INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇO

CAMPUS DE PESQUISAS GEOFÍSICAS MAJOR EDSEL DE FREITAS COUTINHO

PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD

NOTAS DE AULA - Antena de Quadro de Dois Elementos.

Antena de Quadro de Dois Elementos.está licenciado sob CC BY-NC-ND 4.0© 1 por PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD

AVISO LEGAL

A PRESENTE NOTA DE AULA norteia medidas práticas/ Laboratório de Eletromagnetismo/ Cursos de Astrofísica/ Física (IAE)/ Eletrônica/ Telecomunicações/ Centro Estadual de Ensino Profissional CEEP. É proibida reprodução, modificação e utilização comercial.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Não foram usadas medidas e sim 'comprimentos de onda', pois diferenças no perímetro, etc resultam num complicador desnecessário para quem utiliza antenna tuner, balun, etc. O termo 'quadra-cúbica' se refere às antenas de quadro em geral. Foram executados testes com antenas Bazooka, os resultados foram bastante semelhanes.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Primeiro teste ( 50 MEDIÇÕES - TURMAS 1, 3 E 5):

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Refletor: Quadro simétrico de ~ 42 m.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Drive: Quadro simétrico de ~ 40 m.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Distância entre os elementos: variou nos testes entre ~ 4 e ~8 m.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Distância de melhor rendimento: 5,5 m

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Segundo teste (50 MEDIÇÕES - TURMAS 2, 4 E 6)

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Refletor: ~44 m

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Drive: ~ 43m

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Distância entre elementos: ~7,94 m

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Embaixo: Resultados tabulados.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Nos gráficos acima: Gráfico superior > Ganho x Comprimento de onda Gráfico inferior > Impedância x comprimento de onda. Para encontrar os valores ideais comparar nos 2 ábacos as medidas em comprimento de onda mais adequadas. Nas minhas experiências encontrei os melhores pontos, para 40 metros entre 10% e 20% de comprimento de onda. Ou seja: Impedâncias entre 40 e 160 ohms e ganhos entre 4,0 e 4,5 dBd (Decibéis sobre os dipolos). Observar que os melhores resultados encontrados se dão em 0,125 de comprimento de onda (80 ohms e 5,5 dBd). Na figura 1 e nas abaixo, está demonstrado como proceder às escolhas das medidas, etc.

Figura 1

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL (1) Acima, driver c/ diretor = quadro 'ativo' e um parasita diretor, ... assim por diante.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Figura 2

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Na figura, facilmente percebe-se que 'a' é o elemento 'ativo', 'b' é o refletor, e 'c', se for o caso, o diretor, assim por diante....

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL FIGURA 3

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Como percebe-se facilmente, a medida da 'conta' é do quadro, oun quadrado. Por exemplo, para calcular o 'ativo' 306/f, ou 306 (p 10 metros) divididos por 28 Mhertz = 10,92 metros (É O PERÍMETRO DO QUADRO), para saber quanto dá para cado lado divida por 4= 2,73 m.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL REFLETOR

313 / 28 = 11,17 ( / 4 = 2,79 cada 'lado do quadro')

Isso daria então dois quadros

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Dipolo...), seria 2,73 m cada lado.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Refletor 2,79 m.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Para usar um driver com um diretor, usa-se o cálculo do diretor (297 / f ... em MHZ...)

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Para 'escolher' a distância e saber estatisticamente qual será aproximadamente a 'impedância' da antena veja as figuras seguintes:

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL FIGURA 4

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O ganho varia conforme é variada a distância entre o refletor e o ativo. (USAR medidor de campo). Deve o projetista escolher o melhor ganho com a distância que lhe é conveniente, mas também deve-se usar o ábaco que elaborei abaixo, (FIGURA 5), neste eu calculei impedância (Ohms) e a distância (em comprimentos de onda, pode ser que esteja um pouco diferente do medido, pois existem muitas 'interferentes'.). Para obter o melhor rendimento, obedecer aos dois gráficos, USAR instrumentos para comprovar na prática o que está norteado pela teoria.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL FIGURA 5

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Depois de escolher o ganho e o comprimento, distância em comprimento de onda, escolher a impedância.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL EXEMPLO: Escolhida uma distância de 0,2 de comprimento de onda (fig 4), o ganho sobre o dipolo será em torno de 5 dB, e que saber a impedância da antena. Basta olhar na fig 5, a antena terá algo em torno de 200 ohms.., usando um trafo de 4/1 terá 50 Ohms...

CASAR A ANTENA DE DOIS ELEMENTOS, BALUN, ETC, SE NECESSÁRIO.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Circulação de correntes de um cabo coaxial ligado à uma antena dipolo, embaixo a linha paralela, VEJA as equações.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL Embaixo Casamento tipo T.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL USE exemplo EMBAIXO para a antena de quadro, FAÇA RELATÓRIO.

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL A impedância (dipolo dobrado) quadruplica, desde que as medidas (Diâmetro) dos condutores seja a mesma, ou:

Zin = 4 Za

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL ACOPLAMENTO OU 'CASAMENTO' GAMA

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLDNOTASDEAULA#PY5AAL O arranjo ou casamento T de dipolos dobrados por linhas de transmissão balanceadas. Se a conexão é por linhas desbalanceadas, a exemplo de cabos coaxiais:

Onde

Conclui-se assim:

PROIBIDA REPRODUÇÃO

fessor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia1 2. Ele se formou em Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978, fez mestrado em Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982 e doutorado em Física pela USP em 1987. Sua tese de doutorado foi sobre a propagação de ondas de rádio na região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul1. Leithold tem uma vasta experiência em pesquisa e ensino, tendo lecionado em diversas instituições, incluindo o Colégio Estadual do Paraná, o Senai e a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Ele também é autor de vários trabalhos acadêmicos e livros, e é conhecido por seu envolvimento com o estudo da Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região1 2. O professor Ângelo Antônio Leithold é um físico, astrônomo, radioamador e educador brasileiro, conhecido por suas contribuições em diversas áreas científicas e educacionais. Ele se destaca principalmente nas áreas de astrofísica, geofísica, neurofísica, eletrônica e pedagogia1 2. Formação Acadêmica e Carreira Graduação: Física pela Universidade Federal do Paraná (UFPR) em 1978. Mestrado: Física pela Universidade de São Paulo (USP) em 1982. Doutorado: Física pela USP em 1987, com a tese intitulada “Estudo da Propagação de Ondas de Rádio na Região da Anomalia Magnética do Atlântico Sul Pós-Doutorado: Astrofísica pela Universidade de Brasília (UnB) em 19921.Contribuições e Pesquisas Leithold é autor de diversos trabalhos acadêmicos e livros, e suas pesquisas são amplamente citadas por outros pesquisadores. Ele é especialmente conhecido por seu estudo sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul, um fenômeno que afeta a propagação de ondas de rádio e a atividade solar na região1 2. Atuação Profissional Ensino Médio: Professor de física no Colégio Estadual do Paraná, onde lecionou por vários anos e participou de projetos pedagógicos e científicos. Ensino Técnico: Professor de eletrônica no Senai e no CEEP, desenvolvendo instrumentos e métodos para medir e analisar sinais eletromagnéticos. Ensino Superior: Professor de pedagogia na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), ministrando cursos sobre didática, metodologia científica e tecnologia educacional1 2. Outras Atividades Além de suas atividades acadêmicas, Leithold é um radioamador ativo, conhecido pelo indicativo PY5AAL. Ele também tem um blog onde compartilha suas pesquisas e experiências1. O indicativo PY5AAL pertence ao professor Ângelo Antônio Leithold, um radioamador brasileiro com uma vasta experiência e paixão pelo radioamadorismo. Ele é conhecido por seus experimentos com antenas e pela participação ativa na comunidade de radioamadores. Atividades e Contribuições Antenas: Leithold realiza experimentos com diferentes tipos de antenas, incluindo antenas NVIS (Near Vertical Incidence Skywave) e antenas Long Wire1 2. Ele compartilha suas descobertas e métodos de construção de antenas em seu blog e em sites dedicados ao radioamadorismo. Baluns Magnéticos: Ele também trabalha com a construção de baluns magnéticos, que são dispositivos usados para adaptar a impedância entre a antena e o transmissor, melhorando a eficiência da transmissão 2. Comunidade: Leithold é ativo na comunidade de radioamadores, participando de eventos e trocando informações com outros entusiastas. Ele utiliza suas habilidades para contribuir com a ciência e a educação, aplicando seus conhecimentos em física e eletrônica. Recursos e Publicações Leithold mantém um blog onde compartilha suas experiências e pesquisas no campo do radioamadorismo. Ele também publica artigos e tutoriais sobre a construção e otimização de antenas e outros equipamentos de rádio 3. O professor Ângelo Antônio Leithold tem várias referências acadêmicas e citações em diferentes áreas do conhecimento. Ele é citado em trabalhos sobre geofísica, astrofísica, eletrônica e educação, entre outros. Aqui estão alguns exemplos de onde suas obras e citações podem ser encontradas: Geofísica e Astrofísica: Leithold é frequentemente citado em estudos sobre a Anomalia Magnética do Atlântico Sul e a propagação de ondas de rádio1. Eletrônica e Radioamadorismo: Seus trabalhos sobre antenas e baluns magnéticos são amplamente referenciados em publicações técnicas e blogs especializados 2. Educação e Pedagogia: Ele também é citado em artigos e teses sobre metodologia científica e tecnologia educacional 3. Essas referências estão disponíveis em diversas plataformas acadêmicas e sites especializados, como Google Scholar, Academia.edu e em blogs pessoais do próprio professor1 2 3.