INSTITUTO DE AERONÁUTICA E ESPAÇOCAMPUS DE PESQUISAS GEOFÍSICAS MAJOR EDSEL DE FREITAS COUTINHOPROFESSOR ANGELO ANTONIO LEITHOLDNOTA DE AULA 164ENGENHARIA DE ANTENASYAGI-UDA FULL SIZE 2 ELEMENTOS 7,0 MHz - 40 mEXEMPLO PRÁTICO
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EXEMPLO DE PROJETO E PRÁTICA: Observar o ábaco de rendimento de antenas 2 elementos da figura 1.
O presente projeto/montagem foi efetuado no Campus de Pesquisas Geofísicas Major Edsel de Freitas Coutinho - Paula Freitas - PR em 2007
Figura 1: Impedância x distância entre elementos refletor ou diretor de uma antena 2 elementos
Comparação entre distância entre distância do solo e distância entre elementos. Em 0,225 de comprimento de onda entre dipolo e refletor se tem 50 Ohms com um ganho aproximado de 4,5 dBd com altura < que 1/4 de onda, o que mudará na medida em que forem feitos ajustes. Os ábacos das figuras 2 e 3 fazem a relação ganhoximpedância sobre o dipolo. Os testes práticos e levantamento dos ábacos foram feitos no Laboratório de Eletromagnetismo do Instituto de Física Astronomia e Ciências do Espaço, em convênio com o Instituto de Aeronáutica e Espaço do Ministério da Aeronáutica.
Figura 2 e 3 => Figura 2- Distância entre refletor e dipolo. Figura 3 - Variação de impedância
Na figura abaixo se vê a distribuição de energia na parte frontal e traseira da antena.
Figura 4: Distribuição da energia emitida (Lóbulos)
EXEMPLO PARA ANTENA 2 ELEMENTOS FULL SIZE PARA 40 METROS
Observado ábaco acima a frequência e ganho convenientes.
Cálculo do dipolo - Frequência 7100 KHz
Comprimento de onda:
300 / 7,1 = 42,25 m
Comprimento 1/4 de onda: 42,25 / 4 = 10,56 m
Obter fator de multiplicação (Fator de encurtamento): 10,56 x 0,96 = 10,13 m
(Fator de multiplicação pode ser 0,98 até 0,96, optado 0,96)
Figura 5: Fator de encurtamento do dipolo
Ajustar o dipolo a partir de um refletômetro para a menor estacionária possível.
Aumentar ou reduzir o comprimento dos braços do dipolo de forma a obter aproximadamente 1:1
Montar o dipolo em comprimento de onda de altura do solo conforme gráfico abaixo
A distância do solo interfere na impedância -
Escolher no ábaco, se for o caso, polarização horizontal.
Para 50 Ohms, entre 0,1 e 0,2 (Entre 4 e 8 metros, depende do solo) de comprimento de onda de distância do solo
UMA VEZ AJUSTADO O DIPOLO NA ALTURA CORRETA, TESTAR RENDIMENTO E INSERIR O REFLETOR
O refletor insere interferentes que causam interações na antena. Estas podem ser tanto construtivas quanto destrutivas. Assim, observar novamente os ábacos das figuras 2 e 3 e ajustar, sempre observando a impedância desejada e o melhor rendimento, no caso 50 Ohms.
A antena deve ter sua altura em relação o solo levemente aumentada. Não utilizar para calibração estações distantes, isso inserirá informações erradas. O melhor é utilizar o refletômetro e prepará-lo como medidor de campo. Para tal deve ser inserida uma pequena antena no mesmo, em polarização horizontal, desligando-o da linha de transmissão e montando-o a uma distância de aproximadamente 1/4 de onda da antena. Você observará que a intensidade de campo variará na medida em que a antena melhora seu rendimento. Não utilizar analisador de antenas nesta fase, pois você terá medições erradas.
De acordo com o ábaco da figura 2, comparado ao ábaco da figura 3, a distância do refletor deve estar entre 0,1 e 0,125 de comprimento de onda. Desta forma a natena terá em torno de 5,5 dBd com uma impedância de aproximadamente 50 Ohms.
Assim:
0,1 + 0,125 = 0,1125, que é o fator de multiplicação.
Logo:
10,13 x 4 = 40,52 m
40,52 x 0,1125 = 4,6 m <= DISTÂNCIA DO REFLETOR AO DIPOLO.
Para não perder tempo com ajustes muito finos, convém acoplar a antena com um antenna tuner, pois o diâmetro do fio inserirá mais um parâmetro de ressonância da antena e a perda é insignificante.
Veja também antena Yagi 2 elementos apontada para cima
REFERÊNCIAS
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