Como Montar seu Shack - Parte 2

Dando continuidade ao tema, vamos falar um pouco sobre as antenas.

Em primeiro lugar, falar de antenas é falar do "calcanhar-de-Aquiles" de qualquer estação de radiocomunicações. De nada adianta o melhor e mais potente equipamento, se o sistema irradiante não está à altura. Afinal é a antena que "diretamente" é a reponsável por irradiar o sinal transmitido, ou no caso de sinais recebidos, é "porta-de-entrada".

Não vamos (e em podemos) abordar TODOS os tipos de antena existentes e suas variações e adaptações. Talvez seja o quesito "antena" aquele em que o radioamador pode realmente exercer o máximo de sua criatividade, explorando a técnica e configurando o Shack "do seu jeitinho". É claro que existem soluções comerciais para todos os gostos e todos os bolsos, mas qual é o radioamador que nunca montou a sua própria solução, ou então nunca pensou em uma solução para melhorar aquele projeto maravilhoso que viu na internet?

Para eu escolher meu sistema irradiante, algumas perguntas tem que ser respondidas:
1 - Onde vou instalar minhas antenas? Que espaço disponho? Existem restrições físicas?
2 - Que faixas, ou bandas, pretendo operar?
3 - Que tipo de operação pretendo executar?

Antes de responder estas perguntas, vamos conhecer alguns tipos mais comuns de antenas.

a) Antenas Dipolo, Verticais Simplex e V-Invertidas:
=> As antenas dipolo de ½ onda lineares (fio reto) no espaço livre e de fio fino (comprimento X diâmetro da ordem de 10.000 ou mais) apresentam impedância (razão entre tensão e corrente) no centro nominalmente de 75 ohms. Dependendo da altura e alguns outros fatores construtivos a impedância chega bem próximo aos 50 ohms, possibilitando o uso com nossos transceptores.

=> As antenas de ¼ de onda, verticais e finas, alimentadas na base contra um terra ideal apresentam a metade do valor da Impedância do dipolo, seja 36,5 ohms. São difíceis de acoplar pois não existe cabo fabricado nessa impedância. Pode-se trabalhar com um plano terra artificial constituído por condutores radiais na base da antena. Se esses condutores não forem perpendiculares à antena, como os usados na antena denominada de “pé-de-galinha”, a impedância sobe podendo chegar a 50 ohms existindo cabo coaxial comercial.

=> Antenas Verticais são feitas de tubo (não são finas) e seu comprimento de ¼ de onda na vertical é dado em metros.

=> Antenas V-Invertidas são dipolos de ½ onda e quando livres e com ângulo de abertura entre 90º a 120º apresentam impedância na ordem de 50 ohms, dependendo do local.

=> Dipolos Rígidas são dipolos normais, feitas com tubos de alumínio e normalmente bobinadas de modo a diminuir o comprimento físico das mesmas, mantendo o comprimento elétrico inalterado.

b) Antenas Direcionais:
É uma antena de condutor reto, com polarização de acordo com a direção desse condutor. Assim uma antena horizontal/vertical é polarizada horizontalmente/ verticalmente.
As antenas direcionais possuem um elemento parasita, que são condutores que possuem correntes induzidas pelo elemento da antena (onde é conectado o cabo) e sem conexão com este.
Há diversos tipos de antenas direcionais, tais como:

=> YAGI : Composta por elemento excitado e elemento parasita;

=> LOG : Composta por elemento excitado e vários elementos parasitas, cujo tamanho e distanciamento varia segundo uma razão logaritmica;

=> QUADRA: Composta pelos mesmos elementos da YAGI, porém esses não são elementos retos e sim quadros feitos com fios condutores.

=> Parabólica de Revolução: Conhecida como simples Parabólica e é constituída por um refletor parabólico de revolução (superfície resultante do giro de um arco de parabólica em torno de seu eixo), iluminado por um dipolo (outra antena) posto em seu foco. Devido sua dimensão só é usada efetivamente em freqüências de UHF e acima.

=> Cilindro-Parabólica: Com superfície gerada pela translação de um arco de parábola paralelo em si mesma e ao seu eixo.

=> Helicoidal: É constituída de um refletor (quadrado ou circular) e um helicóide enrolado sobre barras isolantes.

=> Discone: É formada por um cone com o vértice para cima e sobre este, um disco. Normalmente encontrada para transmissões em VHF e UHF.

Vamos agora refletir sobre as perguntas feitas anteriormente:

1 - Onde vou instalar minhas antenas? Que espaço disponho? Existem restrições físicas?
Se meu espaço é pequeno, instalar uma dipolo de 1/2 onda para 80 metros pode ser um problema. Então, o tamanho do meu terreno, distância de obstáculos próximos, altura destes obstáculos serão alguns dos fatores que devo considerar na escolha da(s) minha(s) antena(s).

2 - Que faixas, ou bandas, pretendo operar?
HF, VHF ou UHF? E as sub faixas?
Uma boa antena cortada para 40 metros pode não me servir para os 30 metros. Em alguns casos o uso de um acoplador de antenas pode me ajudar, mas terei que me lembrar que este acessório imporá perdas na irradiação.
A instalação mais comum para VHF e UHF são as chamadas "plano-terra" ou "pé-de-galinha", que nada mais são que antenas verticais com alguns condutores radiais montados na base da antena.
Já para HF, o que encontraremos com mais facilidade serão as dipolos (em suas infinitas variações) e as Yagi.

3 - Que tipo de operação pretendo executar?
Preciso de DIRECIONALIDADE? ALGO GANHO? Que POTÊNCIA pretendo (e estou autorizado a) operar?
Se DIRECIONALIDADE ou ganho são importantes, as verticais e dipolos não devem ser consideradas, pois a dipolo, embora irradia principalmente no eixo perpendicular a si mesma, não pode ser rotacionada (exceto as dipolos rígidas) sem uma grande engenharia.

Dependendo de diversos fatores construtivos, cada antena tem uma limitação de potência de operação, e isto TEM que ser obedecido, sob pena de degradar a antena, alterar o ROE observado e avariar o rádio à ela associado.

Mas se nossas operações não requerem muitos detalhes e vamos usar nosso rádio sem GRANDES pretensões, uma dipolo e uma "plano-terra" nos atenderá perfeitamente. E devido ao seu custo BEM acessível, podemos no futuro substituir nosso conjunto de antenas por um mais "high level".