Por PY2NFE – Ronaldo Brisolla. Boletim CWSP nº 147, Fevereiro de 1999.
Continuando com esta série de artigos, desta vez o assunto será o encurtamento físico de antenas. Compreende-se como encurtamento físico de uma antena a diminuição de seu tamanho físico sem a diminuição de seu tamanho elétrico, ou seja, para a RF a antena continuará tendo o tamanho necessário para a propagação de um múltiplo de onda (1/2, 1/4 ou 1/8, etc).
Existem algumas formas de se realizar esse encurtamento, sendo que os mais comuns são o uso de bobinas de carga, trap’s de corte e chapéus capacitivos que passamos a estudar.
Um chapéu capacitivo nada mais é do que um “X” feito de tubos de alumínio colocado no topo da antena, podendo ser imaginado como um guarda chuva. Pode-se utilizar o princípio do chapéu capacitivo tanto em antenas do tipo dipolo como nas verticais.
Neste artigo será tratado de uma antena vertical, sendo que para uma antena do tipo dipolo é só repetir a construção do chapéu capacitivo no elemento “terra”. Para determinar o tamanho do chapéu capacitivo primeiramente devemos ter em mente algumas considerações:
- A resistência de irradiação de uma antena muda conforme o seu ângulo de irradiação (em graus).
- Em geral para uma boa relação tamanho/eficiência utiliza-se um angulo de 60º.
Primeiramente calculamos o comprimento físico da antena que será encurtada que é determinado pela seguinte formula:
Agora, determinamos a impedância característica da antena:
Dessa forma temos que:
Zo = 60 [ln (4x 281/1) -1] => 361 ohms
A reatância capacitiva necessária para esta nossa antena será determinada pôr:
Este valor pode ser facilmente convertido para uma reatância capacitiva pôr meio de uma nova formula:
Agora que determinamos o valor em picofarads do chapéu capacitivo utilizamos uma tabela que nos informa que necessitamos de um disco em forma de “X” com 1,016 metros de diâmetro.
Esse disco deve ser formado pôr pelo menos 6 hastes de 0,508 metros cada uma, sendo que de preferência deve-se passar um fio em suas extremidades externas. Este chapéu capacitivo é colocado na parte superior da antena vertical. Como radiais devem ser utilizados no mínimo 4 pedaços de fio de cobre com + – 10 mts de comprimento.
Fonte: ARRL Antenna Book
de PY2NFE – Ronaldo