ARLA/CLUSTER: NVIS - Conceito e Antenas.

[João Gonçalves Costa]

Conceito do NVIS
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Os gráficos aqui expostos, revelam com rigor aquilo que de facto significa o NVIS, e que muitos confundem ou ainda não sabem observar e determinar.

O NVIS é um meio muito particular de exploração das faixas de frequências de HF, e que compreende apenas as frequências situadas entre 1.500 kHz e 15 MHz (em Portugal, em geral, ocorre entre 2 e 6 MHz (actualmente, Março de 2011, chega aos 7, 8 e mesmo 9 MHz) quando se explora a radiação electromagnética com ângulos cuja incidência vertical é perpendicular à ionosfera.

Este modo de exploração da propagação em HF exige um planeamento prévio e muito criterioso acerca da determinação das frequências onde pode ocorrer essa reflexão ionosférica de forte incidência vertical. Tornou-se num meio particular e privilegiado da propagação ionosférica, através do qual é possível eliminar as zonas de sombra, com todas as localizações situadas acima das ligações por onda de solo, onda directa ou linha de vista, até cerca de 400 ou 600 quilómetros de distâncias (para ângulos de radiação superiores a 50º e até 90º de elevação).

É oportuno referir que as frequências de exploração das ligações ionosféricas feitas através do efeito de NVIS estão situadas abaixo da frequência crítica de reflexão, mas suficientemente altas para se poder reduzir o efeito de atenuação por penetração na camada D, durante a incidência solar no lugar (dia). A frequência crítica de reflexão ocorre em função de três factores determinantes, 1) latitude do lugar, 2) hora solar e 3) actividade e tipo da radiação solar.

Na prática, o espectro das frequências onde pode ocorrer reflexão ionosférica por efeito de NVIS, pode não dispor de muita largura de banda, cingindo-se a algumas centenas de kHz apenas. Assim como podem ocorrer na propagação NVIS significantes falhas e interrupções de vários dias, em virtude da ejecção de massa coronal e dos ventos solares e cósmicos também, que comprimem a cintura magnética e as camadas ionosféricas da Terra.

Em termos tácticos, a coroa de cobertura da reflexão por efeito de NVIS, é um fenómeno ionosférico localizado, situado à vertical de cada lugar, em permanente variação, e com a qual se permite fazer coberturas situadas na linha de acção próxima e da média distância, com reflexões que permitem fazer coberturas imediatamente acima da LOS (linha de vista) entre 15 e 30 km, e outras ligações de curta e média distância entre 30 a 300 km ou 600 km apenas.

Muito poesia se tem contado acerca deste assunto, por desconhecimento, muitos operadores de rádio assumem mesmo, que frequência de reflexão corresponde à máxima frequência medida nas ionosondas próximas de Portugal, outros consideram o NVIS um meio de propagação empregue com todo o tipo de antenas, usando ângulos de radiação inferiores a 50º e até 5º de elevação, o que é um erro, contra esse conceito, deve ser conhecido e considerado o ângulo critico da reflexão, cuja frequência de reflexão também varia, à semelhança da MUF que ocorre em outras ligações ionosféricas.

Antena Long wire
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Dos 3 tipos de antenas filares representadas nos desenhos em anexo, apenas duas delas seriam as eleitas para a exploração ionosférica por efeito de NVIS.

Os aviões C-130 estão dotados de antenas que lhes permitem fazer NVIS, a antena filar representada no manpack, é uma antena capaz de explorar NVIS com bastante eficiência, trata de um modelo similar ao empregue pelas forças armadas nacionais, no emprego e exploração do sistema PRC-525.

A terceira antena, a longwire representada, é o modelo de uma antena de onda progressiva, cuja característica de radiação é mais directiva, não dispõe de tanta eficiência na radiação por incidência vertical, ao invés dos outros exemplos.

Antena dipolo "V" invertido
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Um exemplo prático, bem colocado, da mais simples das genuínas antenas de NVIS (o dipolo), de salientar que o emprego do elemento reflector, apenas se justifica para as instalações em que a antena esteja habitualmente situada a uma altitude igual ou superior a 25% do comprimento de onda.( para a banda do serviço de amador dos 80m = 20mts e para a banda de 40m=10mts )

Na generalidade das aplicações, o solo funciona como elemento reflector, desde que a antena seja colocada e focada relativamente ao terreno, a uma altura de cerca de 0,1 de Lambda (10% do comprimento de onda) ( para a banda do serviço de amador dos  80m = 8mts e para a banda de 40m=4mts )

Na prática e dependendo da condutividade dos solos, essa altura de focagem da antena, pode até ser inferior a este valor, podendo facilmente ser optimizado, elevando ou o mastro ou a adriça que sustenta a antena.

Caso se opte pelo emprego do reflector, este deverá ter maior comprimento que o 1/4 de onda de cada elemento radiante do dipolo. O jogo entre a distância e o comprimento do reflector, permitem ajustar o melhor rendimento da antena NVIS.

Fonte: Mariano Ferreira no Blogue NVIS-TUGA.


Para mais informações, não deixe de visitar o Blogue NVIS-TUGA em http://nvis-tuga.blogspot.com  , um lugar de reflexão científica onde se pretende estudar e promover a exploração da propagação por efeito de NVIS<http://en.wikipedia.org/wiki/Near_Vertical_Incidence_Skywave> (Near Vertical Incidence SkyWave).
O NVIS-TUGA foi criado por civis e militares, investigadores e profissionais de engenharia, veteranos, que ao longo dos últimos 50 anos participaram em missões da arma das transmissões, no âmbito da Defesa Nacional, NATO, ONU e EUFOR, em TO da guerra colonial nas colónias portuguesas e missões de paz da ONUMOZ, UNAVEM, IFOR, SFOR, KFOR, EUFOR e ISAF, abrangendo os três ramos das forças armadas, exército, marinha (fuzileiros) e força aérea

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