ARPA - Associa=E7=E3o de Radioamadores do Paran=E1
fundada=20 em 3 de abril de 1981=20 &= nbsp; &n= bsp; =20 &= nbsp; &n= bsp; &nb= sp; &nbs= p;Trabalhando=20 para voc=EA !

=20

Empilhando 2 Yagis =

Home > = Informa=E7=F5es=20 t=E9cnicas =

Como empilhar=20 duas antenas Yagi
(colocar em fase)

Colabora=E7=E3o=20 de PY2-NI Horta
E-mail: py2ni@terra.com.br
Website:=20 http://www.nabla.com.br/py2ni

Supondo = que voc=EA vai=20 empilhar antenas com imped=E2ncia de 50 Ω (OHM) = (f=E1cil de calibrar=20 individualmente) que =E9 o que normalmente =E9 feito.

O = procedimento mais=20 comum =E9 transformar cada uma destas imped=E2ncias em um = valor tal que=20 juntando as duas, voc=EA volte a ter 50 Ω no ponto de = uni=E3o, assim=20 voc=EA vai ficar feliz com um valor de SWR (Rela=E7=E3o de = Ondas=20 Estacion=E1rias-ROE) baixo.

Ocorre que = interligando duas antenas de 50 Ω com cabos de 50 = Ω cada uma delas,=20 voc=EA acaba com uma imped=E2ncia de 25 Ω. Se = voc=EA ligar esse=20 ponto ao seu radio atrav=E9s de um cabo de 50 Ω vai = ter uma SWR que=20 pode afetar a potencia de sa=EDda de alguns r=E1dios com = prote=E7=E3o (os=20 modernos fazem muito isso).

Para = evitar isso voc=EA=20 pode usar uma se=E7=E3o adaptadora de 1/4 de onda de = imped=E2ncia=20 adequada. =C9 poss=EDvel provar que ligando uma imped=E2ncia = de 50 Ω=20 atrav=E9s de um cabo de 1/4 de onda com imped=E2ncia de 75 = Ω (ou seus=20 m=FAltiplos impares: 3,5,7,9 ...) voc=EA transforma os 50 = Ω em 112,5 (o=20 ideal seria usar um cabo de 70,71 Ω mas = este cabo n=E3o=20 existe dispon=EDvel, pelo menos que eu saiba) assim o = cabo de 75=20 Ω vai quebrar um bom galho.

O = pr=F3ximo passo ent=E3o=20 =E9 verificar quantos m=FAltiplos impares de 1/4 de onda = s=E3o necess=E1rios=20 para trazer os cabos das antenas at=E9 o ponto de uni=E3o = (normalmente a=20 meio caminho das antenas). Note que =E9 importante usar = m=FAltiplos=20 =EDmpares e n=E3o qualquer medida aleatoriamente.

Quando os = dois cabos=20 forem interligados a imped=E2ncia resultante neste ponto =E9 = de 112,5 /=20 2 =3D 56,25 que =E9 bastante pr=F3ximo de 50 Ω para = deixar todo mundo=20 feliz com a SWR medida.

A partir deste = ponto voc=EA=20 pode usar QUALQUER MEDIDA de cabo de 50 = Ω para=20 ligar ao radio no shack.

OBS:

Cuidado = para n=E3o=20 colocar as antenas defasadas 180 graus durante a = montagem.=20

Se forem = antenas com=20 Gama Match assegure que ambas tenham o gama=20 apontando para mesma=20 dire=E7=E3o.

No caso de T = Match=20 verifique qual bra=E7o do acoplador recebe o sinal direto do = conector=20 da antena e monte as duas antenas com estes = bra=E7os=20 apontando para a mesma=20 = dire=E7=E3o.
<= /P>

=C9 MUITO = COMUM FAZER TODO O=20 C=C1LCULO CORRETO E TERMINAR LIGANDO AS ANTENAS ERRADO. = ASSIM VOC=CA VAI=20 TERMINAR COM UM SISTEMA IGUAL OU PIOR DO QUE AQUELE COM UMA = =DANICA=20 ANTENA.

EXTRAS:

Para calcular = o tamanho=20 dos cabos de 75 Ω fa=E7a da seguinte maneira: estime o = valor m=EDnimo de=20 cabo necess=E1rio para levar o sinal da antena at=E9 o ponto = de uni=E3o,=20 vamos supor que tenha sido de 2.5m.

Calcule o = tamanho de=20 =BC onda no cabo de 75 Ω que voc=EA vai usar. Se = for de diel=E9trico=20 s=F3lido provavelmente o fator de velocidade vai ser = 0,66 e=20 ent=E3o teremos:

=BC de onda =3D {(300/freq)/4)} x = 0,66

Para=20 VHF podemos fazer freq =3D 146 para o meio da faixa e = ent=E3o=20 ter=EDamos:

(2,054 /4) x 0,66 =3D = 0,339 (este =E9=20 o valor de 1/4 no cabo com fator de velocidade 0,66 em=20 146MHz)

Para saber o tamanho do cabo dividimos os = 2,5m que=20 precisamos por 0,339, lembrando que temos que ter sempre = m=FAltiplos=20 impares e n=E3o qualquer valor,=20 = logo:

Numero de comprimentos de cabo de&n= bsp;=BC de onda =3D 2,5 / 0,339 =3D&nb= sp;7,37

Como=20 dito antes n=E3o podemos usar qualquer medida e sim = m=FAltiplos impares=20 de =BC de onda. Pela nossa conta se usarmos 7 x = =BC de onda=20 o cabo ficar=E1 curto, pois o resultado mostrou que o = m=EDnimo =E9 7,37,=20 assim para satisfazer nossa necessidade passamos para o = m=FAltiplo=20 impar = imediatamente superior que seria 9.=20

O cabo de 75 = Ω teria ent=E3o=20 que medir 9 x 0,339 =3D 3,051 metros.

F=F3rmula para o=20 c=E1lculo da imped=E2ncia do cabo coaxial do adaptador de = 1/4 de onda=20

Z cabo =3D =E0 raiz quadrada de (Za) vezes=20 = (Zb)
Za =3D 50 Ω (Imped=E2ncia da= antena)
Zb =3D 100 Ω (Imped=E2ncia&nbs= p;que se pretende obter, com o adaptador&nb= sp;de =BC de onda)
Zcabo=20 =3D Imped=E2ncia do cabo

Levando em = conta o que=20 escrevi anteriormente vamos supor que eu queira levar uma = imped=E2ncia=20 de 50 Ω para o valor de 100 Ω, pois quando = colocar duas delas em=20 paralelo voltarei a ter 50 Ω.

A Imped=E2ncia = dos cabos=20 coaxiais de =BC de onda ou m=FAltiplos impares que ligam as = duas antenas=20 =E0 linha de transmiss=E3o de 50 Ω que liga as antenas = ao transceptor=20 =E9:

Z cabo =3D =E0 raiz quadrada de Za x Zb
Z = cabo =3D =E0 raiz=20 quadrada de 50 x=20 = 100
Z cabo =3D =E0 raiz quadrada d= e 5000
Z=20 cabo =3D 70,71 Ω (usaremos 75 Ω).

A = Imped=E2ncia dos cabos de =BC=20 de onda ou m=FAltiplos impares que ligam as duas antenas de = 50 Ω =E9 de=20 70,71 Ω (75 Ω).

NOTAS:

As antenas = empilhadas devem=20 estar na mesma posi=E7=E3o, ambas na horizontal, ou = ambas na=20 vertical. Pode-se fazer a liga=E7=E3o de antenas com = polariza=E7=F5es=20 diferentes quando desejamos polariza=E7=E3o=20 = circular ou el=EDptica, mas =E9 um caso&nbs= p;particular para contatos com sat=E9lite=20 principalmente.

Como empilhar=20 antenas Yagi - v.2

por = PY2NI -=20 Horta

Caso 1 - 2 antenas

Supondo que voc=EA vai = empilhar=20 (colocar em fase) duas antenas com imped=E2ncia de 50 Ohms, = o=20 procedimento mais comum =E9 transformar cada uma dessas = imped=E2ncias em=20 um valor tal que, quando as antenas forem ligadas, voc=EA = volte a ter=20 50 Ohms no ponto de uni=E3o.

Esta n=E3o =E9 a =FAnica = forma de se=20 fazer isto.

Tamb=E9m =E9 poss=EDvel simplesmente = interligar as duas=20 antenas com cabos de 50 Ohms chegando a uma imped=E2ncia de = 25 Ohms na=20 uni=E3o e corrigir posteriormente este valor levando-o de = volta a 50=20 Ohms.

Esta instru=E7=E3o optou pelo primeiro = m=E9todo, pois=20 utilizando cabos de 75 Ohms consegue-se um sistema mais = simples e=20 com menos conex=F5es.

Para isso, faremos uso de uma=20 interessante propriedade das linhas de transmiss=E3o com = tamanho de =BC=20 de=20 = onda.
&nbs= p;=20
Podemos transformar uma imped=E2ncia Za em uma = imped=E2ncia Zb se=20 utilizarmos um cabo que tenha =BC de onda na freq=FC=EAncia = de interesse e=20 que apresente uma imped=E2ncia igual =E0 RAIZ QUADRADA entre = as duas=20 imped=E2ncias que se quer casar (Za x Zb).=20 =
=20
Outra propriedade que iremos utilizar =E9 a que garante = que um=20 trecho de com qualquer imped=E2ncia que tenha =BD onda (ou = seus=20 m=FAltiplos inteiros), na freq=FC=EAncia de interesse, faz = aparecer em uma=20 ponta exatamente a imped=E2ncia que estiver conectada na = outra ponta=20 ou seja, n=E3o existe transforma=E7=E3o de imped=E2ncia = neste caso.=20

Os comprimentos desses trechos s=E3o =BD onda, 2 x = =BD onda, 3 x =BD=20 onda, 4 x =BD onda, 5 x =BD onda e assim por = diante).

Se=20 pretendermos ter 50 Ohms na uni=E3o das antenas devemos = elevar a=20 imped=E2ncia para 100 Ohms que, quando as antenas forem = ligadas em=20 paralelo, v=E3o resultar nos 50 Ohms.

Lembrando da = propriedade=20 do transformador de =BC de onda, podemos calcular o valor de = imped=E2ncia da linha para transformar 50 ohms em 100 ohms. =

Zlinha =3D Raiz=20 quadrada (Za x Zb)
Zlinha = =3D Raiz=20 Quadrada (50 x 100)
Zlinha = =3D Raiz=20 Quadrada (5000) ... Chegamos =E0 Zlinha =3D 70,7 = Ohms=20

Infelizmente, n=E3o existem = no mercado=20 cabos com tal imped=E2ncia, mas o cabo de 75 Ohms funciona = bastante=20 bem como substituto. Esta pequena diferen=E7a resulta em uma = transforma=E7=E3o de imped=E2ncia um pouco diferente, mas = plenamente=20 aceit=E1vel.

Zlinha =3D Raiz Quadrada (Za x Zb)
75 = =3D Raiz=20 Quadrada (50 x Zb)
Zb=3D 75^2 / 50 =3D 112,5 Ohms (o = desejado seria=20 100 Ohms)

Muito bem: agora = podemos=20 transformar a imped=E2ncia de nossa antena para 112,5 Ohms = e, ao=20 juntarmos as duas, teremos 112,5/2 =3D 56,25 (bastante = pr=F3ximo dos 50=20 Ohms desejados). Para conseguir isso devemos usar um trecho = de cabo=20 de 75 Ohms com =BC de=20 = onda.
&nbs= p;=20
Por exemplo, =BC de onda em 146 MHz pode ser calculado = da seguinte=20 forma:

=BC de onda =3D (300/146/4) = multiplicado=20 pelo fator de velocidade do cabo

=BC de onda =3D (0,5136 m) = multiplicado=20 pelo fator de velocidade do cabo.

O fator de velocidade = do cabo=20 est=E1 intimamente ligado ao tipo de diel=E9trico usado em = sua=20 constru=E7=E3o. Para o cabo RG59 da Pirelli, que =E9 feito = de=20 polipropileno (n=E3o =E9 espuma), este numero =E9 = 0,66, o que=20 resulta um tamanho de cabo de =BC de onda com:

1/4 de onda (RG59 @ 146 = MHz) =3D 0,5136=20 x 0,66 =3D 0,3389 m (~ 33,9 cent=EDmetros)

Surge agora um problema: = este cabo =E9=20 muito curto, n=E3o conseguir=EDamos deixar as antenas = afastadas o=20 suficiente para conseguir o ganho que desejamos.

Faremos uso agora da outra=20 caracter=EDstica das linhas de transmiss=E3o que diz que=20 "...m=FAltiplos de =BD onda n=E3o fazem = transforma=E7=E3o alguma de=20 imped=E2ncia..." ou seja, qualquer que seja a = imped=E2ncia do cabo=20 ao ligar uma imped=E2ncia Zx numa das pontas e o cabo tiver = m=FAltiplos=20 inteiros de =BD onda iremos encontrar a mesma imped=E2ncia = Zx na outra=20 ponta.

Como precisamos levar o = cabo de uma=20 antena at=E9 o ponto de encontro com o cabo que vem da outra = antena,=20 frequentemente no meio da distancia entre elas, usaremos =BC = de onda=20 para conseguir os 112,5 cm e colocaremos tantos peda=E7os de = =BD onda=20 quantos forem necess=E1rios para que esta ponta do cabo = chegue at=E9 a=20 outra ponta onde, unindo as duas pontas, teremos finalmente = os=20 desejados 56,25 Ohms.

Resumindo, utilizamos = apenas duas=20 propriedades das linhas de transmiss=E3o:

=BC de onda como = transformador=20 (Zlinha =3D Raiz (Za x Zb)
=BD onda como = transformador 1:1=20 (repetidor de imped=E2ncia)

Podemos escrever uma = equa=E7=E3o para=20 calculo do tamanho do cabo desejado lembrando que =BD onda = equivale a=20 2 x =BC de onda, e que usaremos sempre =BC de onda mais = quantos trechos=20 de =BD onda forem necess=E1rios.

Comprimento do cabo =3D (2 = * K +1) =BC de=20 onda (K =E9 um numero inteiro qualquer)

A equa=E7=E3o acima informa = que o cabo=20 deve ter um m=FAltiplo impar de =BC de onda. Se voc=EA fizer = o K variar=20 (por exemplo, 1, 2, 3, 4...) o termo entre par=EAnteses = sempre dever=E1=20 ser um numero impar (1, 3, 5, 7, 9, etc.). Observe a = import=E2ncia de=20 usar m=FAltiplos impares e n=E3o qualquer medida = aleat=F3ria.

Feita a uni=E3o dos cabos = com os=20 valores encontrados, teremos uma imped=E2ncia muito = pr=F3xima de 50=20 Ohms. A partir dessa jun=E7=E3o dos cabos =93fasadores=94 de = 75 Ohms,=20 utilize um cabo de imped=E2ncia 50 Ohms com tamanho = apropriado para=20 chegar at=E9 o equipamento de radio.

OBS:

Como j=E1 foi = dito por outro=20 colega, cuidado para n=E3o colocar as antenas = defasadas 180=20 graus durante a montagem. Se forem antenas com Gama = Match,=20 assegure-se que ambas tenham o gama apontando para = mesma=20 dire=E7=E3o. No caso de T Match, verifique qual = bra=E7o do acoplador=20 recebe o sinal direto do conector da antena e monte as = duas=20 antenas com esses bra=E7os apontando para a mesma=20 dire=E7=E3o.

=C9 MUITO COMUM FAZER TODO = O C=C1LCULO=20 CORRETO E TERMINAR LIGANDO AS ANTENAS ERRADO RESULTANDO EM = UM=20 SISTEMA IGUAL OU PIOR DO QUE AQUELE COM UMA =DANICA = ANTENA.

Caso 2 - 4 antenas

(usando cabo de 75 = Ohms)

O procedimento para juntar = quatro=20 antenas e conseguir algo ligeiramente abaixo de 6 dBs de = ganho=20 adicional em rela=E7=E3o a uma =FAnica antena =E9 de alguma = forma semelhante=20 ao caso com 2=20 = antenas.
&= nbsp;=20
Para simplificar o pensamento, imagine que sejam feitos = dois=20 conjuntos de liga=E7=F5es como explicado no caso com duas = antenas=20 (acima). Ao fazer isso, acabaremos com dois sistemas que = j=E1 est=E3o=20 com 50 Ohms cada um deles, mas que se forem simplesmente = ligados em=20 paralelo, v=E3o resultar em uma imped=E2ncia de 25 Ohms o = que n=E3o =E9=20 = desejado.
= =20
Por analogia ao caso anterior, vamos tratar o conjunto = de duas=20 antenas como se fosse apenas uma antena, e usar o mesmo = procedimento=20 para transformar a imped=E2ncia de 50 Ohms do conjunto de = duas antenas=20 para 100 Ohms, para que possamos depois juntar os dois = conjuntos e=20 resultar um sistema com 50 Ohms.

Novamente o artif=EDcio = utilizado =E9 o=20 de usar m=FAltiplos impares de =BC de onda de cabo de 75 = Ohms. Como=20 explicado acima, isso leva a imped=E2ncia de 50 para 100 = Ohms na ponta=20 do cabo com m=FAltiplos impares de =BC de onda.

Finalmente, basta ligar = estes dois=20 pontos com um conector "T" e conectar o cabo de descida de = 50 Ohms=20 (seja ele de que tipo for).

Caso 3 - 4 = antenas=20

(usando cabo de 50 = Ohms)

Outra possibilidade de = cabeamento=20 para um conjunto de quatro antenas, embora pouco difundido, = =E9 usando=20 cabos de 50 Ohms. Esse m=E9todo =E9 tecnicamente correto e = pode ser=20 vantajoso por n=E3o necessitar de cabo de 75 Ohms. Nele, = faremos uso=20 apenas de cabos com imped=E2ncia de 50 Ohms em todo o = sistema de=20 "fasamento".

Neste caso, unimos duas = antenas com=20 cabos exatamente iguais com 50 Ohms de=20 imped=E2ncia, repetimos o procedimento para o = outro=20 conjunto de duas=20 = antenas.
&= nbsp;=20

Como explicado acima, = obteremos dois=20 pontos com imped=E2ncia de 25 Ohms. Aqui usaremos, mais uma, = o=20 artif=EDcio dos m=FAltiplos =EDmpares de =BC de onda, s=F3 = que neste caso=20 usaremos o cabo de 50 Ohms para esta=20 = fun=E7=E3o.
&nbs= p; =20
Ao colocarmos um cabo de 50 Ohms com m=FAltiplo =EDmpar = de =BC de onda=20 nos pontos de 25 Ohms teremos uma transforma=E7=E3o = interessante que =E9 a=20 de elevar os 25 Ohms para 100 Ohms, juntando ent=E3o os dois = pontos de=20 100 Ohms para obter 50 Ohms que =E9 a imped=E2ncia = desejada.

Informa=E7=F5es=20 Adicionais

Para calcular o tamanho dos = cabos de=20 75 Ohms, estime o valor m=EDnimo de cabo necess=E1rio para = levar o sinal=20 da antena at=E9 o ponto de uni=E3o.

Vamos supor que tenha sido = 2,5=20 metros.

Calcule o tamanho de 1/4 = onda no cabo=20 de 75 Ohms que voc=EA vai usar - se for de diel=E9trico = s=F3lido=20 provavelmente o fator de velocidade vai ser 0,66 - e ent=E3o = teremos:

=BC =3D [ = (300/freq.) /4=20 ] x 0,66

Para VHF podemos fazer = Freq. =3D 146=20 para o meio da faixa e ent=E3o ter=EDamos:

(2,054 /4) x 0,66 =3D 0,339 = m (33=20 cent=EDmetros)

Este =E9 o valor de =BC no = cabo com fator=20 de velocidade 0,66 em 146 MHz

Para saber o tamanho do = cabo=20 dividimos o comprimento de 2,5m que precisamos por 0,339, = lembrando=20 que temos que ter sempre m=FAltiplos impares e n=E3o = qualquer valor,=20 logo:

Numero de comprimentos de = cabo de 1/4=20 de onda =3D 2,5 / 0,339 =3D 7,37

Como dito antes n=E3o = podemos usar=20 qualquer medida e sim m=FAltiplos impares de 1/4 de onda, = pela nossa=20 conta se usarmos 7 * 1/4 de onda o cabo ficara curto, pois o = resultado mostrou que o m=EDnimo =E9 7,37, assim para = satisfazer nossa=20 necessidade passamos para o m=FAltiplo impar imediatamente = superior=20 que seria 9.

O cabo de 75 Ohms teria = ent=E3o que=20 medir 9 x 0,339 =3D 3,051 metros

F=F3rmula para o c=E1lculo = da imped=E2ncia=20 do cabo coaxial do adaptador de 1/4 de onda

Z cabo =3D Raiz quadrada de = [(Za)=20 multiplicada por (Zb)]

Za =3D 50 Ohms = (Imped=E2ncia da=20 antena)
Zb =3D 100 Ohms (Imped=E2ncia que se pretende = obter, com o=20 adaptador de =BC de onda).
Zcabo =3D Imped=E2ncia do = cabo.

Levando em conta o que foi = escrito=20 anteriormente, vamos supor que voc=EA queira elevar uma = imped=E2ncia de=20 50 Ohms para o valor de 100 Ohms, para quando conectar duas = antenas=20 em paralelo, volte a obter 50 Ohms.

A Imped=E2ncia dos cabos = coaxiais de =BC=20 de onda, ou m=FAltiplos =EDmpares, que ligam as duas antenas = =E0 linha de=20 transmiss=E3o de 50 Ohms =E9:

Z cabo =3D Raiz quadrada de = Za x Zb

Z cabo =3D Raiz quadrada de = 50 x=20 100

Z cabo =3D Raiz quadrada de = 5000
Z=20 cabo =3D 70,71 Ohms (usaremos 75 Ohms).

A Imped=E2ncia dos cabos de = =BC de onda,=20 ou m=FAltiplos impares, que ligam as duas antenas de 50 Ohms = =E9 de 75=20 Ohms.

NOTAS:

As antenas = empilhadas devem=20 estar na mesma posi=E7=E3o, ambas na horizontal, ou = ambas na=20 vertical. Pode-se fazer a liga=E7=E3o de antenas com = polariza=E7=F5es=20 diferentes quando desejamos polariza=E7=E3o circular = ou el=EDptica,=20 mas =E9 um caso particular para contatos = principalmente via=20 sat=E9lite.

Meus agradecimentos ao = amigo Orlando=20 =96 PY2ANE que teve a bondade de corrigir e formatar o texto = de forma=20 a deix=E1-lo muito melhor do que eu havia inicialmente = proposto.

73 de PY2NI
Horta

=A9 2009 arpapr.org.br=20 - Todos os direitos=20 reservados

ARPA - Associa=E7=E3o de Radioamadores do Paran=E1fundada=20 em 3 de abril de 1981=20 &= nbsp; &n= bsp; =20 &= nbsp; &n= bsp; &nb= sp; &nbs= p;Trabalhando=20 para voc=EA !

ARPA - Associa=E7=E3o de Radioamadores do Paran=E1
fundada=20 em 3 de abril de 1981=20 &= nbsp; &n= bsp; =20 &= nbsp; &n= bsp; &nb= sp; &nbs= p;Trabalhando=20 para voc=EA !