Antena DIPOLO COAXIAL
Dipolo Dobrada de Onda Completa
As Antenas Dipolos Coaxiais são muito simples, bem fáceis de se fazer e muito usadas pelo mundo do radioamadorismo. Estas antenas na verdade são uma Dioplo Dobrada de Onda Completa que têm um comprimento de ponta-a-ponta de
½ onda, ou seja, uma antena de onda completa com o tamanho de
½ onda.
Em suma, esta antena que tem o comprimento total
½ onda, na verdade é formada por um condutor retilíneo de
½ de onda, mais os dois condutores retilíneos de
¼ de onda, conforme na figura ao lado.
No vácuo (e de forma aproximada para o ar), a relação entre o comprimento de onda e a freqüência é dada por:
= 3 * 108 / ƒonde,
é o comprimento de onda em metros, e
ƒ a freqüência em Hertz(Hz).
A constante
3 * 108 é a velocidade aproximada de propagação (que é a velocidade da luz).
Desde que a velocidade de propagação nos meios condutores é menor, na prática os comprimentos das antenas são cerca de 95% dos calculados pela fórmula anterior.
Os Cálculos
Simplificando-se a formula acima, temos:
= 300.000.000 (=3*108) / ƒ (em Hz)
então:
= 300.000.000 (=3*105) / ƒ (em KHz que é = a 1.000 Hz)
ou melhor:
= 300.000.000 (=3*102) / ƒ (em MHz que é = a 1.000.000 Hz)
que fica assim:
= 300 / ƒ (em MHz)
Sabendo ainda, que temos uma perda de até 5% da velocidade da propagação nos elementos condutores, esta estão ficará assim:
= (300 - 5%) / ƒ (em MHz) simplificando:
= 285 / ƒ (em MHz)
sendo assim:
½ = 142,5 / ƒ (em MHz)
ou ainda:
¼ = 71,25 / ƒ (em MHz)
Agora vejamos. Se pretendermos construir uma antena para operar em uma determinada faixa, primeiro defina qual será a frequência central.
Por exemplo, se o seu objetivo é operar nos 40 metros com foco em CW (telegrafia), centralize sua antena em 7,025 MHz (que é a mesma coisa que 7.025 Hz), já que a faixa de operação em CW inicia em 7,000 e vai até 7,050 MHz.
Então, voltando à fórmula,
½ = 142,5 / f (em MHz),
esta ficará assim:
½ = 142,5 / 7,025onde obtemos o resultado do comprimento (em metros) de metade da onda.
½ = 20,28 e assim
¼ = 10,14
Assim sendo, a nossa antena deverá ter 10 metros e 14 centímetros para cada lado.
Na prática, costumasse deixar cerca de 5 cm a mais, afim de que se possa fazer os ajustes, para que se possa ir reduzindo gradativamente e se obter maior precisão.
A Construção
A antena Dipolo Coaxial, como o nome diz, é feita com o cabo coaxial, o mesmo que é empregado para a descida da antena até o transceptor. Sendo que esta apresenta melhor desempenho se for usado o cabo RG-213, mas nada impede de usar o RG-58 (fino).
Para a nossa montagem:
Inicialmente cortaremos o cabo coaxial com o comprimento de
½ onda (conforme os cálculos acima) acrescido de mais 2,5cm de cada lado - para ser descascado a fim de fazer os contatos nas pontas, e que posteriormente será tirado.
No centro exato (meio do cabo) desse comprimento, descascaremos o revestimento externo em cerca de 4 a 5 cm (com cerca de 2 a 2,5 cm para cada lado) e se fará um corte na malha, separando cada uma das pontas para cada pólo da ligação com o cabo coaxial da descida para o transceptor. Estes devem ser bem soldados. Para garantir que não haja infiltrações revista bem com fita isolante recoberta com silicone, ou se possível for com isolante líquido.
Nas pontas, descascar aquele 1cm a maior que foi deixado quando cortamos o cabo e juntaremos o vivo a malha. Aqui para facilitar os ajustes, deixaremos ainda sem soldar, usando apenas uma garra de jacaré para garantir o bom contato. Depois de feito os ajuste faça a soldagem e o isolamento como na seção central.
Para terminar, faça a fixação dos isoladores laterais, usando o PVC ou outro material isolante.
O cabo para fazer a conexão da antena na descida até o transceptor, deve ser o cabo coaxial de 50 Ohms - tipo RG-58 (fino) ou RG-213 (grosso) e de boa qualidade. Este cabo deve estar sempre no angulo de 90º (graus) em relação ao elemento irradiante (o fio), sendo que no caso do "V invertido" o ângulo dos fios deve ser de 90º e consequentemente o cabo coaxial deve estar a 45º destes elementos.
Aí vem uma pergunta inevitável: "Quantos metros de cabo devo usar ?"
Resposta: "Inicialmente, quantos metros forem necessários para alcançar o transceptor."
Sim, inicialmente, pois existe muita controvérsia neste assunto, uns alegam que isto é mito e outros comprovam com formulas e experiências sem registro científico. Eu particularmente prefiro os cálculos que me dão mais segurança, e principalmente porque se o sistema irradiante falhar (quebra de um elemento da antena) o cabo (que nesta hora segura toda a carga) estará no comprimento certo, o que comprometerá menos o emissor.
Então ache esse comprimento e depois e depois ache o múltiplo de
¼ da onda mais aproximado que caiba o comprimento que se precisa. No VHF e no UHF é aconselhável que se calcule este comprimento com base na
½ onda.
O Ajuste
Tudo montado e pronto, agora é a hora dos ajustes. Para isto precisaremos de um medidor de ROE (Relação de Onda Estacionária) bem confiável (cuidado com os chineses). Caso você não tenha, o pessoal a um amigo radioamador que o ajude ou o empreste (mais se certifique de ter aprendido como usar).
Agora, com muita paciência vai-se ajustando a estacionária para que se consiga a medição mais baixa.
Inicie pela frequência central, pois é nesta frequência que a R.O.E. deverá ser o mais baixo, depois suba e desça gradativamente a frequência. Teoricamente, o ROE deve subir conforme você sobe a frequência e respectivamente baixar quando baixar a frequência.
Peça para um colega lhe ajudar ficando próximo à antena e fazendo o ajuste (redução) seu comprimento enquanto você mede.
Lembre-se que você deve ter deixado uma pequena sobra para fazer estes ajustes. Faça a primeira medição e anote, depois cote um pequeno pedaço (cerca de 1 cm de cada lado) e verifique o ROE. Para não cortar o fio sem se ter certeza, simplesmente encurte a antena enrolando a sobra.
Após cada redução, confira a ROE, provavelmente deve ter diminuído se não temos alguma coisa errada (reveja os cálculos e as medidas), já que o(s) primeiro(s) ajuste(s) são por conta da sobra.
Conforme o ROE for baixando, repita a o procedimento até chegar próximo de 1:1.
Muito cuidado agora, com a busca do ROE 1:0, (que na verdade não existe) você cortar demais, use o macete de enrolar a ponta, e se preocupe em chegar com o ROE ao mínimo possível. Lembre-se que nesta fase, se você cortar demais não terá como emendar o fio ou tubo, e terá de fazer outro elemento, por isso, muita paciência e atenção até encontrar a medida ideal.
Considerações Finais
A antena Dipolo Coaxial pode ser montada na horizontal, na vertical, ou em Sloper. Em ambos os casos oriente a antena de forma que fique "de frente" para a região que você tem mais interesse em falar.
Outro detalhe muito importante é montar sua antena o mais alto possível em relação ao solo, no mínimo deverá estar a uma altura equivalente a ½ onda.
Para facilitar um pouco, temos aqui uma calculadora para você.
Boa Montagem !
E qualquer dúvida, mande um
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PY1NT – CARL Norberto
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