Por PY2NFE – Ronaldo Brisolla. Boletim CWSP nº 145, Dezembro de 1998.
Este é o primeiro de uma série de artigos em que serão descritas algumas antenas multibandas, todas bobinadas, e para facilitar a compreensão das perguntas do tipo: “da onde veio este resultado?” ou então a célebre expressão: “Ué, não entendi !!!??.
Começarei com um pouco da matemática básica para a compreensão dos artigos.
Todas as formulas aqui descritas estão nos handbooks e revistas afins, mas nem sempre são demonstradas. Não tenho a pretensão de ser um professor de matemática ou de antenas (Santo Yagi) mas espero poder elucidar uma parte da grande lacuna que é o “Fantástico e mágico mundo da matemática para antenas”, inclusive para ajudar aqueles que são “novatos” e não tiveram oportunidade para aprender. Vamos lá:
Cálculo para dipolos de 1/2 onda
Para se determinar o tamanho da onda em questão, utilizamos a velocidade de propagação das ondas de rádio (no vácuo) dividida pela freqüência de forma que temos:
λ = 299.800.00/freq. (Hertz)
λ (lâmbda) = comprimento da onda
Desta forma, para calcularmos o comprimento da onda da freqüência de 7,0 MHZ teremos o seguinte:
λ = 299.800.00/7.000.000, que dá (arredondando) 42,82 metros.
Mas nossa antena é construída de material metálico, cobre ou alumínio, e a velocidade de propagação sofre alteração, de forma que necessitamos adicionar um fator de correção que é de 5%. Então a equação fica da seguinte maneira:
Comp = 42,82 x 0,95, que dá 40,679 metros
OBS: esse coeficiente de 5% varia em função do tipo de metal utilizado e do diâmetro do fio ou do tubo, sendo que esse valor pode variar de 4 a 6%.
Como nossa antena é de metade da onda dividimos o resultado por 2 e obteremos o comprimento total de nossa antena (20,339 m), bastando dividir novamente o resultado por dois para se calcular o tamanho de cada lado do dipolo, que dá 10,169 metros.
Uma forma fácil de se determinar o valor de cada lado do dipolo é aplicar a seguinte fórmula, que é o resumo das operações anteriores:
No caso dos dipolos chamados “horizontais” (ângulo de 180 graus entre os elementos) a impedância no centro da antena é de aproximadamente 75 ohms, enquanto que nos chamado de “V invertido” (ângulo de 120 graus) a impedância é de aproximadamente 50 ohms.
Uma experiência interessante (pouco usada aqui no Brasil) é construir antenas dipolo em forma de V. Essa configuração é largamente adotada no Japão e proporciona resultados surpreendentes, pois o lóbulo de maior irradiação da antena está apontando para cima, proporcionando um “ganho” em relação aos dipolos em “V invertido” onde o lóbulo de maior irradiação está a apontado para baixo e é mais in- fluenciável pelo chamado efeito terra. Lamentavel- mente esse sistema só é fácil de ser construído para freqüências mais altas como 14, 18,21, 24 e 28 e 50 MHZ.
de PY2NFE – Ronaldo