Antena Cubic-Loop
de Onda Completa
Este artigo foi escrito para atender aos amigos que depois de conhecerem o desenpenho desta antena logo ficam impressionados e resolveram montar uma dessas antenas.
Na verdade eu n�o a inventei, o projeto foi surgindo a partir de estudos desenvolvidos e dentro de uma linha de racioc�nios l�gicos, afim de atender as restri��es que encontrei para poder instalar uma antena bastante compacta e que tivesse um bom ganho. Existem outros projetos bem parecidos que podem ser vistos pela internet.
A Antena Cubic-Loop, como resolvi chama-la, surgiu da necessidade de fazer uma redu��o dr�stica no tamanho da antena de forma que coubesse em um espa�o bastante reduzido e que pudesse ser pendurada em qualquer lugar.
Neste projeto usei como base uma Dioplo Dobrada de Onda Completa - um circuito fechado, com um condutor retil�neo de
� de onda mais os dois condutores retil�neos de
� de onda da radia��o a ser transmitida ou recebida, conforme na figura ao lado.
Partindo desse Dipolo Dobrado, inicialmente curvei os extremos dos condutores paralelos para dentro (como em algumas antenas de VHF mar�timo). Depois resolvi afastar mais os condutores dos extremos (como asas). Nos testes preliminares foi tudo bem, mas apesar da redu��o consider�vel do tamanho, continuei insatisfeito, tanto com o tamanho como com a fragilidade para a fixa��o em um montante. Ent�o resolvi redesenhar a antena com a ajuda de um simulador, o MMANA-GAL (software para desenho de antenas). A fim de dar mais estrutura para sustenta��o, redimensionei todas as faces para terem o mesmo tamanho (formando um cubo).
No MMANA-GAL os resultados foram bem melhores. O campo de irradia��o aumentou consideravelmente, e o eixo de irradia��o que era em torno dos condutores paralelos, mudou para o eixo virtual do centro do cubo e paralelo a elemento do feed point.
Parti para a montagem de um novo prot�tipo mais simples, para a faixa dos 2m (VHF), com fio r�gido de 2,5 mm, pois poderia usar um HT o que tornou os testes de bancada e de campo muito mais f�ceis. A montagem ficou com lados menores que 20cm, fixei num cabo de PVC e finquei no ch�o, acionei todas as repetidoras inclusive as que n�o conseguia armar.
Feitos todos os testes e medi��es em campo aberto e coincidiram com as an�lises obtidas na simula��o com o MMANA-GAL.
Mais tarde constru� uma destas antenas para a faixa dos 6m com fio r�gido de cobre de 6mm e ela ficou com o tamanho menor que 60cm, e outra uma para as faixas dos 6m e dos 10m com tubo de cobre de 15, que ficou com o tamanho de cerca de 1 metro nos lados. Em ambos os casos obtive excelentes resultados, comparados com as dipolos convencionais e as quadra-c�bicas.
Na pr�tica, em todos os casos esta antena apresentou-se com igual desempenho aos Loops Magn�ticos, e melhor rendimento que as outras principalmente na recep��o - com n�vel de ru�do muito baixo, puxando as esta��es mais fracas, e com um �timo alcance na transmiss�o.
A sua polariza��o � feita em rela��o a posi��o de �Z�.
Veja os diagramas abaixo:
Os C�lculos
Para achar o comprimento da onda, faremos assim:
= (300 - 5%) / ƒ (em MHz)
que simplificando, fica:
= 285 / ƒ (em MHz)
e sendo assim:
1/10 = 28,5 / ƒ (em MHz) para os lados.
Agora defina qual ser� a frequ�ncia central da faixa que ir� operar, e fa�a os c�lculos.
A Constru��o
A antena Cubic-Loop pode ser feita com o fio r�gido de cobre de 4mm ou 6mm para uso em 2m, ou com tubo de cobre de 1/2" ou de 15mm para uso em 6m, ou com tubo 3/4" ou 22m para os 10m. Para a descida pode ser usado o cabo coaxial de 50 ? (ohms) tipo RG-58 ou o RG-213, e um choque.
O Ajuste
Pude observar que nas v�rias montagens, que da ROE (Rela��o de Onda Estacion�ria) est� diretamente ligada a comprimento da onda usado para a corte de constru��o da antena, restando muito pouco para ser feito como ajuste na aproxima��o ou afastamento da haste do feed point e center. Lembre-se que as medidas devem ser feitas por fora da cada lado. Tudo montado e pronto para o ajuste final, com um medidor de ROE confi�vel (cuidado com os chineses).
Inicie pela frequ�ncia central, pois � nesta frequ�ncia que a ROE dever� ser o mais baixo, depois suba e des�a gradativamente a frequ�ncia. Teoricamente, o ROE deve subir conforme voc� sobe a frequ�ncia e respectivamente baixar quando baixar a frequ�ncia.
Para ajustar o ROE, basta afastar ou aproximar as duas partes da linha que est�o no paralelo mais pr�ximo.
Pe�a para um colega lhe ajudar, na hora um mede e o outro vai fazendo o ajuste.
Ap�s cada ajuste, confira a ROE, provavelmente deve ter diminu�do ou at� aumentado (se n�o temos alguma coisa errada).
Repita este procedimento at� obter o ROE mais pr�ximo de 1:0 (que na verdade n�o existe) na frequ�ncia central de opera��o que foi usada para o c�lculo da antena, ou o mais pr�ximo poss�vel. E saiba que 1:1 j� � um bom ROE para opera��o.
Considera��es Finais
A antena Cube-Loop, como as outras, deve ser montada no mais alto poss�vel em rela��o ao solo, e no m�nimo dever� estar a uma altura equivalente a � onda.
N�o deixe de construir a sua. Experimente, an�lise e comente !
Para facilitar um pouco, temos aqui uma calculadora para voc�.
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Boa Montagem !
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