Por PY2YP, Cesar Augusto C. Rodrigues. Boletim CWSP nº 185, Abril de 2002
Quem viaja de carro e gosta de ouvir rádio em AM, certamente já percebeu que quando o carro se aproxima de algum lago ou curso d’água, o sinal da estação aumenta de forma inacreditável. Neste momento sempre pensamos: “gostaria de morar num local com uma recepção dessas.”.
Mesmo em locais mais secos, quando visitamos os colegas que têm suas estações longe dos centros urbanos temos sempre o mesmo pensamento: “Ah se eu tivesse uma recepção dessas.” O pessoal da cidade de São Paulo e outras cidades grandes sem- pre se queixa da pobreza dos sinais e, invariavelmente o desabafo é sempre o mesmo: “eu não escuto o DX…”.
O interessante disso é que os sinais transmitidos também são prejudicados nos grandes centros e, claro, são muito melhores nos locais mais afastados e muito mais ainda quando a estação transmissora está perto de água, sobretudo próximo de água salgada. A explicação para isso, é o chamado ângulo de Pseudo-Brewster cuja lei infelizmente não é muito divulgada em nosso meio.
David Brewster (1781-1868) renomado cientista escocês escreveu em 1821: “Quando a luz é refletida sobre uma superfície não metálica, a luz refletida será polarizada no plano da superfície. O grau de polarização depende do ângulo de incidência da luz e do índice de refração da superfície.”. Desta forma, o máximo ângulo de polarização é chamado de ângulo de Brewster. A lei se aplica igualmente para os sinais de rádio freqüência daí a razão de, para este fim, ser chamada de ângulo de Pseudo- Brewster.
Como se sabe, a onda eletromagnética emitida pela estação transmissora é uma grandeza vetorial cuja componente principal será o vetor preponderante no lóbulo de irradiação mais a soma dos vetores paralelos que sejam originários de superfícies refletoras.
Assim, em um plano eletromagnético a onda frontal incidente no plano limite entre dois meios dielétricos distintos, com diferentes ângulos de refração, o ângulo de incidência que está sendo propagado de um meio para outro é unitário quando a onda está linearmente polarizada e cujos vetores elétricos estão paralelos ao plano de incidência.
O ângulo de Brewster é dado pela fórmula:
onde n é índice de refração do meio. E que por sua vez é definido por:
onde σ corresponde à condutibilidade elétrica, ε corresponde à permissibilidade elétrica e ω é a freqüência angular.
Obviamente a magnitude do coeficiente de reflexão é mínima quando o ângulo de fase está em 90 graus. Nesta situação a onda refletida muda de sinal, portanto quando os vetores transmitidos, via onda refletida no solo, estiverem abaixo do ângulo de Pseudo-Brewster estes irão diminuir a grandeza do vetor resultante e serão a este adicionados quando estiverem acima do referido ângulo.
Esta conclusão é alarmante pois se as condições de solo, que em última análise irão definir o ângulo de Pseudo-Brewster, forem pobres o sinal transmitido será diminuído na exata proporção dos sinais que estiverem abaixo do referido limite. Por outro lado, quando as condições de refletividade do meio forem boas os sinais serão aumentados.
Para melhor ilustrar vejamos os ângulos de Pseudo-Brewster para alguns meios mais comuns e tirem suas próprias conclusões:
- Água salgada = 0,2 graus;
- Terrenos alagados = 4 graus;
- Solos ricos em ferro ou alumínio = 8 graus;
- Solos arenosos e secos = 15 graus;
- Zona urbana ou industrial = 30 graus.
de PY2YP – Cesar