Guia : Antenas Emissoras TX e Receptoras RX [ parte 2/2 ]

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ENTÃO, QUAL È A MELHOR ANTENA?

Em CB é frequente esta interrogação, depois dos fracos resultados obtidos com antenas “especiais”, que não se destacaram das anteriores, de modelos bem mais modestos.
Cada antena tem um gráfico de radiação próprio; coincidindo com a direcção A, B, ou C das Figs. 127, o alcance será máximo, médio ou mínimo, e por isso, o ganho de uma antena fica em geral, muito aquém do indicado pelo fabricante. Descurada a montagem e os valores das impedâncias, perdem-se características que, com alguns cuidados se obteriam resultados excelentes.

TIPOS DE ANTENAS

Há uma infinidade de modelos de antenas, porém, para não complicarmos o assunto, vamos descrever apenas alguns dos mais acessíveis, para orientação do leitor, porque mais tarde, com a experiência adquirida, já não necessita de recomendações.

Antenas omnidireccionais
Irradiam uniformemente em todas as direcções e entre outros modelos, temos:

— Antena passo-em-frente.
— Dipolo vertical.
— “Ground-plane”, ou seja, com plano de terra.
— Antena ringo.

Antenas direccionais
Irradiam numa só direcção, ou em dois sentidos diametralmente opostos, como sejam:

— Dipolo vertical, com elementos parasitários.
— Dipolo horizontal, sem ou com elementos parasitários.
— “Cubical-quad”

ANTENA VERTICAL

A antena vertical simples, de 1/4 de onda, é a mais indicada em serviço móvel. Diremos que o comprimento de onda λ correspondente aos 27 Mc/s, é de 10,52 m, e portanto, 1/4 de onda da Banda do Cidadão (27 Mc/s) será: 10,52/4 = 2,63 metros.
Instalada esta antena num automóvel, a carroçaria actua como contra-antena, e por isso convém que a antena se situe ao centro do tejadilho, para que o gráfico de radiação seja uniforme.
Quando o comprimento da antena é menor que 1/4 À., requer o uso de uma bobina de carga, em geral montada na base da antena, para compensar essa redução. As antenas de automóvel em espiral (tipo Wendel), têm boas características para se usarem em CB.

ANTENA PASSO-EM-FRENTE

É uma antena das mais simples e fácil de realizar (fig. 128), que proporciona excelentes resultados. Alguns amadores nunca se dão por satisfeitos e embora bem servidos, são tentados a experimentar outros modelos.
Pela disposição do radial ou contra-antena, o gráfico de radiação não é uniforme e sofre uma alteração que, no entanto, é pouco significativa. Variando o ângulo e o comprimento da contra-antena, consegue-se obter o máximo rendimento, que se situa nos 2,25 dB. Isto faz parte da “pesquisa” a encetar pelo amador, e o objectivo principal é o correcto acoplamento da antena ao emissor: a máxima irradiação de energia, atenuação de ondas estacionárias e de harmónicas. As restantes características desta antena aproximam-se das do dipolo aberto vertical.

DIPOLO VERTICAL

Vimos na fig. 14, uma antena dipolo de baixa impedância, de fácil construção e de bons resultados quando convenientemente acoplada. É alimentada por cabo coaxial de 52 Ω e pode ser transformada em direccional, juntando-lhe mais elementos, como nos mostra a fig. 132. Para os 27 Mc/s, cada haste terá o comprimento de 263 centímetros.

ANTENA “GROUND-PLANE”

Nesta antena (fig. 129), a terra artificial é constituída por 2, 3 ou 4 radiais ressonantes, de 1/4 da onda irradiada, isolados da terra e do mastro, e ligados à malha do cabo coaxial da linha de alimentação. Se for ajustável a inclinação dos radiais, permite corrigir a impedância da antena e melhorar a ROE. Com uma inclinação de 30º, a impedância aproxima-se dos 52 Ω. A resistência de radiação desta antena, melhora com um menor diâmetro do tubo vertical. Vejamos na fig. 129- A, uma das disposições a adoptar no isolamento da haste e dos radiais. Com placas de baquelite, também se pode idealizar o isolamento da antena e dos radiais ao mastro.
Os elementos radiais podem ter secções adicionais para correcção do comprimento, em mais ou menos uns 4 a 6 centímetros. Este tipo de antena tem um bom rendimento e por isso é recomendado para comunicações a longa distância (DX).

ANTENA RINGO

De reduzido ângulo de radiação, tem um ganho de 4dB, e portanto, um rendimento superior ao da vertical telescópica, o que equivale a um aumento de potência de 2,5 vezes. A haste A (fig. 130) pode ser feita de várias secções, começando em baixo com o diâmetro de 20 a 25 mm, e terminar com 6 a 10 mm. Perfeitamente ajustadas umas nas outras, a última secção da antena, a da ponta, deve ser extensível, para permitir a correcção do comprimento no ajuste final, entre os 477 e 485 centímetros.
A braçadeira C (fig. 130-A), que se desloca através do tubo B, fixa-se inicialmente a uns 40 centímetros do extremo a, e nunca se deve encostar à barra E. A blindagem do cabo, liga através da barra E’ ao tubo D. O condutor central do cabo, liga à antena A, através do condutor H, braçadeira C, tubo B e barra E.

Ajuste final

Com um medidor de ROE (SWR) intercalado na baixada da antena (fig. 141) e o emissor no “AR”, desloca-se a braçadeira C para o mínimo de estacionárias. Não se conseguindo esse mínimo aceitável, repete-se o ensaio, com a secção Z da antena mais ou menos recolhida (fig. 130) até se obter o mínimo de ROE pretendido.
Não se dispondo de medidor de estacionárias, usa-se o S-Meter do receptor como indicador e ao sintonizar-se uma estação fraca, desloca-se a braçadeira C sobre o tubo B, para o desvio máximo do S-Meter, que corresponde ao correcto acoplamento da antena ao emissor-receptor. Por último, assegura-se um bom contacto e protege-se a união da braçadeira ao tubo B, com tinta ou verniz próprios para o efeito.
A antena pode fazer-se de duralumínio, que não necessita de protecção especial. Todos os outros metais (alumínio, cobre, latão) requerem um revestimento de tinta ou verniz protector da superfície. Na junção de metais diferentes, a água da chuva origina correntes electrolíticas que os corroem rapidamente. Os próprios parafusos, se possível, devem ser do mesmo metal. De contrário, protegem-se as juntas metálicas da água da chuva, pintando-as com tinta ou verniz.

ANTENA TIPO WENDEL

Nas unidades móveis em FM, TV e microfones sem fios, são excelentes os resultados obtidos com esta antena helicoidal (fig. 131). Um troço de cabo RG8 com 25 a 45 cm de comprimento, é fixado numa ficha BNC ou PL, ao qual se retira a baínha exterior de plástico e a trança de blindagem. Empregando fio 0,22 a 0,30, com o comprimento de 1/4 λ da frequência média da banda a sintonizar, enrola-se em espiras espaçadas 1 a 3 mm, deixando a ponta livre, no mínimo, a 2 cm da ficha.
Ensaiam-se alguns modelos diferentes; corta-se o fio e estende-se a espiral até conseguir a mínima ROE. Obtivemos excelentes resultados além dos 476 Mhz.

ANTENAS DIRECCIONAIS

Com antenas direccionais podem-se usar emissores de menos potência, em comunicações entre pontos fixos e permanentes. Proporcionam uma melhoria superior à quadruplicação da potência do emissor, menos interferências nas zonas laterais ou opostas ao ângulo de radiação, e atenuação das interferências (na recepção) que não coincidam com a abertura da antena.

DIPOLOS SIMPLES

O dipolo horizontal tem um efeito direccional pouco pronunciado e tal como no vertical, o rendimento é máximo somente na frequência de ressonância, não permitindo o seu uso noutras bandas. Colocando outros elementos à frente ou atrás do dipolo (fig. 132), acentuam-se as suas características direccionais, cuja efectividade numa determinada direcção, pode aumentar de três a dez vezes, com atenuação dos sinais vindos de outras direcções, fora do ângulo de abertura da antena.
Como antena de banda larga, ajusta-se a distância A para as frequências baixas, e a B para as frequências mais altas. Os elementos auxiliares concentram a faixa de radiação da antena que, no entanto, pouco melhora com mais de três elementos. O número de elementos reduz a impedância da antena e o ângulo de abertura da mesma e por esse motivo se usa um dipolo fechado, alimentado por cabo de 75 Ω. Em muitos casos o “balun” ou um transformador de 1/4 λ, proporcionam uma excelente correcção no acoplamento das impedâncias do cabo coaxial da baixada ao dipolo, e a simetrização do circuito, ou correcção da fase.
Portanto, um dipolo fechado, com elementos auxiliares (fig. 132), tem uma impedância muito baixa, podendo o amador, com a ajuda de um medidor de SWR, ajustar a posição dos directores e o seu número, até obter as condições ideais, com a ligação directa do cabo coaxial aos terminais do dipolo.

ANTENA “CUBICAL-QUAD”

Muito usada nos EUA, é classificada como uma das melhores antenas; com um ganho de 8 dB, equivale a triplicar a potência do emissor. Tem características direccionais, pelo que, não se destinando a comunicações entre pontos fixos, necessita de um sistema que permita a sua orientação.
A antena “cubical-quad” consta de dois fios de cobre com 1,5 a 3 mm de diâmetro, formando dois quadrados, apoiados em suportes em X, de fibra de vidro, madeira ou cana. São montados paralelos um ao outro, separados 0,2 λ, e fixados num tubo horizontal de alumínio ou numa tira de madeira (fig. 133). É alimentada por cabo coaxial de 52 Ω e a sua impedância varia com a distância entre os dois quadrados. Tem muitas vantagens em relação à antena Yagi e também como nesta se podem juntar mais elementos. A antena pode girar 45° sobre o eixo horizontal, com os suportes em cruz, e ligar-se o cabo coaxial no canto inferior.

FILTRO DE AM-FM/CB

Numa viatura automóvel é inestética e incómoda a montagem de duas antenas, para radiodifusão sonora e CB. Com o filtro selector da fig. 134, emprega-se uma só antena que permite o uso simultâneo dos aparelhos auto-rádio e TX/RX.
O filtro separador de banda em T, impede que o sinal de saída do emissor afecte o receptor, ligado à mesma antena e em funcionamento. Nas bobinas, em espiras juntas, emprega-se fio esmaltado 0,45, com o diâmetro interior de 5 mm. Numa base de circuito impresso são fixados os componentes e as respectivas fichas coaxiais de 75 e 52 ohms, tipo BNC. Todos os condensadores, cerâmicos, serão para 500 V.

ANTENAS DE ONDA COMPLETA

Alguns radioamadores manifestam certa apetência por este tipo de antenas, nas quais a impedância é muito superior à das de 1/2 λ, situando-se em 1000 ohms a impedância de um dipolo aberto (simples), valor que aumenta com o número de elementos que lhe sejam incorporados. Tem maior largura de banda e ganho, e são apontados como inconvenientes o tamanho e o acasalamento de impedâncias.

ORIENTAÇÃO DAS ANTENAS

As antenas direccionais, com as vantagens inerentes às suas características, podem ser giratórias, orientáveis, quando accionadas através de um rotor (sistema electromecânico) ou por cabos de aço. De qualquer modo, o amador deve ter junto de si, um quadrante onde possa certificar-se da posição da antena e da orientação pretendida.

A ROE (SWR)

A relação de ondas estacionárias (ROE) é muito importante nas características de funcionamento de um emissor, e resulta afectada pelo incorrecto acoplamento da antena-baixada-emissor/receptor.
As condições locais, como sejam a humidade e a natureza do solo, resistência de perdas à RF dos materiais da própria antena, a altura desta e vários factores imponderáveis que escapam a uma generalização, contrariam o conceito da ROE. De qualquer antena com a ROE de 1:3 e uma resistência de radiação mais elevada, resulta um rendimento muito superior ao de uma outra antena com a ROE de 1:1 e uma resistência de radiação inferior.

A VIZINHANÇA

Muitos amadores interferem a TV dos vizinhos e abusivamente não tentam evitar esses incómodos. Também, alguns dos prejudicados, como resposta, resolvem “lixar- lhes” a recepção. Noutros casos, os vizinhos e por vezes os menos próximos, tomam conhecimento da sua vida privada, quando o amador cita o nome, morada, períodos de ausência ou horários de trabalho. Com isto franqueia as portas e proporciona aos gatunos um trabalho limpo!... Com filtros adequados pode evitar esses riscos.

INTERFERÊNCIAS

Em viaturas automóveis, as interferências que mais afectam a recepção dos 27 Mc/s, podem eliminar-se com o uso do filtro da fig. 135, intercalado na saída do dínamo, não sendo dispensados os outros componentes de filtro habituais, incluindo aqueles que são usados nos rolamentos das rodas de alguns automóveis, que espantam uns quantos mecânicos desprevenidos, por desconhecerem as funções de tão “injustificadas” molas!

FlLTRO DE INTERFERÊNCIAS EM TV

As frequências harmónicas de alguns emissores, coincidem com as frequências dos canais de TV e interferem, por vezes, os televisores situados a centenas de metros (baseamo-nos em consultas que nos têm sido apresentadas por muitos dos nossos leitores), e só com filtros muito selectivos se conseguem eliminar. Para evitar as frequências harmónicas, intercala-se na saída do emissor, o filtro da fig. 136.
Pode-se enrolar mais uma espira em cada bobina e deslocar dentro desta, um disco metálico, para o ajuste indutivo (ver figs. 229 e 232 do Guia Prático de Radiotecnia).

FILTRO DE INTERFERÊNCIAS EM 27 Mc/s

Nas baixadas de TV, junto ou dentro do aparelho, liga-se o filtro da fig. 137, para eliminar as interferências dos emissores próximos. É obrigatório o uso de alguns destes filtros, que podem ser feitos pelo próprio amador.
Para evitar a interferência do emissor nos televisores próximos, as antenas devem-se afastar no mínimo de 4 metros da interferente.

FILTROS

Os filtros permitem, portanto, atenuar ou eliminar outras frequências interferentes. Assim, teremos:

a) Em série com o dínamo, o filtro da fig. 135 elimina as frequências interferentes na recepção móvel, nos 27 Mc/s.
b) O filtro da fig. 136, ligado à saída do emissor, evita que as harmónicas dos 27 Mc/s interfiram os receptores de TV da vizinhança.
c) À entrada do televisor, o filtro da fig. 137 elimina as interferências harmónicas dos 27 Mc/s.

"CÁLCULOS” DE FILTROS

Quando se desconheçam os valores correctos, fórmulas próprias ou gráficos que facilitem o cálculo dos filtros, pode-se empregar uma bobina de valor médio (1) e um CV que cubra toda a faixa de frequências. A secção do fio dependerá da corrente máxima ou da potência a transferir, como seja o da fig. 135.
As fugas resultantes da má qualidade do isolamento, as capacidades residuais de todo o conjunto e o desnecessário comprimento das ligações vivas, devem-se reduzir ao mínimo possível.

ADAPTADOR DE ANTENA PARA CB

Este filtro, fig. 138, facilita o ajuste de qualquer tipo de antena, melhorando a selectividade e a ROE.
Fazendo uso de padders de mica, a montagem fica muito mais compacta e esteticamente melhorada.
As ligações às fichas de entrada e saída, devem ser o mais curtas possível, e a bobina apoiada nas pontas-terminais, afastada da caixa, para evitar os efeitos parasitários desta sobre o valor indutivo de L1.
É vulgar entre amadores, a conjugação das unidades que vemos na fig. 139. O medidor de ondas estacionárias pode ser retirado do circuito, depois de completados os ajustes e reduzido ao mínimo o valor da ROE. O filtro C é de reconhecida utilidade, posteriormente, quando a antena é instalada num local de difícil acesso.

SIMPLES MEDIDOR DE SINAL DE ANTENA

Um sistema muito simples e seguro, é o uso de um medidor de luz, muito comum em fotografia, colocado à frente do televisor quando esteja a receber a mira. As variações do sinal de antena serão notadas em pormenor no desvio da agulha do instrumento, permitindo assegurar a posição de máximo sinal de antena. Com uma resistência LDR e um vuímetro, é de fácil realização um destes medidores de luz.

O DECIBEL

Quem contacta com as coisas do som e das antenas, e não só, ouve falar de decibel E o que é? O decibel (dB) é uma unidade de medida da relação entre duas potências, entre duas tensões, ou correntes. O primeiro caso, que corresponde à verdadeira definição do decibel, apresenta-se matematicamente da forma seguinte: um decibel é igual a dez vezes o logaritmo decimal da relação entre duas potências.
Se medimos, por exemplo, uma potência P2, com o dobro do valor de outra potência P1, teremos: P2/P1 = 2, o logaritmo de 2 é 0,3, dez vezes o logaritmo de P2/P1 = 3. Assim, a potência P2 é 3dB superior a P1. Porém, 3dB não nos diz nada do valor absoluto da potência P2, porquanto possa ser em microwatts ou kilowatts; unicamente nos diz que vale o dobro de P1. Se as duas potências são iguais, a sua relação vale 0 dB, e se é inferior a P1, a relação expressa-se em dB negativos.
Também se expressa em dB o ganho de tensão de um amplificador, na medição da relação de duas tensões, e neste caso é definida de forma distinta: um decibel é igual a vinte vezes o logaritmo decimal da relação entre duas tensões. Portanto, se V2 é o dobro de V1, resulta que V2 é 6 dB maior que V1. Se V2 é a tensão de saída de um amplificador e V1 a tensão de entrada, diremos que o amplificador tem um ganho de 6 dB. Com o sinal de antena põe-se o mesmo caso, a partir do ganho de uma antena simples, constituída por um dipolo, cujo ganho é de 1 dB. É a partir desta, e portanto do ganho 1, que se considera o ganho das antenas com mais elementos.

Guia : Antenas Emissoras TX e Receptoras RX [ parte 1/2 ]

A antena é um sistema que, alimentado por energia de alta frequência, a irradia para o espaço, sob a forma de ondas electromagnéticas. São as chamadas antenas emissoras. Se colocarmos outra antena num desses campos electromagnéticos (e eles envolvem todo o globo) ela tornar-se-á um colector de ondas, ou seja, uma antena receptora.
Existe um dispositivo denominado “feeder” ou linha, vulgarmente designado por baixada, ligando o emissor ou o receptor à antena, que se destina a alimentar esta com energia de alta frequência fornecida pelo emissor, ou a alimentar o receptor com energia, também de alta frequência, recolhida na antena receptora.
Desde já se faz notar que não há diferenças de princípios entre antenas emissoras e receptoras. Estas antenas podem ter elementos auxiliares, tais como os reflectores e os directores, ou serem associadas a outras antenas. Os directores ficam à frente do dipolo ou radiador, na direcção do emissor, e os reflectores na posição oposta. Os primeiros melhoram o ângulo de recepção, de directividade, e elevam o ganho da antena, e os segundos atenuam os reflexos, que originam imagens fantasmas, e também melhoram, em certa medida, a relação frente-verso, própria das antenas direccionais, e o ganho.

ANTENAS DE RÁDIO

Uma das principais características que deve ter um sistema colector de ondas electromagnéticas (antena receptora) é o seu comprimento estar de acordo com a frequência que vai receber (antena ressonante). Os receptores de rádio recebem frequências que vão desde algumas centenas de quilociclos até vários megaciclos por segundo; seria impossível ajustar o comprimento da antena para cada frequência a sintonizar no receptor.
Existem circuitos especiais que, acoplados à antena, permitem que esta, aparentemente, se encontre em ressonância a diferentes frequências sintonizadas pelo receptor, sem necessitar de qualquer alteração prévia. Mas, para que a antena se encontre em ressonância a uma dada frequência, deve ter um comprimento que corresponda a uma fracção do comprimento da onda a receber: 1/4 ou 1/2 comprimento de onda.

ANTENAS APERIÓDICAS

Não sendo o receptor concebido para receber uma frequência fixa ou frequências múltipla umas das outras, a antena é considerada um circuito aperiódico (circuito aperiódico é aquele que trabalha fora de ressonância, com uma larga gama de frequências) com tendência para proporciona maior rendimento numas frequências em relação a outras.
A antena de rádio deve ser constituída por um fio nu (fio de cobre meio-rijo, de preferência estanhado), com 1,5 a 2 mm de diâmetro, de 10 a 20 metros de comprimento, e montado o mais alto possível da superfície do solo ou do telhado dos edifícios. Os extremos deste fio (antena) devem ser bem isolados, com o mínimo de três isoladores em cada lado. De uma ponta da antena parte uma ligação (baixada) de fio de cobre, que assegura a ligação com o pára-raios e o receptor.
Para diminuir o peso da baixada e a acção do vento sobre ela, convém que se use fio de cobre nu; depois do pára-raios, ou quando este não se use e uns metros antes da baixada entra no caixilho da janela, deve acrescentar-se com um fio de boa qualidade de isolamento, como o usado na ligação às velas de ignição.
A baixada, tal como a antena, deve manter-se afastada dos prédios, árvores, estrutura metálicas, etc., com a distância mínima de um metro, para que a capacidade estabelecida entre baixada e as superfícies próximas, não derive para a terra grande parte da energia recebida na antena.
Os fios de fixação dos extremos e sustentação da antena, quando muito extensos, devem ser cortados em secções e isolados entre si, para evitar que entrem em ressonância, afectando a recepção de várias frequências. Podemos ver na fig. 1, a maneira correcta de montar uma antena de rádio.

ANTENAS INTERIORES

As antenas interiores têm baixo rendimento. São constituídas por um fio rectilíneo de cobre, com 1 a 1,5 mm de diâmetro, isolado nos extremos e afastado uns 10 a 20 cm do tecto e das paredes laterais. De uma das pontas desce até ao receptor, a baixada de fio flexível isolado.

OUTRAS ANTENAS INTERIORES

Ligando o terminal de antena de um receptor de rádio, através de um condensador de 200 a 500 pF, a um dos alvéolos de uma tomada de corrente eléctrica ou a um dos fios da ligação telefónica, obtém-se por vezes excelente recepção, embora do telefone, a respectiva empresa proíba tal “desfalque” de RF dos seus domínios em casa alheia. A linha telefónica como antena, é quase sempre de resultados surpreendentes, enquanto que o uso do sector não é recomendável, devido aos parasitas que afectam a recepção, e hoje muito pior, pelas intensas interferências produzidas pelos triacs usados nos circuitos electrónicos de regulação e controle.
Também dá bons resultados ligar à terra o alvéolo de antena do receptor. Neste caso fica o sector de corrente a actuar como antena. Referimo-nos, como é evidente, a receptores ligados ao sector de 220 V.

CONDIÇÕES DIRECCIONAIS DAS ANTENAS

Uma antena horizontal de rádio tem a máxima eficiência quando os emissores se encontram nas direcções R e S, valores que se reduzem gradualmente até ser nula ou mínima a recepção nas direcções T e U, como se pode observar na fig. 2.
Verifica-se, por vezes, que um receptor tem condições normais de recepção num dado local, enquanto que noutro não recebe determinada estação. Isto dá-se quando a antena, no primeiro caso, tem uma posição que não é critica para qualquer dos emissores, enquanto que no segundo a estação não se consegue receber, por se situar na posição T-U da respectiva antena.
Durante a instalação da antena há que ter em conta a direcção desta, e não estendê-la ao acaso. Segundo a mesma fig. 2, a antena vertical tem um gráfico de recepção igual em todas as direcções. É no entanto recomendável o uso da antena horizontal, por condições impostas pelas antenas emissoras, quanto à polarização destas.

PÁRA-RAIOS

Dois condutores, muito próximos um do outro e com uma superfície mínima, formam um pára-raios. Devido a esta superfície reduzida, a capacidade do pára-raios é baixa, não produzindo perdas apreciáveis no nível do sinal a receber. A distância entre as pontas, não afectando a RF vinda da antena, é facilmente vencida pelas elevadas tensões provenientes das descargas atmosféricas, as quais se escoam assim para aterra, através da ligação de terra do pára-raios. Vale sempre a pena usar uma protecção eficaz da antena, porque um dia... pode pagar-se caro por uma negligência injustificada, sob o aspecto económico.

CHAVE DE COMUTAÇÃO

Esta chave tem uma dupla finalidade. Liga directamente a antena à terra, em dias de trovoadas ou quando não se use, ou liga-a ao receptor, ficando protegido por um segundo pára- raios, constituído pelos pentes que se situam na própria chave, entre os bornes de terra e central, onde liga a antena. Na fig. 4 vemos como ligar correctamente a chave de comutação antena-terra. Milhares de casos se vêem, pelo país fora, de ligações incorrectas nestas chaves de comutação.

LIGAÇÃO DE TERRA

A fim de se assegurar uma perfeita ligação de terra, deve soldar-se um cabo ou fio de cobre, de secção suficiente, a uma chapa de cobre com a superfície mínima de 0,50 m enterrada a uma profundidade nunca inferior a um metro, num local onde a terra não seja solta ou arenosa e tenha um elevado grau de humidade. Pode também colocar-se a chapa de terra dentro de um curso de água.
Canalizações metálicas de água, sem juntas isolantes, são um bom meio de ligação de terra, devendo ser perfeita a ligação do fio ao tubo, por meio de soldadura, ou dando ao fio várias voltas em redor do tubo e apertado com uma braçadeira.
Uma cantoneira de ferro cravada no solo húmido, com alguns centímetros acima da superfície para aí se soldar o fio de ligação, é uma “terra” económica e de bons resultados.

EFICIÊNCIA DA LIGAÇÃO DE TERRA

Nos receptores normais, sem filtro de sector incorporado, não se verifica na maioria dos casos, a necessidade de ligar o aparelho à terra, pois o retorno da RF faz-se pelo sector. Porém, quando o receptor tem filtro antiparasitário na linha de corrente, é necessária a ligação de terra, devido à separação que o filtro impõe à RF, entre o receptor e a linha de corrente ou sector, que contribui para uma recepção mais fraca, devido à acentuada atenuação que também produz numa extensa gama de frequências úteis, sintonizáveis.

ANTENAS DE FM

Na recepção de frequência modulada (FM) é conveniente o uso das antenas omnidireccionais, quando as estações emissoras se encontram em direcções distintas. No caso de reflexões, são recomendadas as antenas orientáveis ou várias antenas direccionais fixas, uma para cada estação emissora, o que não é prático.
Nas zonas onde o sinal é intenso, uma boa antena pode apresentar sensibilidade excessiva; é então recomendável, por vezes, o uso de um dipolo simples. Em zonas distantes do emissor é necessária uma antena de melhores características, podendo optar-se por um dipolo do tipo borboleta, como veremos mais adiante. Em geral, muitos mais quilómetros se conseguem alcançar com o uso de uma boa antena, quer se trate de uma antena de rádio, de TV ou de FM.
No circuito das antenas ressonantes, a questão primordial reside no equilíbrio das impedâncias da antena-linha-receptor, que uma vez descurado, o rendimento será péssimo, pela deficiente transferência de energia para o receptor. No entanto, um vulgar receptor de FM receberá normalmente uma estação local, ao ligar-lhe a ponta de um fio com uns 60 cm de comprimento, num dos alvéolos de entrada da antena. Pode também usar-se a linha telefónica como antena, por vezes com bons resultados, como já referimos na página onze.
A FM compreende uma margem de frequências que se situa dentro da banda de VHF e inclui os 11 canais de TV (ver quadro II), porém, a largura de banda em FM é muito menor. As estações de radiodifusão em FM transmitem na banda Il, de 87,6 a 107,8 Mc/s. Todas as condições sobre antenas de TV são igualmente aplicáveis nos casos relacionados com as antenas de FM.
Consegue-se o máximo ganho quando a antena está em ressonância com a frequência da estação a receber. A antena, sendo um dipolo simples, tem uma banda muito larga e pode ser calculado para a frequência central da banda a receber; para que tenha um ganho mais elevado, deve possuir vários elementos, apresentando então uma largura de banda menor. Deste modo, de acordo com as frequências a receber, assim serão calculadas as dimensões da antena. Grande número de antenas para FM são do tipo Yagi, que descreveremos mais adiante.
Um receptor de FM pode ligar-se a uma só antena de banda larga, com a qual recebe todas as estações de FM, cujos campos electromagnéticos cheguem à referida antena com intensidade suficiente. Mas podem surgir problemas de directividade, que obriga a orientar a antena para o emissor a receber.
Portanto, as antenas de FM devem ser pouco selectivas, para que se tornem mais eficazes na recepção de todas as frequências portadoras, condicionadas na banda que abrange os 87,6 a 107,8 Mc/s (quadro II). A directividade é muito importante, pela situação das estações emissoras, o que obriga ao uso de antenas com um ângulo de recepção muito largo, para que o sinal de uma ou mais estações emissoras de FM não seja atenuado.
Em FM e especialmente em sistemas estereofónicos, é indispensável uma correcta instalação das antenas. De contrário surgirão as distorções e ruídos impróprios deste tipo de transmissões.

ANTENAS SIMPLES DE FM

Um receptor de FM de boas características e situado numa zona de recepção normal, pode ser ligado a uma antena dipolo simples, como a que vemos na fig. 5, dobrando-a de maneira a que, sendo possível, se fixe na face interior da caixa do aparelho de mesa. Este dipolo é feito de linha paralela de 300 Ω, com 160 cm de comprimento. Quando a caixa do aparelho não tem dimensões suficientes, pode montar-se o dipolo num quadro de madeira, que fixado numa base, se pode orientar para receber o máximo sinal, servindo a moldura como suporte de uma estampa com efeitos decorativos (fig. 6).
Se a entrada de antena de FM num receptor é de 240 ou 300 Ω de impedância, pode empregar-se um dipolo feito com tubo de alumínio de 0,8 a 1,2 cm de diâmetro, dando-lhe a disposição que vemos na fig. 7. O comprimento l (em metros) será de 0,95 λ/2, vindo: λ = 300/f
(f em Mc/s). A banda de FM situa-se entre os 87,6 e 107,8 Mc/s, e o centro da banda em 97,7 Mc/s. Portanto, sendo λ (comprimento de onda) = 300/97,7 = 3,07 m, o comprimento l será de 0,95 x 3,07/2 = 1,458 m. A distância d é de 5 a 8 cm (fig. 7), e a separação e, de 1 a 3 cm, a cujos pontos liga o cabo de baixada, de 300 Ω de impedância. Esta antena é bi-direccional (fig. 1, pelo que deverá colocar-se na posição que mais favoreça as frequências que se desejam receber.

ANTENAS DE FM DE ELEVADA DIRECTIVIDADE

A antena Yagi de cinco elementos que vamos descrever (fig. , é de banda estreita e destina-se a receber a frequência de FM de 99,8 Mc/s. Recomenda-se o uso deste tipo de antena quando o sinal é procedente de uma estação emissora distante ou o local da recepção é acidentado, e também quando há outros emissores a interferir. O dipolo fechado, tem as características seguintes:

Dipolo
a - 5 cm
b - 0,5 cm
d - 8 cm
e – 1 a 3 cm
l – 142 m

Antena
dx - 45 cm
dy - 59 cm
R - 150cm
1 director - 135 cm
2 director - 128 cm
3 director - 124 cm

dx e dy - separação entre elementos.

Para cobrir toda a banda de FM com bom ganho, podem-se usar duas antenas sobrepostas, sintonizadas em frequências distintas, ou usar dois dipolos (fig. 9) calculados para 91 e 96 Mc/s. Pode também montar-se uma antena de FM com dois dipolos fechados, colocados em ângulo recto, como nos mostra a fig. 10, ligados entre si por meio de dois transformadores de 1/4 de onda. Este conjunto tem um rendimento ligeiramente inferior ao de um dipolo simples.
Os muitos emissores de FM por todo o país, a par da indiscutível qualidade sonora e a ausência de ruídos, com a propagação condicionada pelas características peculiares da VHF, impõe o uso de antenas omnidireccionais, e o recurso, nalguns casos, a um amplificador de sinal de antena, a fim de alargar o alcance da recepção.
A maioria dos receptores de FM tem entrada de antena com impedâncias de 240 ou 300 e 75 ohms, que facilita a construção e acoplamento das antenas para essas frequências.

ANTENAS PARA CB

A eficiência de uma estação de radioaficionado, depende em grande parte da instalação da antena, porquanto ela é a porta de saída e de entrada da RF, por onde se estabelece o elo de ligação com os outros amadores. Foram usados muitos modelos de antenas, e melhorados aqueles que proporcionam mais eficiência.
O rendimento de uma antena está na razão directa da condutividade do solo sobre o qual se encontra instalada. Por esse facto o rendimento é consideravelmente melhorado quando a antena é instalada sobre o solo húmido, perto do mar, de um lago, etc., e se encontre livre ou longe de obstáculos. O local ideal para a instalação de uma antena vertical, seria a cobertura metálica de um barco.
Sendo impossíveis tais condições para a maioria dos amadores e para evitar que o sinal seja absorvido, monta-se a antena acima dos obstáculos, pelo que tem necessariamente de se elevar o nível do solo, situando-o junto da antena; isto consegue-se através de uma terra artificial, empregando condutores radiais em quantidade e comprimento tanto maiores quanto o local o permita. Seria excelente, a montagem da antena sobre um tecto metálico ligado à terra.
Um velho aforismo diz: se a antena se eleva dois metros, equivale a dobrar a potência do emissor; se a antena sobe quatro metros, equivale a quadruplicar a potência do emissor. Não sendo rigorosamente isto na realidade, pode no entanto dizer-se que é da antena que depende o rendimento da estação, em emissão e recepção.
É muito mais útil um “fraco” emissor ligado a uma boa antena, do que um “grande” aparelho ligado a uma antena inadequada.
Também não se poderá dizer que um determinado tipo de antena é o melhor. Pode ser excelente quando colocado num certo sítio, ligada a um emissor com uma baixada de boa qualidade, e noutro lado ser inferior ou péssima. Portanto, sendo muito importantes as características da antena, não é menos de considerar o local e a altura, o tipo e qualidade da baixada e a correcta adaptação das impedâncias da antena-baixada-emissor/receptor.
Também, quantas vezes, montagens desastradas resultam em cheio e quando cuidadas, não proporcionam o rendimento esperado. Por esse facto, a experiência adquirida com os inúmeros ensaios que há a fazer, é fundamental para o futuro radioamador. As antenas de fabricantes qualificados, são em geral um bom apoio para o iniciado que não se disponha a melhorar, ele próprio, a eficiência do seu emissor. De contrário, é preferível que seja o amador a construir a antena. Embora os fabricantes de antenas indiquem o rendimento de cada tipo, é um valor teórico que, por vezes, só depois de vários ensaios e tentativas se conseguem as condições indicadas.
O melhor rendimento de uma antena (a máxima energia que pode irradiar) depende dos factores seguintes: ressonância da antena, correcto acoplamento das impedâncias, características do gráfico de radiação e condições do local da instalação da antena.
É mais importante a qualidade e valores dos elementos e ajuste correcto de uma antena, do que o uso de antenas especiais, de elevado preço e mal ajustadas. Por lei, as antenas de CB devem situar-se afastadas das de TV, no mínimo de quatro metros.

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