
>> >> 2010/7/22 Antonio Matias <ct1ffu  gmail.com>
>> >>>
>> >>> Boas
>> >>> Colega Mourato eu também já tinha pensado nisso.
>> >>> na minha óptica, temos de ver duas coisas:
>> >>> 1º O centro de um dipolo não é 0 Ohms, a menos que seja um dipolo
>> inteiro,
>> >>> claro está.
>> >>> Um dipolo tem os tais 72 Ohms e é o ponto onde a corrente é máxima e a
>> >>> tensão menor, conforme refere.
>> >>> Nas  antenas de 50 Ohms, estes são obtidos através de correlação entre
>> o
>> >>> dipolo, reflector e directores, já sabemos.
>> >>>  2º-Quando um dipolo é inteiro, tem de ser alimentado um pouco mais
>> >>> adiante, fora do centro, onde estiverem os  50 Ohms, pois entre o
>> centro que
>> >>> é 0 e a ponta que é infinito, há 50 Ohms algures.
>> >>> Suponho que para haver tanta corrente e tensão nula, neste
>> dipolo-inteiro
>> >>> e nos elementos directores de uma yagi, temos um efeito semelhante ao
>> centro
>> >>> de um enrolamento de um transformador.
>> >>> Numa tomada central de um transformador, podemos admitir que a tensão
>> seja
>> >>> 0, mas todavia, passa lá toda a corrente.
>> >>> Pois a diferença de potencial que conta é a dos extremos, e num dipolo
>> >>> acontece o mesmo, a diferença é que há uma ressonância e pelo
>> comprimento de
>> >>> onda, no centro da antena nunca há diferença de potencial, é o ponto 0
>> >>> da sinusóide.
>> >>> Nas antenas com  vários comprimentos de onda, este fenómeno, vai-se
>> >>> verificando ao longo do elemento.
>> >>> Não sei se isto está 100% correcto, mas para mim, faz sentido.
>> >>> 73's
>> >>> Matias
>> >>>
>> >>> 2010/7/22 Miguel Pelicano <miguel.pelicano  gmail.com>
>> >>>>
>> >>>> Carlos,
>> >>>>
>> >>>> Este problema é sério! HIHI
>> >>>>
>> >>>> Matematicamente temos uma equação integral igualada a uma equação
>> >>>> diferencial... o que é impossível!!
>> >>>> Portanto vamos buscar os métodos numéricos (aproximações de elementos
>> >>>> finitos, etc) que nos conduzem a soluções mais ou menos coincidentes
>> >>>> com a prática!
>> >>>>
>> >>>> No ponto de alimentação, e dependente da frequência, vão aparecer
>> >>>> impedâncias parasitas provocadas pela espessura dos elementos
>> >>>> (radiante, linha de transmissão, etc) e distâncias entre estes e
>> >>>> componentes parasitas (boom, impedâncias de terra, obstáculos, etc).
>> >>>>
>> >>>> Se quiserem posso indicar alguma literatura para "queimarem as
>> pestanas"
>> >>>>
>> >>>> É complicado...
>> >>>>
>> >>>> 73, Miguel
>> >>>> CT1BYM
>> >>>>
>> >>>> 2010/7/22 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>:
>> >>>> > Caros colegas
>> >>>> > Vamos lá levantar mais um problema que preciso entender.
>> >>>> > Tomamos um dipolo, e alimentamos o mesmo com RF à frequencia de
>> >>>> > funcionamento, através duma linha de alimentação adequada à
>> impedância
>> >>>> > do
>> >>>> > dito. teoricamente vamos imaginar o dipolo perfeitamente ajustado,
>> e
>> >>>> > sem
>> >>>> > produzie ondas estacionarias.
>> >>>> > Olhamos as curvas de distribuição de corrente e de tensão, e
>> >>>> > verificamos que
>> >>>> > nos extremos do mesmo, e como é lógico devido à alta impedância dos
>> >>>> > extremos
>> >>>> > do dipolo, a tensão de RF atinge valores máximos, enquanto a
>> corrente
>> >>>> > de RF
>> >>>> > é minima.. No ponto de alimentação, temos exactamente o contrário.
>> Seja
>> >>>> > então que temos uma tensão reduzida e uma alta corrente de RF. Até
>> aqui
>> >>>> > tudo
>> >>>> > bem, e perfeitamente entendido.
>> >>>> > Vamos estrapolar este asssunto para outro angulo de visão e o que
>> >>>> > verificamos?...verificamos que a curva de tensão, no ponto de
>> >>>> > alimentação,
>> >>>> > deste sistema simétrico passa por zero volts quando a corrente
>> atinge o
>> >>>> > máximo. Ora aqui é que a minha matemática falha.!!!..Mas como diabo
>> >>>> > pode a
>> >>>> > tensão ser de zero volts no ponto de alimentação?...Para tal teria
>> o
>> >>>> > dipolo
>> >>>> > de ter uma Z de zero ohms!!...Todos sabemos que um dipolo tem no
>> ponto
>> >>>> > de
>> >>>> > alimentação, mais ou menos 72 ohms, logo, quando se aplica potencia
>> no
>> >>>> > ponto
>> >>>> > de alimentação, a tensão é diferente de zero...Então porque é que a
>> >>>> > curva
>> >>>> > diz que a tensão é zero?...Por exemplo, se aplicarmos 800 watts num
>> >>>> > ponto de
>> >>>> > aliementação de uma antena de 50 ohms, teremos 200 V de RF e nunca
>> zero
>> >>>> > volts!...Em que ponto da antena dipolo é que temos uma Z de zero
>> ohms,
>> >>>> > para
>> >>>> > que a tensão seja zero?
>> >>>> > Por outro lado a impedância de uma antena é a soma da resistencia
>> de
>> >>>> > radiação com a resistencia de perdas, logo os valores de Z no ponto
>> de
>> >>>> > aliemntação, podem ser uma autentica dor de cabeça, principalmente
>> em
>> >>>> > antenas com resistencia de radiação muito baixa, como por exemplo
>> nas
>> >>>> > antenas móveis em HF, em que a resistencia de radiação pode ser de
>> >>>> > apenas 1
>> >>>> > ou 2 ohms, sendo a resistencia de perda (onde se incluiem terra,
>> >>>> > resistencia
>> >>>> > electrica do material, perdas por aquecimento etc) de 48 ou mais
>> ohms.
>> >>>> > Ora
>> >>>> > estas anomalias no circuito da antena, criam uma assimetria
>> >>>> > considerável no
>> >>>> > ponto de alimentação da mesma antena, o que deita por terra a ideia
>> >>>> > simplista da representação gráfica das curvas de tensão e corrente!
>> >>>> > Os desenho são bonitos e dão a entender como funciona a
>> "coisa"...mas
>> >>>> > será
>> >>>> > que estão plenamente certos?...Concerteza que para haver zero volts
>> no
>> >>>> > ponto
>> >>>> > de alimentação de uma antena, a sua impedância teria de ser zero
>> >>>> > ohms!!!...É
>> >>>> > claro que vão dizer que não é assim, e que a tensão nunca é zero
>> volts,
>> >>>> > porque a Z tambem nunca é zero ohms...Pois isso eu sei!...O que não
>> sei
>> >>>> > é
>> >>>> > desenhar a curva de tensão real, ao longo de uma antena dipolo, sem
>> que
>> >>>> > essa
>> >>>> > curva em algum lugar passe por zero, e logo subentenda-se que nesse
>> >>>> > ponto, a
>> >>>> > antena terá teoricamente zero ohms!!!
>> >>>> > Eu sei que à muitas dezenas de anos que as coisas são como vem nos
>> >>>> > livros, e
>> >>>> > que existe uma explicação matemática para isso, um modelo
>> matemático
>> >>>> > explica
>> >>>> > ao detalhe todas essas situações, etc etc...Mas o que eu queria era
>> uma
>> >>>> > explicação real, prática e palpável, e não um aglomerado de numeros
>> e
>> >>>> > simbolos que nunca iria entender, e que muitas vezes é pouco
>> >>>> > consistente com
>> >>>> > a realidade.
>> >>>> > 73 de CT4RK
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>> Salve o
>> >>>> > espectro electromagnético!. Não use a rede electrica para
>> transmitir
>> >>>> > dados.
>> >>>> > Os "homeplugs power line" e a tecnologia "power line" causa fortes
>> >>>> > interferencias noutro serviços sem voce se aperceber. Diga não à
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>> >>>> > power line. Proteja o ambiente
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