164 PROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD - 01 ANTENA QUADRA-CÚBICA DE DOIS ELEMENTOS

INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇOCAMPUS DE PESQUISAS GEOFÍSICAS MAJOR EDSEL DE FREITAS COUTINHOPROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLD - NOTAS DE AULAENSINO TECNOLÓGICO - LABORATÓRIO DE TELECOMUNICAÇÕES01 ANTENA DE QUADRO E QUADRA-CÚBICA DE DOIS ELEMENTOS

SUMÁRIO

A presente publicação faz parte das notas de aula ''Fundamentos de propagação de rádio'' datilografada em 1978 e apresentada na Escola Técnica Federal do Paraná em 1979. Foi complementada em 1987 e o formalismo matemático mais rigoroso foi inserido 1990. O trabalho digitalizado foi publicado no Hpg.IG em 1998 no endereço http://www.angeloleithold.hpg.ig.com.br/ciencia _e_educacao/9/index_int_4.html. Foi elaborada uma cópia de segurança e publicada no Yahoo-Geocities em 2004 no endereço http://br.geocities.com/angeloleithold/teoriaantena.html. Em maio de 2011 o Hpg.IG foi descontinuado, a cópia salva foi migrada para o presente endereço em junho de 2011:http://web.archive.org/web/20071112182438/http://br.geocities.com/angeloleithold/teoriaantena.htmlhttp://web.archive.org/web/20060221225235/http://angeloleithold.vilabol.uol.com.br/py5aal.htmlhttp://web.archive.org/web/20071202135144/http://br.geocities.com/angeloleithold/py5aal.refletores.htmlhttp://www.angeloleithold.hpg.ig.com.br/ciencia_e_educacao/6/index_pri_1.htmlhttp://web.archive.org/web/20040914020247/http://www.angeloleithold.hpg.ig.com.br/ciencia_e_educacao/6/index_int_3.html

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLD#PY5AAL#NOTASDEAULA ANTENA QUADRA-CÚBICA DOIS ELEMENTOS

#PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLD#PY5AAL#NOTASDEAULA Para construir esta antena, não é necessário Baluns, etc, basta adequar a antena regulando a distância entre os elementos, para operar numa gama maior dentro da faixa escolhida, é necessário o uso de algum tipo de acoplamento. Eu aconselho o uso do Gamma. Outro detalhe importante, 'quadra-cúbica', que seja entendido as antenas 'de quadro simples' e as antenas de 'quadro de dois elementos ou mais'. Para fazer a antena de dois elementos (Quadra-cúbica), basta seguir as dicas das figuras, as seções à direita são para um maior aprofundamento, olhar este LINK. #PROFESSORANGELOANTONIOLEITHOLD#PY5AAL#NOTASDEAULA O esboço é baseado em medidas práticas associadas ao eletromagnetismo. Para melhor generalização, 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.

Primeiro teste ( 50 MEDIÇÕES ):

Refletor: Quadro simétrico de ~ 42 m.

Drive: Quadro simétrico de ~ 40 m.

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

Distância de melhor rendimento: 5,5 m

Segundo teste (50 MEDIÇÕES)

Refletor: ~44 m

Drive: ~ 43m

Distância entre elementos: ~7,94 m

Ábaco dos resultados tabulados:

Nos gráficos acima: Gráfico superior > Ganho x Comprimento de onda Gráfico inferior > Impedância x comprimento de onda.

Figura 1

(1) Acima, driver c/ diretor = quadro 'ativo' e um parasita diretor, ... assim por diante. Caro amador, o 'ativo' pode ser 'enxergado' como um 'dipolo dobrado'. Portanto, o formalismo matemático aplicado deixo adiante... para quem quiser.

Figura 2

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....

FIGURA 3

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.

Eletromagnetismo Básico - aplicado às antenas. )

Para calcular o refletor:

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

Isso daria então dois quadros

...o primeiro (dipolo...), seria 2,73 m cada lado.

... o refletor 2,79 m.

Para driver com um diretor, use a 'conta' do diretor (297 / f ... em MHZ...)

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

FIGURA 4

Acima, o 'ganho' da antena varia conforme é variada a distância entre o refletor e o ativo. (Percebe-se isto num medidor de campo, etc...). Portanto, deve o projetista da antena escolher o melhor ganho com a distância que lhe é conveniente, mas também deve-se usar o ábaco abaixo, (FIGURA 5), neste a 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, e também ter instrumentos para comprovar na prática o que está 'norteado' pela teoria.

FIGURA 5

Depois de escolher o 'ganho' que convém, e o comprimento em lâmbda (Distância em comprimento de onda), vem a parte de escolher a impedância.

(Em caso de dúvida veja aqui => Impedância Antenas)

Por exemplo:

O amador escolheu uma distãncia 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...

Acima eu deixei disponibilizado para antena de quadro com refletor, para antena de quadro com diretor é bastante próximo.

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Antena Quadra-cúbica de dois elementos by Ângelo Antônio Leithold, Leithold, A. A.; PY5AAL is licensed under a Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Vedada a Criação de Obras Derivadas 3.0 Brasil License.

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.