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Por Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO
Todo radioamador busca invariavelmente a otimização de seus sistemas de transmissão, e em especial aquelas voltadas às antenas. Porém um simples descuido pode fazer-nos falhar miseravelmente nessa empreitada. A exemplo do que acontece no emprego de certos materiais que se utilizam de um composto conhecido como Negro de Fumo, amplamente utilizado como corante (de cor preta) para melhorar as propriedades mecânicas de certos materiais ou ainda aumentar sua resistência aos efeitos dos raios ultravioleta e outros tantos, e que acaba afetando o desempenho de sinais elétricos quando compartilham do mesmo meio físico.
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Figura 1 - Efeito de movimentação do dipolo de carbono seguindo a orientação do campo elétrico “E” de um sinal de RF.
Fonte: Autor |
O que é o Negro de Fumo
O negro de fumo, ou carbon black, é formado por partículas minúsculas de carbono que, quando adicionadas a plásticos ou borrachas, criam redes condutivas dentro do material. Essas redes têm um papel crucial no comportamento elétrico do composto, alterando suas propriedades de condução e isolamentos, especialmente em alta frequência.
Como o Negro de Fumo Afeta Sistemas de RF
• Condutividade em Materiais que Deveriam Ser Isolantes
Quando o negro de fumo é incorporado a materiais isolantes, ele cria caminhos para a passagem de corrente elétrica, o que pode resultar em atenuação do sinal e aquecimento indesejado.
• Mudança na Permissividade Dielétrica
Materiais enriquecidos com negro de fumo tendem a apresentar uma permissividade elétrica maior — a permissividade é um indicador de como um material interage com o campo elétrico. Isso faz com que o sinal de RF viaje mais lentamente, o que pode comprometer a sincronização e a eficiência dos sistemas.
• Aumento das Perdas Dielétricas
Com a presença do negro de fumo, o material passa a absorver mais energia do sinal. Em frequências como 12,4 a 18,0 GHz, mesmo uma pequena quantidade de negro de fumo é capaz de causar perdas expressivas conforme relatado no artigo científico “Caracterização eletromagnética do compósito de carbeto de silício e negro de fumo em matriz polimérica” – (https://doi.org/10.1590/S1517- 707620210002.1271).
• Maior Risco de Interferência
Materiais parcialmente condutivos podem se comportar como pequenas antenas acidentais, captando e emitindo sinais, o que aumenta o risco de interferência eletromagnética (EMI).
Entendendo a Interação: Dipolos de Carbono e RF
No mundo microscópico, o negro de fumo é composto de aglomerados de carbono que agem como dipolos elétricos – Figura 1. Quando um campo de RF passa pelo material, esses dipolos tentam alinhar-se com o campo que oscila rapidamente.
Esse movimento constante gera fricção interna — e essa energia mecânica se transforma em calor. Em materiais com alta concentração de negro de fumo, o efeito é ainda mais forte, levando ao superaquecimento e à degradação do sinal – porque uma porção da energia foi “roubada” pelo dipolo.
O que Isso Significa na Prática
Em sistemas de transmissão de RF, é essencial escolher cuidadosamente os materiais usados em seus projetos. Para aplicações que exigem alta fidelidade do sinal, o ideal é evitar materiais que contenham negro de fumo. Porém nem tudo é má noticia, Se o negro de fumo degrada os sinais de RF, por outro lado, quando o objetivo é proteger equipamentos de EMI, o negro de fumo pode ser um aliado valioso, ajudando a absorver sinais indesejados.
Embora o negro de fumo tenha suas vantagens, seu impacto em transmissões de RF precisa ser levado a sério. Um pequeno detalhe na escolha do material pode fazer toda a diferença entre um sistema eficiente e um cheio de problemas de sinal e aquecimento.
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro eletricista sênior, com especialização em eletrônica digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há mais de 30 anos como professor universitário, dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e tecnologias aplicadas. Com ampla experiência no desenvolvimento de sistemas eletrônicos, contribui ativamente para a formação de profissionais e para a difusão do conhecimento técnico e científico no campo das telecomunicações, tecnologia da Informação e conservação de energia.
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Por FRANCISCO TESIFOM MUNHOZ – PU2XBO
Quando se fala do "front end" de um rádio transceptor — especialmente pensando na faixa dos 145 MHz, bastante usada por radioamadores na famosa banda de 2 metros (VHF) — estamos nos referindo à primeira parte do circuito receptor. É ali que tudo começa: o sinal captado pela antena entra por essa “porta de entrada” e começa a ser preparado para o restante do processamento dentro do rádio.
Essa etapa é essencial, porque ela define duas coisas super importantes: a sensibilidade, que é a capacidade do rádio de captar sinais fracos (o que, convenhamos, é bem comum no mundo do radioamadorismo), e a seletividade, que é o quanto ele consegue focar só no sinal que você quer ouvir, sem se atrapalhar com interferências.
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| Figura 1 – Diagrama de Blocos de um receptor de rádio Fonte: Autor |
Nessa faixa dos 145 MHz — bastante usada em comunicações locais ou por repetidoras — o front end costuma ter alguns elementos fundamentais:
• Filtro de entrada: Ele vem logo depois da antena e serve pra deixar passar só os sinais em 145 MHz, barrando o que vem de fora dessa faixa (como FM comercial, por exemplo). Isso ajuda bastante a evitar ruídos e sobrecarga por sinais indesejados.
• Amplificador de RF: Como nem sempre o sinal chega forte (por causa da distância, obstáculos ou até do clima), esse circuito dá uma “turbinada” no que o rádio está recebendo. Mas é preciso cuidado: se ele amplificar demais ou de forma errada, pode acabar elevando também o ruído — o que é o oposto do que queremos.
• Misturador: Aqui o sinal de 145 MHz é combinado com outro, gerado internamente (o tal do oscilador local), e é transformado numa frequência mais baixa, chamada de FI (frequência intermediária). Esse processo facilita bastante o trabalho dos circuitos que vêm depois.
• Proteção contra saturação: Em áreas urbanas, por exemplo, o rádio pode ficar exposto a sinais muito fortes (como de repetidoras próximas), e isso pode fazer o receptor “pirar”. Por isso, o front end costuma contar com atenuadores ou sistemas automáticos de controle de ganho (AGC), que ajudam a segurar esses exageros.
Em resumo, um front end bem feito para 145 MHz precisa encontrar um equilíbrio: ser sensível o bastante para captar transmissões de baixa potência, mas também firme na hora de lidar com interferências e sinais muito fortes. Se esse circuito for mal projetado, o resultado pode ser uma recepção ruim, com muito ruído ou até sinais "fantasmas" aparecendo onde não deveriam. E isso, claro, atrapalha bastante a experiência de quem está na escuta.
Agora, vale a pena entrar num detalhe que muitos já perceberam na prática, mas nem sempre sabem explicar o porquê: como é que sinais fortes de emissoras de FM comerciais acabam afetando diretamente a recepção nas faixas de VHF/UHF, especialmente nos rádios mais simples ou de baixo custo.
A verdade é que muitos desses rádios, para se manterem acessíveis, acabam economizando justamente onde não deveriam: na filtragem de entrada. O filtro que deveria “segurar” sinais fora da faixa de 145 MHz( por exemplo) — como as estações de FM, que operam ali por volta de 88 a 108 MHz — acaba sendo pouco eficiente. E isso tem consequências sérias.
Quando você conecta uma antena externa a um desses rádios, é natural esperar uma melhora na recepção. E de fato, os sinais mais fracos passam a chegar com mais força. O problema é que, junto com esses sinais desejados, chegam também sinais muito fortes das emissoras comerciais de FM, principalmente se você estiver numa área urbana ou próximo a torres de transmissão.
Como o filtro de entrada deixa passar parte desses sinais de FM por ineficiência, eles acabam entrando no circuito amplificador de RF. Esse amplificador, percebendo esses sinais fortes, ativa o sistema de AGC (controle automático de ganho). A função do AGC é proteger o receptor de uma sobrecarga, então ele reduz o ganho da etapa de RF para evitar que os próximos circuitos — como o misturador ou o demodulador — fiquem saturados.
Até aí, parece que tudo está funcionando, certo? O problema é que essa redução de ganho afeta todos os sinais, inclusive aqueles que você realmente quer ouvir — como as estações de radioamador mais distantes ou com transmissões de baixa potência. Resultado? Esses sinais acabam ficando tão fracos que praticamente somem. O rádio, que deveria estar mais sensível com a antena externa, parece que ficou mudo.
Esse é um efeito bem frustrante e que pega muita gente de surpresa. É como se você tivesse feito um upgrade (instalar uma antena melhor), mas no fim, o desempenho piora. E isso tudo por causa de uma filtragem ineficiente no front end, que não foi pensada para ambientes com alto nível de interferência.
Por isso, quem leva o hobby a sério e quer extrair o melhor desempenho possível, muitas vezes investe em equipamentos com melhores filtros ou até usa pré-filtros externos (cavidades, filtros passa-faixa, etc.) antes da entrada do rádio. São soluções que ajudam a “limpar” o sinal antes de ele chegar ao circuito do receptor — e fazem uma diferença enorme na prática.
Veja o vídeo abaixo para uma solução prática para o problema da "surdez":
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro
eletricista sênior, com especialização em eletrônica
digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e
mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há
mais de 30 anos como professor universitário,
dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e
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desenvolvimento de sistemas eletrônicos, contribui
ativamente para a formação de profissionais e para a
difusão do conhecimento técnico e científico no
campo das telecomunicações, tecnologia da
Informação e conservação de energia.
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Adaptado por Alisson, PR7GA
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
Hoje em dia, quando os Radioamadores pensam na impedância das linhas de transmissão de seus rádios, imediatamente vem na mente a impedância nominal de 50 ohms (Ω). Isso faz sentido, já que a totalidade dos rádios é projetada para este valor. Porém, longe do que se poderia pensar, este não é um número arbitrário; há boas razões técnicas para usar 50 Ω.
No entanto, também existem muitas aplicações de RF em que a impedância da linha de transmissão é de 75 Ω. São normalmente equipamentos e sistemas de vídeo e TV a cabo, amplificadores de distribuição e outros artigos para o consumidor final. Para estes usuários, 75 Ω é a impedância “normal”, enquanto 50 Ω é o valor "estranho".
O uso de duas impedâncias tão diferentes levanta algumas questões interessantes. Por que existem dois padrões de impedância? Por que possuem esses valores específicos? Qual é “melhor”, em quais casos e por quê? Usar uma ou outra realmente faz diferença e, se sim, de que forma?
Há muito mais por trás da história desses cabos coaxiais aparentemente simples e de seus conectores do que apenas um condutor interno sólido cercado por uma blindagem. Tecnicamente falando, o cabo coaxial é, na verdade, um guia de onda precisamente dimensionada para conduzir energia eletromagnética (Figura 1).
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| Figura 1: O cabo coaxial pode parecer algo simples, mas é, na verdade, um guia de onda para energia eletromagnética. (Fonte da imagem: Bill Schweber, usando material de referência da DX Engineering) |
As respostas para estas questões sobre impedância têm raízes tanto históricas quanto técnicas. Tudo começou com o trabalho realizado pelos engenheiros eletricistas Lloyd Espenscheid e Herman Affel, que desenvolveram o primeiro cabo coaxial em 1929, enquanto trabalhavam no lendário Bell Labs.
O objetivo deles era encontrar uma linha de transmissão capaz de carregar um sinal de 4 megahertz (MHz), largura de banda necessária para transportar cerca de 1000 chamadas de voz analógicas ao longo de centenas de quilômetros. Fazer isso exigia uma linha de transmissão que pudesse lidar tanto com alta tensão quanto com alta potência.
Os dois pesquisadores analisaram e colocaram na balança os principais parâmetros de linhas de transmissão, como atenuação, classificação de tensão e classificação de potência (Figura 2).
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| Figura 2: Entre os principais parâmetros das linhas de transmissão estão a atenuação, o nível de tensão e o nível de potência. Cada parâmetro tem um valor de impedância ideal diferente. (Fonte da imagem: https://vk8bn.me/info/what-is-so-special-about-50-ohms/) |
A análise avaliou o desempenho de três características em função da impedância, e os resultados foram os seguintes:
1. Atenuação (perdas): É principalmente determinada pelo tipo de material que forma o dielétrico no cabo. Para o cabo coaxial com núcleo de ar que eles analisaram, a menor perda ocorreu em cerca de 77 Ω (em alguns dielétricos modernos, a perda mínima está em torno de 50 Ω, mas esses cabos ainda não existiam na época).
2. Máximo de tensão: É dado em função da intensidade do campo elétrico entre a malha externa e o condutor interno do cabo coaxial. Para cabos coaxiais que suportam sinais de RF no modo TE10, o campo elétrico atinge seu máximo em torno de 60 Ω.
3. Máximo de potência: É determinada pelo campo elétrico de ruptura (máxima tensão que o dielétrico suporta sem que ocorra um arco elétrico) e pela impedância (V²/Z). Para cabos coaxiais com núcleo de ar, operando abaixo da frequência de corte do modo TE11, a potência transportada atinge seu máximo em torno de 30 Ω.
Portanto, temos três valores ótimos de impedância para cada parâmetro desejado. Como na maioria das questões de engenharia, não existe um valor de impedância perfeito ou “ideal”; em vez disso, a escolha envolve estabelecer um equilíbrio. O valor de 50 Ω é um bom compromisso entre potência e tensão, especialmente na saída de um transmissor. Por outro lado, para situações em que a menor atenuação é o principal objetivo, como nas antenas de TV num link de vídeo analógico, 75 Ω é uma escolha melhor.
Além disso, há outro motivo para escolher 75 Ω . A impedância “natural” de uma antena dipolo de meia onda em sua frequência ressonante é de 73 Ω. Já a impedância de um dipolo dobrado, outro modelo popular de antena, é de 300 Ω. Isso significa que um cabo de 75 Ω é uma escolha ideal para o dipolo comum e também é fácil adicionar um transformador de impedâncias para "casar" o dipolo dobrado com o cabo de 75 Ω.
[Nota do Tradutor: embora a afirmação sobre utilização de cabos de 75 Ω em dipolos seja válida, aqui no Brasil isto é altamente desaconselhado, já que os cabos que temos no mercado, utilizados em instalações de CATV, TV digital e por assinatura são EXTREMAMENTE ruins, arruinando qualquer vantagem trazida pela sua utilização. Assim, é recomendado utilizar bons cabos de 50 Ω ao invés de aventurar-se com maus cabos de 75 Ω.]
Tipos de cabos coaxiais e conectores
A maioria dos cabos utilizados em nossas estações têm seu modelo iniciado em "RG", que vem de "Radio Guide", que tem sua origem na especificação militar original da Segunda Guerra Mundial para cabos coaxiais.
Embora existam bem mais de cem variedades de cabos RG-X, quase todas possuem uma impedância nominal de 50 Ω ou 75 Ω. A diferença entre as várias versões está no tamanho físico, nas especificidades do isolamento, no tipo e desempenho da blindagem, no material e construção do dielétrico, na capacidade de potência, na robustez frente a condições climáticas, nas classificações contra fogo, entre outros fatores.
Os fabricantes oferecem diversos tipos de cabos RG, geralmente em grandes rolos. Por exemplo, entre seus muitos cabos de 50 Ω, a empresa norte-americana Belden Inc. oferece o modelo RG-8/U com um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG em um rolo de 100 pés (Figura 3) e o RG-58A (condutor interno sólido de 20 AWG) em um rolo de 500 pés (Figura 4). Para aplicações de 75 Ω, eles possuem o RG-6U com um condutor interno sólido de 18 AWG e o RG-59U (ambos em rolos de 500 pés), com um condutor interno sólido de 20 AWG.
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| Figura 3: Este cabo coaxial RG-8 de 50 Ω usa um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG. |
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| Figura 4: Este cabo coaxial RG-58 de 50 Ω possui um condutor interno sólido de 20 AWG. |
Além do cabo coaxial em si, é necessário terminá-lo com um conector projetado para a impedância correta, bem como para o tamanho do cabo coaxial e a blindagem. Entre os conectores comumente usados para cabos coaxiais de 50 Ω está o universal PL-259, conhecido erroneamente no Brasil como conector UHF (Figura 5), assim como o conector de banda larga Tipo N (Figura 6).
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| Figura 5: Este conector PL-259 para cabo coaxial de 50 Ω ainda é amplamente usado nos nossos rádios, apesar de sua idade e baixo rendimento nas faixas altas de VHF e superiores. (Fonte da imagem: Amphenol RF) |
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| Figura 6: O conector Tipo N é uma alternativa mais recente e de banda mais larga ao PL-259 para cabos de 50 Ω. (Fonte da imagem: Cinch Connectivity Solutions) |
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| Figura 7: Muitos sistemas de 75 Ω, especialmente em produtos para o usuário comum de baixo custo, utilizam o conector Tipo F. |
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Figura 8: Desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial, o conector BNC ainda é amplamente usado, especialmente em sistemas de teste e instrumentação. Ele está disponível em versões de 50 Ω e 75 Ω, com diferenças importantes entre si, mas aparência muito similar. (Fonte da imagem: Wikipedia) |
Os conectores mencionados são apenas alguns dos conectores disponíveis para cabos coaxiais. Contudo, novos conectores apareceram nos últimos anos para cabos coaxiais mais finos e de baixa potência usados em muitos dos produtos atuais.
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
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Por Gordon McDonald, VK2ZAB
Traduzido e adaptado por Alisson, PR7GA
Dado o interesse que os Radioamadores têm nas antenas e na propagação, é surpreendente descobrir que as vantagens e desvantagens da polarização horizontal e vertical não são bem conhecidas. QSOs que são realizados no dia-a-dia acontecem por meio de caminhos que não são bem conhecidos pelos colegas e o sinal viaja em diferentes tipos de terreno que também interferem no sinal. Nestas circunstâncias, a polarização escolhida para transmitir tem uma influência marcante no nível do sinal que irá chegar do outro lado. Esta e outras diferenças entre polarização horizontal e vertical são explicadas neste artigo.
PERDA DE CAMINHO E "DESPOLARIZAÇÃO"
Testes realizados no norte do Canadá durante um período de vários meses, em diferentes terrenos e nas faixas de 150 MHz e 450 MHz, revelaram que as perdas de percurso (PATH LOSS) eram sempre maiores na polarização vertical do que na horizontal. Isso ocorreu tanto em enlaces em linha de visada (alcance "visual") quanto além do horizonte (o sinal, por refração, vai além do que seria possível visualmente, acompanhando um pouco a curvatura da Terra). Em algumas situações além do horizonte, a perda foi 6 dB maior para a polarização vertical, mas em média foi da ordem de 4 dB.
Estes testes foram realizados medindo o nível do sinal recebido com ambas as antenas polarizadas verticalmente e comparando o nível do sinal com as antenas polarizadas horizontalmente (Fonte: Ref. 1).
Já um outro estudo realizado em florestas da Índia na faixa de 50 a 500 MHz utilizou uma técnica de medição diferente. As antenas de transmissão e recepção foram posicionadas perpendicularmente entre si e o nível do sinal recebido foi medido, indicando a amplitude de sinal em polarização cruzada.
Ou seja, quando uma antena transmitia na polarização vertical, a antena receptora recebia na horizontal e o nível de sinal era registrado. Em seguida as polarizações das antenas foram invertidas, transmitindo horizontalmente e recebendo verticalmente e o nível do sinal foi também registrado. Assim, quanto maior o nível medido, maior seria a "despolarização" do sinal devido ao caminho.
Essa mudança na polarização irá gerar perdas, uma vez que parte do sinal que deveria chegar na mesma polarização com a qual foi transmitido foi "torcido" para ficar na outra polarização. Este sinal será perdido, já que a antena receptora será incapaz de recuperá-lo por estar noutra polarização.
Os estudos indicaram que os sinais polarizados verticalmente foram despolarizados muito mais do que os sinais polarizados horizontalmente. Em alguns casos, a polarização foi tão alterada que o nível de sinal em polarização contrária foi maior do que o nível de sinal na polarização original. (Fonte: Ref. 2).
A conclusão dos estudos, com base em quatro ensaios diferentes, foi que as perdas na polarização vertical foram 8 dB maiores que na polarização horizontal em 150 MHz. Estudos realizados em ambiente urbano produziram resultados semelhantes. Uma autoridade citada na referência 3 estima que a polarização horizontal produz sinais com nível 4,3 dB maior do que a polarização vertical.
TEORIA
Ao atravessar um determinado terreno, as ondas de rádio encontram obstáculos que absorvem e dissipam parte da energia. Uma parte dela é re-irradiada, mas com fase e/ou polarização diferente da onda original. A quantidade de energia absorvida ou re-irradiada depende da natureza dos obstáculos, do seu tamanho, condutividade e distribuição ao longo do caminho. As ondas polarizadas verticalmente são afetadas em maior extensão do que as ondas polarizadas horizontalmente porque obstáculos como árvores e edifícios estão na vertical.
Se a absorção e a re-irradiação por obstáculos são a causa da despolarização e das perdas, podemos supor que os caminhos que não têm obstáculos têm menos perdas, e de fato é isso que ocorre. Os enlaces de microondas, por exemplo, são projetados para garantir que o terreno não interfira com o sinal. Neste caso, a perda ao longo do caminho é a mesma para a polarização horizontal e vertical. O mesmo se aplica a enlaces terra-espaço, como no caso dos satélites. Por outro lado, enlaces sobre a água apresentam características diferentes, assim como os que fazem uso da ionosfera.
QUANTA PERDA?
Chegar a um valor médio para a perda extra sofrida por sinais despolarizados é difícil porque cada caminho é diferente e ninguém testou todos. Os 4 dB citados pelos pesquisadores canadenses são provavelmente conservadores (esta é a atitude comum deles) e há poucas árvores no norte do Canadá. A interpretação dos resultados indianos produz um resultado provavelmente mais realista (8 dB na faixa dos 2 metros). Um conhecido radioamador e construtor de antenas cita 7 dB a favor da polarização horizontal em 100 MHz, e a vantagem aumenta com a frequência (Fonte: Ref. 4).
O autor sugere que, em 146 MHz, 6 dB é um valor conveniente e conservador. Com estas perdas, um QSO usando polarização horizontal e um transmissor de 25 W produzirá o mesmo nível de sinal no receptor que um QSO polarizado verticalmente mas usando um transmissor de 100 W, supondo as mesmas condições para ambos os contatos, diferindo só na polarização.
Infelizmente, isso não é tudo: a polarização vertical também tem outros problemas.
RUÍDOS PRODUZIDOS PELA HUMANIDADE
O ruído de rádio (QRM) produzido por máquinas e dispositivos elétricos é mais vertical do que horizontal em sua polarização. Isto aplica-se particularmente ao ruído de ignição de veículos e a outras fontes de ruído próximas do solo. Muitas autoridades concordam que a polarização vertical é predominante no ruído. Os valores variam entre 2 dB e 6 dB a mais de ruído na polarização vertical do que na horizontal (Fonte: Ref. 5, 6 e 7).
Isto significa que a polarização vertical captará mais ruídos do que a horizontal, diminuindo a relação sinal/ruído (SNR), e portanto a polarização horizontal será mais vantajosa mesmo nos casos em que a diferença a priori entre elas não é tão significativa. Portanto, do ponto de vista amador, a polarização horizontal é preferível à vertical em HF, bem como em VHF e UHF.
EFICIÊNCIA DA ANTENA
Todas as antenas são afetadas negativamente pela presença de objetos nas proximidades, especialmente quando são condutores. A interferência é maior quando os objetos estão na mesma polarização que a antena. Isto ocorre porque a energia é acoplada com mais intensidade quando objetos e antena estão na mesma polarização do que quando estão em polarizações diferentes.
Como os mastros e os cabos de sustentação são verticais, ou quase isso, uma antena polarizada verticalmente será muito mais afetada negativamente do que outra na polarização horizontal, e portanto, irá requerer cuidados extras na sua instalação.
O mastro que sustenta uma antena direcional, por exemplo, precisa ter sua ponta feita de material isolante, ou então a antena precisaria ser montada lateralmente, de forma que o mastro nao esteja no mesmo plano que ela. Se for utilizado material isolante, este precisa ser de boa qualidade, manter suas características ao longo do tempo e resistente às variações do clima. Cabos coaxiais também precisam ser posicionados para sair da antena em ângulo reto para evitar interferir com a antena.
Yagis, conjuntos de antenas cofasadas ("empilhadas") que usam dipolos dependem da distribuição simétrica da corrente em seu irradiante para que seu diagrama de irradiação seja também simétrico e regular. Esta distribuição simétrica de corrente só é possível quando a impedância ao terra ou aos condutores próximos é a mesma em ambos os lados do dipolo.
Nenhum dos pontos acima apresenta qualquer dificuldade com uma antena polarizada horizontalmente, mas se você deseja montar uma antena polarizada verticalmente, terá de dar a atenção devida a todos eles.
RESISTÊNCIA AO VENTO
O vento normalmente sopra mais forte quanto maior a altura e, portanto, as antenas horizontais oferecem menos resistência ao vento do que a mesma antena montada verticalmente. Se você usa uma antena pequena para a faixa dos 70 cm, isto pode não ser grande problema, mas se você gosta de DX e usa antenas grandes, pode ser uma grande desvantagem.
OPERAÇÃO MÓVEL
Até agora, não colocamos nada que recomendasse a polarização vertical, mas há casos em que ela é a melhor opção. Em operação móvel, antenas verticais são muito mais convenientes que horizontais, e há evidências que sugerem que, próximo ao solo, a intensidade de campo polarizado verticalmente é um pouco maior do que o polarizado horizontalmente, se tudo o mais for igual. O problema é que quase sempre o resto é bastante desigual, e esse pequeno benefício é ofuscado pelas numerosas desvantagens.
De qualquer forma, as únicas antenas que se beneficiariam são aquelas próximas ao solo, como as instaladas em outros carros. Além disso, há evidências que sugerem que a polarização horizontal tem uma vantagem adicional para antenas móveis: as variações de intensidade de sinal que ocorrem quando o veículo está em movimento podem ser menores do que com a polarização vertical.
No final das contas, a única vantagem significativa que uma antena vertical teria sobre uma horizontal é que os pássaros não conseguem pousar nos seus elementos! Hi, hi, hi...
CONCLUSÃO
Neste artigo, demonstramos que a polarização horizontal produz sinal mais intenso no receptor, é menos ruidosa, permite que antenas mais eficientes sejam feitas e mantidas em ventos fortes e não sofre nenhuma desvantagem significativa em comparação com a polarização vertical.
RECOMENDAÇÃO
O uso da polarização vertical deve ser minimizado!
[NOTA DO TRADUTOR: Obviamente, nas faixas altas (VHF e superiores), a polarização vertical tem um apelo imbatível para os radioamadores "comuns": 99,99% daqueles que usam essas faixas diariamente utilizam a polarização vertical! Repetidoras, links IVG, antenas montadas em carros e em casas e até HTs (quando operados "em pé", ou seja, o tempo todo!) utilizam apenas a polarização vertical. Por isso, a recomendação do autor do artigo deve ser relevada ao contexto de sua pesquisa, que é operação DX. De fato, TODOS os Radioamadores que operam DX nas faixas altas utilizam a polarização horizontal, e este artigo fornece a justificativa perfeita para isso. Porém, os demais "mortais" que não têm pretenção de falar com outros continentes utilizando modos de propagação exóticos irão no final das contas continuar utilizando suas antenas verticais com muito sucesso.]
REFERÊNCIAS
- Measurements of VHF/UHF Propogation Characteristics over Arctic Paths. Frank H Palmer, page 733 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-28 No 6 Nov 1980.
- Depolarisation of Radio Waves in Jungle Environment. S Swarup and R K Tewari, page 113 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-27 No 1 Jan 1979.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Antennas Part 6. F C Judd G2 BCX Practical Wireless July 1983.
- Radio Engineers Handbook, F E Terman page 765.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Electromagnetic Interference and Compatibility Vol 3. Donald R J White Chapter 2 sect 2.3, Chapter 5 sect 5.5
Fonte do artigo original: Revista AMATEUR RADIO, Maio de 1984 — Páginass 7-8
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Por Alisson, PR7GA
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Em parceria com colegas Radioamadores de várias partes do Brasil, cada um com vasta experiência técnica em suas respectivas áreas de atuação, a ideia é promover palestras de 60 minutos online, gratuitas e abertas a toda a comunidade de radioentusiastas, em nível básico, falando sobre temas como Ética no Radioamadorismo, Aterramento e Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), Antenas e Propagação nas faixas de HF, VHF/UHF, Contestes e DX, e CW/telegrafia.
A próxima palestra já está marcada:
DXCC, WPX, WAS, WAB e CQDX
Uma introdução aos principais diplomas existentes
PY2KP Claudio Gimenez
Claudio é responsável pela validação de cartões QSL da ARRL, a Liga Norte-Americana de Radioamadorismo, assim como da Revista CQ Magazine. Também é o Diretor de Radioamadorismo da LABRE e responsável pelo seu programa de diplomas e eventos especiais. PY2KP é radioamador e Labreano desde 1974, além de conselheiro permanente da LABRE-SP, sendo condecorado com a Ordem do Radioamador Paulista e Nacional.
As palestras já ministradas foram:
Ética no Radioamadorismo
PY8AZT - Luciano "Luc" Moreira
Algumas das outras palestras já estão acertadas com seus respectivos palestrantes. São elas:
Antenas & Propagação (HF) - --/09/2023 - 21:00
PY1ZV Fábio Hoelz
QSL´s, DX, Diplomas & Contestes - O que são? Para que servem? Como participar?
PP2BT Julio Maronhas & PT2IC Stephano da Silva (PV2G)
Antenas & Propagação (VHF/UHF)
PP2RON - Ronnan Werneck
Satélite QO100
PY1SAN - Sandro Carneiro Ribeiro
Torres para estações de Radioamador - Dicas e conceitos básicos
PY5HSD Herminio da Torres Ourofino
CW - Como iniciar, treinar e evoluir usando recursos disponíveis na Internet
PP2BT Julio Maronhas
Aterramento e Proteção de Estações de Radioamador
PY1DPU - João Saad Jr.
N1MM - uma introdução a este fantástico software de contestes
PP2BT Julio Maronhas
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Por Alisson, PR7GA
Uma forma simples de entender o que é uma PORTADORA é analisando a nossa voz. Quando abrimos nossa boca e falamos, estamos emitindo uma PORTADORA! São os sons que emitimos que são gerados em nossa garganta. Quando esses sons são inteligíveis, estamos transmitindo INFORMAÇÃO: as palavras.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
Quantos de nós nos referimos às faixas de radiodifusão comercial como sendo “a faixa de AM” ou “a faixa de FM”? Mas você sabia que AM e FM são apenas MODOS de transmissão, e que além destes, existem outros inúmeros como SSB, CW, RTTY, PSK31, JT65, FT8? Mas o que seria um MODO de transmissão?
PORTADORA E MODULAÇÃO
Antes de tratar deste assunto, precisamos entender algo mais fundamental. O conceito de PORTADORA e MODULAÇÃO.
Muitos conhecem a palavra PORTADORA e a associam a algo muito ruim: a interferência que certos desocupados geram nas repetidoras, tentando tumultuar os contatos. Então, seguindo este mau exemplo, associam a PORTADORA a algo mau, mas no entando a PORTADORA é importantíssima. Aliás, não haveria radiocomunicação sem ela, juntamente com a MODULAÇÃO!
Então, se os sons são a PORTADORA, as palavras que falamos e “transmitimos” são a MODULAÇÃO! Enquanto falamos com nossos amigos, eles estão captando a nossa voz (a PORTADORA) e entendendo as palavras que estamos emitindo (a MODULAÇÃO), e assim, conseguimos nos comunicar. Ou seja, em resumo, PORTADORA é algo que CARREGA, TRANSPORTA, LEVA uma informação, ou seja, a MODULAÇÃO.
MODOS DE TRANSMISSÃO - AS "LINGUAGENS" DO RÁDIO
Vamos entender agora o que são MODOS DE TRANSMISSÃO com outra analogia. Para se comunicarem, nossos antepassados inventaram inúmeras línguas ao redor do mundo. Então, aqui no Brasil falamos a língua portuguesa, na China se fala o Mandarim, na França o francês, nos Estados Unidos o inglês, e assim por diante. Obviamente, para que possamos nos comunicar com outras pessoas, precisamos todos falar a mesma língua.
Se a nossa voz é a PORTADORA e as palavras que falamos são a MODULAÇÃO, então a língua que falamos é o MODO DE TRANSMISSÃO. Ou seja, é a FORMA como a informação é transmitida. Eu posso dizer BOM DIA em português, OHAYO em japonês, GOOD MORNING em inglês, BUENOS DIAS em espanhol, mas em todos esses casos a INFORMAÇÃO foi a mesma. O que mudou foi a FORMA de transmitir essa informação, essa ideia de cumprimentar.
Então, quando falamos em AM, FM, SSB, CW, RTTY, DSTAR, FT8, estamos falando em algo como línguas diferentes, todas destinadas a transmitir informação.
MODOS ANALÓGICOS
CW
O primeiro modo de transmissão a ser inventado foi o CW, no século 19. CW significa “onda contínua” na abreviação em inglês, e quando associado ao código morse, consiste de sons curtos e longos que, em conjunto, significam letras, números, pontuação e sinais especiais. Assim, um único som curto significa a letra E, dois sons curtos a letra I, um som longo a letra T, um som longo e três curtos a letra B, e assim por diante.
Apesar de ser o mais antigo modo de transmissão, o CW ainda hoje é utilizado por inúmeras pessoas, dentre elas, nós os radioamadores. Isso acontece porque o CW é uma das formas mais eficientes de comunicação. É possível montar um transceptor de CW de baixa potência com apenas alguns reais e mesmo assim fazer contato com outros radioamadores distantes até milhares de quilômetros, dependendo da faixa utilizada e da propagação.
Além disso, O CW até hoje é utilizado pela telemetrias (Beacon) dos satélites no banco de dados do SatNOGS. Não é mesmo interessante. (https://db.satnogs.org/stats/) [informação adicionada pelo Paulo PV8DX]
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| Infográfico do SatNOGS mostrando a utilização do CW nos satélites |
AM
Depois do CW, o segundo modo de transmissão inventado foi o AM, que significa “amplitude modulada”. Para gerar uma transmissão em AM, basicamente a PORTADORA varia sua potência, ou amplitude, em função do áudio a ser transmitido. Foi o primeiro modo que permitiu transmitir diretamente a voz humana, permitindo a quem transmite ser ouvido em qualquer lugar aonde chegue sua transmissão. Porém, em comparação ao CW, seu alcance com a mesma potência é bem menor, ou seja, é bem menos eficiente.
Um receptor AM é extremamente fácil de montar.
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| Rádio de Galena ou Rádio a Cristal |
Veja acima, por exemplo, o chamado rádio de Galena ou rádio a cristal: consiste basicamente numa bobina, um diodo, um resistor e um capacitor, sem necessidade de alimentação com energia elétrica. No início do século 20, nossos avós e bisavós sintonizavam as emissoras de radiodifusão da época utilizando a princípio estes receptores simples. No radioamadorismo, este modo de transmissão ainda hoje é utilizado por saudosistas especialmente nas faixas de 40m e 80m.
SSB
Para resolver o problema da baixa eficiência do AM, foi desenvolvido o modo chamado SSB, abreviatura em inglês para BANDA LATERAL SINGELA. Nos rádios, o SSB se divide em dois modos, chamados USB e LSB. Em comparação com o AM, este modo apresenta uma qualidade de áudio nitidamente inferior, e não serve para transmitir música, apenas a voz humana. Apesar disso, teve adoção generalizada ao redor do mundo pela sua eficiência: este modo de transmissão consegue ir muito mais longe que o AM, com a mesma potência.
Comparativamente, uma transmissão em AM precisa ter uma potência seis vezes maior que em SSB para chegar com a mesma intensidade que este! Por exemplo, se um transmissor SSB de 100W consegue chegar, em determinada banda, numa distância de 1000 km, em AM seria necessário aumentar a potência para 600W para poder chegar com o mesmo nível de sinal que a transmissão em SSB. Em termos de eficiência energética, é uma diferença e tanto!
Porém, o SSB tem uma pequena desvantagem. Para que possamos entender uma transmissão em SSB, temos que sintonizar EXATAMENTE na mesma frequência que o sinal transmitido, com tolerância de apenas algumas dezenas de Hertz. Do contrário, o áudio recebido ficará completamente ininteligível, com voz de “pato” ou parecendo um monstro falando! Assim, enquanto que um transceptor AM é relativamente simples de construir, um transceptor SSB é extremamente complexo, e portanto, bem mais caro.
FM
Por último, temos o modo FM. Inventado pelo engenheiro eletricista norte-americano Edwin Howard Armstrong (1890–1954) que publicou o primeiro artigo em 1936, este modo foi concebido como uma alternativa ao AM, já que é bem menos sucetível a ruídos do que este.
Enquanto que no AM a amplitude da onda é modulada, ou seja, o sinal de voz, por exemplo, faz variar a amplitude ou potência do sinal de RF, em FM é a frequência do sinal que varia. Como os ruídos não são capazes de afetar a frequência de um sinal, mas sim a sua amplitude, um sinal transmitido em FM tende a ser ouvido "mais limpo" do que o mesmo sinal transmitido em AM.
Isto ficava notório na época em que os automóveis eram equipados com receptores AM e FM. Quando se ouvia emissoras AM no carro era comum ouvirmos a interferência do sistema de ignição dos automóveis. Isso ocorria pois as faíscas produzidas pela bobina emitem ondas eletromagnéticas que se somam ao sinal das emissoras e são ouvidas como ruído. Já quando se ouvia emissoras FM o sinal permanecia imune a essas e outras interferências.
É preciso enfatizar que ao falarmos em "variação de frequência", essa variação é tão rápida quanto o sinal a ser transmitido. Como os sons audíveis têm até 20 kHz de frequência, um sinal de voz, por exemplo, em alta fidelidade como numa rádio FM, faz variar a frequência da portadora até 20 mil vezes por segundo (na verdade há uma limitação técnica que limita a banda passante a até cerca de 16 kHz nas emissoras, mas isso é outra história)! Evidentemente, não precisamos ficar mexendo na frequência de nossos receptores para conseguir ouvir, pois isso é feito automaticamente pelo circuito do receptor, por assim dizer (é um pouco mais complicado que isso, mas por simplicidade, considere que seja assim!)
Mas nem tudo são flores: como a potência do sinal é constante, este modo é o mais ineficiente de todos, já que o transmissor opera com 100% da potência em 100% do tempo de transmissão, não importa o que estiver sendo transmitido, ao contrário do AM (em torno de 60% ou menos) e SSB (0%, pois só há potência quando há sinal modulado a ser transmitido). Por isso, dificilmente é usado em DX.
FM é largamente usado em radiodifusão por permitir qualidade sonora superior ao AM e maior resiliência contra ruídos. Também é utilizado em radiocomunicação, especialmente nas faixas altas do Radioamadorismo em VHF e UHF.
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| Comparação gráfica entre modulação em amplitude e frequência |
MODOS DIGITAIS
RTTY
O RTTY é a transmissão, via rádio, de TTY, ou seja, de teletipo, conhecido também como teleimpressora. Este modo de transmissão pode ser considerado como uma das aplicações mais antigas da tecnologia binária em telecomunicações, logo depois de Código Morse.
Foi inventado ainda no século 19, e foi utilizado pela primeira vez em rádio pelas forças armadas dos Estados Unidos nos anos de 1920, e comercialmente em 1932. Consistia de máquinas impressoras que emitiam sinais de áudio, consistindo de 5 bits de informação, que eram transmitidos via rádio para outras máquinas, que imprimiam o texto recebido. Estes sinais permitiam transmitir texto muito mais rapidamente do que via código morse, e assim, preferível quando era preciso enviar grandes quantidades de informação em pouco tempo.
Dentro do radioamadorismo, o uso do RTTY iniciou-se logo após o fim da II Guerra Mundial, em VHF. Já em 1946, aconteceu o primeiro contato radioamadorístico via RTTY na faixa de 2m. Hoje em dia, as faixas de HF são as preferidas para operação, e são realizados contestes em todo o mundo reunindo seus praticantes.
Uma antiga máquina de RTTY
PSK31
Seguindo a evolução da tecnologia, temos o PSK31. Este modo de transmissão é largamente usado especialmente nas bandas de HF pelas vantagens em relação ao RTTY. Enquanto que este modo sofre bastante com o QRM e QSB, o PSK31 oferece um sistema de correção de erros que minimiza esses efeitos sobre a recepção, tornando o texto recebido muito mais livre de erros. Além disso, ao contrário do RTTY que só oferece a transmissão dos caracteres alfabéticos, numéricos e alguns sinais de pontuação, o PSK31 oferece a possibilidade de envio de todos os caracteres do código ASCII, incluindo sinais especiais.
Outra grande vantagem do PSK31 é sua largura de banda, apenas 60Hz, contra cerca de 340Hz do RTTY e 3KHz da fonia em SSB. Quanto menor a largura de banda necessária, mais o modo de transmissão é eficiente, pois pode chegar “mais longe” com menos potência.
JT65 e FT8
Estes modos, especialmente o FT8, são considerados a “coqueluche” do momento. Inúmeros colegas têm utilizado estes modos em seus contatos pelo incrível poder de completar QSOs com níveis de sinal baixo, completamente inaudível para os ouvidos humanos.
Isto se deve à forma como os sinais são codificados. Somando-se isto ao período do Ciclo Solar em que nos encontramos, que prejudica a propagação dos sinais via ionosfera e praticamente inviabiliza a utilização de certas bandas e contatos a longa distância, podemos entender como estes modos têm sido preferidos entre tantos colegas.
Como falamos, estes modos permitem contatos com níveis de sinais baixíssimos, impossíveis de serem conseguidos utilizando outros modos. Isto é conseguido tornando a velocidade de transmissão extremamente lenta, além da pequena quantidade de informação transmitida. Como os dados são transmitidos de forma devagar, isso permite ao receptor separar mais eficientemente o que é ruído do que é o sinal propriamente dito, e isso é aliado à pequena quantidade de caracteres transmitidos, somente 13, o que permite enviar apenas o indicativo de ambas as estações e a reportagem de sinal, o que é considerado a mínima troca de informações que torna um contato válido.
Em ambos os modos de transmissão, JT65 e FT8, todas as estações obedecem a um ciclo sincronizado de transmissão e recepção. Cada estação obrigatoriamente deve sincronizar o relógio de seu computador com precisão de décimos de segundo, pois caso contrário, o computador não conseguirá decodificar os sinais. Em JT65, cada ciclo dura precisamente 1 minuto, e em FT8, apenas 15 segundos.
DIGITAL VOICE - DMR, C4FM, D'STAR
Por último, em nosso panorama sobre os modos digitais, temos os modos DV. Os modos de Digital Voice, ou voz digital, são modos que utilizam modulação digital para a transmissão de voz, além de dados como mensagens de teto, coordenadas geográficas para localização, etc. Têm se tornado bastante populares nos últimos anos.
O primeiro deles a chegar no mercado foi o D'STAR, desenvolvido pela ICOM em conjunto com radioamadores japoneses. A Yaesu também lançou seu sistema, chamado "FUSION" e também conhecido pelas siglas C4FM e YSF. Por fim, a Motorola lançou o DMR, sistema que vem rapidamente ganhando popularidade e é atualmente o mais utilizado pelos radioamadores a nível mundial.
Basicamente, o rádio codifica a voz em um sinal digital que é então transmitido pela antena. Do outro lado, outro rádio faz o caminho inverso, recebendo o sinal e decodificando a voz transmitida. Como vantagem está a maior clareza e a ausência de ruídos no áudio transmitido. O alcance tende a também ser maior, já que o sinal transmitido inclui códigos de correção de erro, o que aumenta a possibilidade do sinal ser decodificado mesmo quando está bem fraco.
Outra vantagem dos modos de Digital Voice é a possibilidade de utilização da internet como meio de transporte do sinal, expandindo as possibilidades de utilização do rádio. Atualmente a rede DMR/Brandmeister é a que mais tem usuários no mundo. Esta rede permite a criação de "salas" para conversação, chamadas de TG "talk Groups", onde colegas podem se reunir em torno de um tema específico (comunicação de emergência, bate-papo técnico, etc) ou por região (estados brasileiros, países, etc).
Este uso da internet é pouco compreendido por alguns, que julgam que os modos Digital Voice dependem da internet pra funcionar, o que não é verdade. A Internet é apenas um complemento útil. Sem internet, os rádios e repetidoras vão funcionar da mesma forma que os analógicos funcionariam, só que com vantagens.
OUTROS MODOS COMUNS
Além dos modos analógicos e digitais que citamos acima, existem inúmeros outros, como SSTV, que é transmissão de imagens, ATV, que é transmissão de vídeo, similar à transmissão de TV analógica comum – sim, como radioamadores nós podemos ter uma estação transmitindo TV! – e transmissão de DADOS. Muitos não sabem, mas parte da faixa de frequências utilizada pelos roteadores WIFI é compartilhada com uma faixa de radioamadores. Isso permite a nós também entrarmos no mundo das transmissões de dados, como Internet.
Há uma pesquisa interessantíssima nesse campo por parte de colegas lá fora para permitir interligar pontos distantes e prover comunicação de dados, inclusive de internet, inclusive em situações de emergência. Como podemos operar na faixa destinada ao WIFI, alguns colegas conseguiram com sucesso modificar alguns roteadores de internet de forma que possam operar de forma autônoma, criando pontos que se interligam de forma automática e provendo uma infraestrutura de rede bastante robusta e quase imune a quedas. Este é um campo novo, mas que pode ser explorado por qualquer colega radioamador que se interesse pelo assunto, de qualquer classe.
Dito desta forma, parece que estes modos são inacessíveis, complicados de operar e trabalhosos, mas isto não é verdade. Após as configurações iniciais, qualquer um pode operar em modos digitais sem esforço algum, e com possibilidades de contatos a longa distância incríveis.
Imagine transmitir com apenas 30 W, com uma simples antena dipolo ou vertical, e seu sinal ser ouvido a dezenas de milhares de quilômetros, do outro lado da Terra! Isto tornou estes modos extremamente populares entre os colegas ao redor do mundo, e serve também de porta de entrada para o incrível mundo dos contatos DX, pois não requer grandes antenas ou grandes potências, apenas persistência e uma pitada de sorte.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
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Por Heather VK2FHLA. Traduzido por Alisson, PR7GA
Antennapalooza é um evento para radioamadores australianos realizado durante um fim de semana em uma propriedade rural. Este ano, aconteceu sua sétima edição, onde amadores de todo o país se reuniram para trocar experiências e acompanhar palestras sobre temas interessantes do radioamadorismo. O evento aconteceu este ano no primeiro fim de semana de dezembro.
Cerca de 50 pessoas atenderam ao chamado ao longo do final de semana, e cerca de 15 estiveram acampando durante a noite, desfrutando de pizza e boa camaradagem ao redor da fogueira. Vários clubes locais foram representados, além das associações nacionais RASA e WIA.
Várias palestras foram feitas durante o evento: Paul VK2APA falou sobre comunicações marítimas; Roy VK3GB conversou sobre antenas verticais. Bob VK3XP compartilhou seus conhecimentos sobre energia e aterramento numa estação móvel. Outros temas tratados foram introdução ao código Morse, introdução aos contestes e instalação de antenas para operação móvel e portátil. Futuramente estas palestras serão transformados em artigos e serão publicados na revista oficial da associação de radioamadores australianos RASA.
O final de semana foi repleto de companheirismo e troca de informações, fazer novos amigos e reencontrar os antigos colegas.
Para obter mais informações, visite antennapalooza.net.au
Heather VK2FHLA
Fontes:
https://www.qtcmag.com/
http://www.southgatearc.org/news/2021/december/antennapalooza.htm
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Por Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO
Todo radioamador busca invariavelmente a otimização de seus sistemas de transmissão, e em especial aquelas voltadas às antenas. Porém um simples descuido pode fazer-nos falhar miseravelmente nessa empreitada. A exemplo do que acontece no emprego de certos materiais que se utilizam de um composto conhecido como Negro de Fumo, amplamente utilizado como corante (de cor preta) para melhorar as propriedades mecânicas de certos materiais ou ainda aumentar sua resistência aos efeitos dos raios ultravioleta e outros tantos, e que acaba afetando o desempenho de sinais elétricos quando compartilham do mesmo meio físico.
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Figura 1 - Efeito de movimentação do dipolo de carbono seguindo a orientação do campo elétrico “E” de um sinal de RF.
Fonte: Autor |
O que é o Negro de Fumo
O negro de fumo, ou carbon black, é formado por partículas minúsculas de carbono que, quando adicionadas a plásticos ou borrachas, criam redes condutivas dentro do material. Essas redes têm um papel crucial no comportamento elétrico do composto, alterando suas propriedades de condução e isolamentos, especialmente em alta frequência.
Como o Negro de Fumo Afeta Sistemas de RF
• Condutividade em Materiais que Deveriam Ser Isolantes
Quando o negro de fumo é incorporado a materiais isolantes, ele cria caminhos para a passagem de corrente elétrica, o que pode resultar em atenuação do sinal e aquecimento indesejado.
• Mudança na Permissividade Dielétrica
Materiais enriquecidos com negro de fumo tendem a apresentar uma permissividade elétrica maior — a permissividade é um indicador de como um material interage com o campo elétrico. Isso faz com que o sinal de RF viaje mais lentamente, o que pode comprometer a sincronização e a eficiência dos sistemas.
• Aumento das Perdas Dielétricas
Com a presença do negro de fumo, o material passa a absorver mais energia do sinal. Em frequências como 12,4 a 18,0 GHz, mesmo uma pequena quantidade de negro de fumo é capaz de causar perdas expressivas conforme relatado no artigo científico “Caracterização eletromagnética do compósito de carbeto de silício e negro de fumo em matriz polimérica” – (https://doi.org/10.1590/S1517- 707620210002.1271).
• Maior Risco de Interferência
Materiais parcialmente condutivos podem se comportar como pequenas antenas acidentais, captando e emitindo sinais, o que aumenta o risco de interferência eletromagnética (EMI).
Entendendo a Interação: Dipolos de Carbono e RF
No mundo microscópico, o negro de fumo é composto de aglomerados de carbono que agem como dipolos elétricos – Figura 1. Quando um campo de RF passa pelo material, esses dipolos tentam alinhar-se com o campo que oscila rapidamente.
Esse movimento constante gera fricção interna — e essa energia mecânica se transforma em calor. Em materiais com alta concentração de negro de fumo, o efeito é ainda mais forte, levando ao superaquecimento e à degradação do sinal – porque uma porção da energia foi “roubada” pelo dipolo.
O que Isso Significa na Prática
Em sistemas de transmissão de RF, é essencial escolher cuidadosamente os materiais usados em seus projetos. Para aplicações que exigem alta fidelidade do sinal, o ideal é evitar materiais que contenham negro de fumo. Porém nem tudo é má noticia, Se o negro de fumo degrada os sinais de RF, por outro lado, quando o objetivo é proteger equipamentos de EMI, o negro de fumo pode ser um aliado valioso, ajudando a absorver sinais indesejados.
Embora o negro de fumo tenha suas vantagens, seu impacto em transmissões de RF precisa ser levado a sério. Um pequeno detalhe na escolha do material pode fazer toda a diferença entre um sistema eficiente e um cheio de problemas de sinal e aquecimento.
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro eletricista sênior, com especialização em eletrônica digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há mais de 30 anos como professor universitário, dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e tecnologias aplicadas. Com ampla experiência no desenvolvimento de sistemas eletrônicos, contribui ativamente para a formação de profissionais e para a difusão do conhecimento técnico e científico no campo das telecomunicações, tecnologia da Informação e conservação de energia.
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Por FRANCISCO TESIFOM MUNHOZ – PU2XBO
Quando se fala do "front end" de um rádio transceptor — especialmente pensando na faixa dos 145 MHz, bastante usada por radioamadores na famosa banda de 2 metros (VHF) — estamos nos referindo à primeira parte do circuito receptor. É ali que tudo começa: o sinal captado pela antena entra por essa “porta de entrada” e começa a ser preparado para o restante do processamento dentro do rádio.
Essa etapa é essencial, porque ela define duas coisas super importantes: a sensibilidade, que é a capacidade do rádio de captar sinais fracos (o que, convenhamos, é bem comum no mundo do radioamadorismo), e a seletividade, que é o quanto ele consegue focar só no sinal que você quer ouvir, sem se atrapalhar com interferências.
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| Figura 1 – Diagrama de Blocos de um receptor de rádio Fonte: Autor |
Nessa faixa dos 145 MHz — bastante usada em comunicações locais ou por repetidoras — o front end costuma ter alguns elementos fundamentais:
• Filtro de entrada: Ele vem logo depois da antena e serve pra deixar passar só os sinais em 145 MHz, barrando o que vem de fora dessa faixa (como FM comercial, por exemplo). Isso ajuda bastante a evitar ruídos e sobrecarga por sinais indesejados.
• Amplificador de RF: Como nem sempre o sinal chega forte (por causa da distância, obstáculos ou até do clima), esse circuito dá uma “turbinada” no que o rádio está recebendo. Mas é preciso cuidado: se ele amplificar demais ou de forma errada, pode acabar elevando também o ruído — o que é o oposto do que queremos.
• Misturador: Aqui o sinal de 145 MHz é combinado com outro, gerado internamente (o tal do oscilador local), e é transformado numa frequência mais baixa, chamada de FI (frequência intermediária). Esse processo facilita bastante o trabalho dos circuitos que vêm depois.
• Proteção contra saturação: Em áreas urbanas, por exemplo, o rádio pode ficar exposto a sinais muito fortes (como de repetidoras próximas), e isso pode fazer o receptor “pirar”. Por isso, o front end costuma contar com atenuadores ou sistemas automáticos de controle de ganho (AGC), que ajudam a segurar esses exageros.
Em resumo, um front end bem feito para 145 MHz precisa encontrar um equilíbrio: ser sensível o bastante para captar transmissões de baixa potência, mas também firme na hora de lidar com interferências e sinais muito fortes. Se esse circuito for mal projetado, o resultado pode ser uma recepção ruim, com muito ruído ou até sinais "fantasmas" aparecendo onde não deveriam. E isso, claro, atrapalha bastante a experiência de quem está na escuta.
Agora, vale a pena entrar num detalhe que muitos já perceberam na prática, mas nem sempre sabem explicar o porquê: como é que sinais fortes de emissoras de FM comerciais acabam afetando diretamente a recepção nas faixas de VHF/UHF, especialmente nos rádios mais simples ou de baixo custo.
A verdade é que muitos desses rádios, para se manterem acessíveis, acabam economizando justamente onde não deveriam: na filtragem de entrada. O filtro que deveria “segurar” sinais fora da faixa de 145 MHz( por exemplo) — como as estações de FM, que operam ali por volta de 88 a 108 MHz — acaba sendo pouco eficiente. E isso tem consequências sérias.
Quando você conecta uma antena externa a um desses rádios, é natural esperar uma melhora na recepção. E de fato, os sinais mais fracos passam a chegar com mais força. O problema é que, junto com esses sinais desejados, chegam também sinais muito fortes das emissoras comerciais de FM, principalmente se você estiver numa área urbana ou próximo a torres de transmissão.
Como o filtro de entrada deixa passar parte desses sinais de FM por ineficiência, eles acabam entrando no circuito amplificador de RF. Esse amplificador, percebendo esses sinais fortes, ativa o sistema de AGC (controle automático de ganho). A função do AGC é proteger o receptor de uma sobrecarga, então ele reduz o ganho da etapa de RF para evitar que os próximos circuitos — como o misturador ou o demodulador — fiquem saturados.
Até aí, parece que tudo está funcionando, certo? O problema é que essa redução de ganho afeta todos os sinais, inclusive aqueles que você realmente quer ouvir — como as estações de radioamador mais distantes ou com transmissões de baixa potência. Resultado? Esses sinais acabam ficando tão fracos que praticamente somem. O rádio, que deveria estar mais sensível com a antena externa, parece que ficou mudo.
Esse é um efeito bem frustrante e que pega muita gente de surpresa. É como se você tivesse feito um upgrade (instalar uma antena melhor), mas no fim, o desempenho piora. E isso tudo por causa de uma filtragem ineficiente no front end, que não foi pensada para ambientes com alto nível de interferência.
Por isso, quem leva o hobby a sério e quer extrair o melhor desempenho possível, muitas vezes investe em equipamentos com melhores filtros ou até usa pré-filtros externos (cavidades, filtros passa-faixa, etc.) antes da entrada do rádio. São soluções que ajudam a “limpar” o sinal antes de ele chegar ao circuito do receptor — e fazem uma diferença enorme na prática.
Veja o vídeo abaixo para uma solução prática para o problema da "surdez":
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro
eletricista sênior, com especialização em eletrônica
digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e
mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há
mais de 30 anos como professor universitário,
dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e
tecnologias aplicadas. Com ampla experiência no
desenvolvimento de sistemas eletrônicos, contribui
ativamente para a formação de profissionais e para a
difusão do conhecimento técnico e científico no
campo das telecomunicações, tecnologia da
Informação e conservação de energia.
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Adaptado por Alisson, PR7GA
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
Hoje em dia, quando os Radioamadores pensam na impedância das linhas de transmissão de seus rádios, imediatamente vem na mente a impedância nominal de 50 ohms (Ω). Isso faz sentido, já que a totalidade dos rádios é projetada para este valor. Porém, longe do que se poderia pensar, este não é um número arbitrário; há boas razões técnicas para usar 50 Ω.
No entanto, também existem muitas aplicações de RF em que a impedância da linha de transmissão é de 75 Ω. São normalmente equipamentos e sistemas de vídeo e TV a cabo, amplificadores de distribuição e outros artigos para o consumidor final. Para estes usuários, 75 Ω é a impedância “normal”, enquanto 50 Ω é o valor "estranho".
O uso de duas impedâncias tão diferentes levanta algumas questões interessantes. Por que existem dois padrões de impedância? Por que possuem esses valores específicos? Qual é “melhor”, em quais casos e por quê? Usar uma ou outra realmente faz diferença e, se sim, de que forma?
Há muito mais por trás da história desses cabos coaxiais aparentemente simples e de seus conectores do que apenas um condutor interno sólido cercado por uma blindagem. Tecnicamente falando, o cabo coaxial é, na verdade, um guia de onda precisamente dimensionada para conduzir energia eletromagnética (Figura 1).
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| Figura 1: O cabo coaxial pode parecer algo simples, mas é, na verdade, um guia de onda para energia eletromagnética. (Fonte da imagem: Bill Schweber, usando material de referência da DX Engineering) |
As respostas para estas questões sobre impedância têm raízes tanto históricas quanto técnicas. Tudo começou com o trabalho realizado pelos engenheiros eletricistas Lloyd Espenscheid e Herman Affel, que desenvolveram o primeiro cabo coaxial em 1929, enquanto trabalhavam no lendário Bell Labs.
O objetivo deles era encontrar uma linha de transmissão capaz de carregar um sinal de 4 megahertz (MHz), largura de banda necessária para transportar cerca de 1000 chamadas de voz analógicas ao longo de centenas de quilômetros. Fazer isso exigia uma linha de transmissão que pudesse lidar tanto com alta tensão quanto com alta potência.
Os dois pesquisadores analisaram e colocaram na balança os principais parâmetros de linhas de transmissão, como atenuação, classificação de tensão e classificação de potência (Figura 2).
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| Figura 2: Entre os principais parâmetros das linhas de transmissão estão a atenuação, o nível de tensão e o nível de potência. Cada parâmetro tem um valor de impedância ideal diferente. (Fonte da imagem: https://vk8bn.me/info/what-is-so-special-about-50-ohms/) |
A análise avaliou o desempenho de três características em função da impedância, e os resultados foram os seguintes:
1. Atenuação (perdas): É principalmente determinada pelo tipo de material que forma o dielétrico no cabo. Para o cabo coaxial com núcleo de ar que eles analisaram, a menor perda ocorreu em cerca de 77 Ω (em alguns dielétricos modernos, a perda mínima está em torno de 50 Ω, mas esses cabos ainda não existiam na época).
2. Máximo de tensão: É dado em função da intensidade do campo elétrico entre a malha externa e o condutor interno do cabo coaxial. Para cabos coaxiais que suportam sinais de RF no modo TE10, o campo elétrico atinge seu máximo em torno de 60 Ω.
3. Máximo de potência: É determinada pelo campo elétrico de ruptura (máxima tensão que o dielétrico suporta sem que ocorra um arco elétrico) e pela impedância (V²/Z). Para cabos coaxiais com núcleo de ar, operando abaixo da frequência de corte do modo TE11, a potência transportada atinge seu máximo em torno de 30 Ω.
Portanto, temos três valores ótimos de impedância para cada parâmetro desejado. Como na maioria das questões de engenharia, não existe um valor de impedância perfeito ou “ideal”; em vez disso, a escolha envolve estabelecer um equilíbrio. O valor de 50 Ω é um bom compromisso entre potência e tensão, especialmente na saída de um transmissor. Por outro lado, para situações em que a menor atenuação é o principal objetivo, como nas antenas de TV num link de vídeo analógico, 75 Ω é uma escolha melhor.
Além disso, há outro motivo para escolher 75 Ω . A impedância “natural” de uma antena dipolo de meia onda em sua frequência ressonante é de 73 Ω. Já a impedância de um dipolo dobrado, outro modelo popular de antena, é de 300 Ω. Isso significa que um cabo de 75 Ω é uma escolha ideal para o dipolo comum e também é fácil adicionar um transformador de impedâncias para "casar" o dipolo dobrado com o cabo de 75 Ω.
[Nota do Tradutor: embora a afirmação sobre utilização de cabos de 75 Ω em dipolos seja válida, aqui no Brasil isto é altamente desaconselhado, já que os cabos que temos no mercado, utilizados em instalações de CATV, TV digital e por assinatura são EXTREMAMENTE ruins, arruinando qualquer vantagem trazida pela sua utilização. Assim, é recomendado utilizar bons cabos de 50 Ω ao invés de aventurar-se com maus cabos de 75 Ω.]
Tipos de cabos coaxiais e conectores
A maioria dos cabos utilizados em nossas estações têm seu modelo iniciado em "RG", que vem de "Radio Guide", que tem sua origem na especificação militar original da Segunda Guerra Mundial para cabos coaxiais.
Embora existam bem mais de cem variedades de cabos RG-X, quase todas possuem uma impedância nominal de 50 Ω ou 75 Ω. A diferença entre as várias versões está no tamanho físico, nas especificidades do isolamento, no tipo e desempenho da blindagem, no material e construção do dielétrico, na capacidade de potência, na robustez frente a condições climáticas, nas classificações contra fogo, entre outros fatores.
Os fabricantes oferecem diversos tipos de cabos RG, geralmente em grandes rolos. Por exemplo, entre seus muitos cabos de 50 Ω, a empresa norte-americana Belden Inc. oferece o modelo RG-8/U com um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG em um rolo de 100 pés (Figura 3) e o RG-58A (condutor interno sólido de 20 AWG) em um rolo de 500 pés (Figura 4). Para aplicações de 75 Ω, eles possuem o RG-6U com um condutor interno sólido de 18 AWG e o RG-59U (ambos em rolos de 500 pés), com um condutor interno sólido de 20 AWG.
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| Figura 3: Este cabo coaxial RG-8 de 50 Ω usa um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG. |
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| Figura 4: Este cabo coaxial RG-58 de 50 Ω possui um condutor interno sólido de 20 AWG. |
Além do cabo coaxial em si, é necessário terminá-lo com um conector projetado para a impedância correta, bem como para o tamanho do cabo coaxial e a blindagem. Entre os conectores comumente usados para cabos coaxiais de 50 Ω está o universal PL-259, conhecido erroneamente no Brasil como conector UHF (Figura 5), assim como o conector de banda larga Tipo N (Figura 6).
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| Figura 5: Este conector PL-259 para cabo coaxial de 50 Ω ainda é amplamente usado nos nossos rádios, apesar de sua idade e baixo rendimento nas faixas altas de VHF e superiores. (Fonte da imagem: Amphenol RF) |
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| Figura 6: O conector Tipo N é uma alternativa mais recente e de banda mais larga ao PL-259 para cabos de 50 Ω. (Fonte da imagem: Cinch Connectivity Solutions) |
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| Figura 7: Muitos sistemas de 75 Ω, especialmente em produtos para o usuário comum de baixo custo, utilizam o conector Tipo F. |
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Figura 8: Desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial, o conector BNC ainda é amplamente usado, especialmente em sistemas de teste e instrumentação. Ele está disponível em versões de 50 Ω e 75 Ω, com diferenças importantes entre si, mas aparência muito similar. (Fonte da imagem: Wikipedia) |
Os conectores mencionados são apenas alguns dos conectores disponíveis para cabos coaxiais. Contudo, novos conectores apareceram nos últimos anos para cabos coaxiais mais finos e de baixa potência usados em muitos dos produtos atuais.
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
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Por Gordon McDonald, VK2ZAB
Traduzido e adaptado por Alisson, PR7GA
Dado o interesse que os Radioamadores têm nas antenas e na propagação, é surpreendente descobrir que as vantagens e desvantagens da polarização horizontal e vertical não são bem conhecidas. QSOs que são realizados no dia-a-dia acontecem por meio de caminhos que não são bem conhecidos pelos colegas e o sinal viaja em diferentes tipos de terreno que também interferem no sinal. Nestas circunstâncias, a polarização escolhida para transmitir tem uma influência marcante no nível do sinal que irá chegar do outro lado. Esta e outras diferenças entre polarização horizontal e vertical são explicadas neste artigo.
PERDA DE CAMINHO E "DESPOLARIZAÇÃO"
Testes realizados no norte do Canadá durante um período de vários meses, em diferentes terrenos e nas faixas de 150 MHz e 450 MHz, revelaram que as perdas de percurso (PATH LOSS) eram sempre maiores na polarização vertical do que na horizontal. Isso ocorreu tanto em enlaces em linha de visada (alcance "visual") quanto além do horizonte (o sinal, por refração, vai além do que seria possível visualmente, acompanhando um pouco a curvatura da Terra). Em algumas situações além do horizonte, a perda foi 6 dB maior para a polarização vertical, mas em média foi da ordem de 4 dB.
Estes testes foram realizados medindo o nível do sinal recebido com ambas as antenas polarizadas verticalmente e comparando o nível do sinal com as antenas polarizadas horizontalmente (Fonte: Ref. 1).
Já um outro estudo realizado em florestas da Índia na faixa de 50 a 500 MHz utilizou uma técnica de medição diferente. As antenas de transmissão e recepção foram posicionadas perpendicularmente entre si e o nível do sinal recebido foi medido, indicando a amplitude de sinal em polarização cruzada.
Ou seja, quando uma antena transmitia na polarização vertical, a antena receptora recebia na horizontal e o nível de sinal era registrado. Em seguida as polarizações das antenas foram invertidas, transmitindo horizontalmente e recebendo verticalmente e o nível do sinal foi também registrado. Assim, quanto maior o nível medido, maior seria a "despolarização" do sinal devido ao caminho.
Essa mudança na polarização irá gerar perdas, uma vez que parte do sinal que deveria chegar na mesma polarização com a qual foi transmitido foi "torcido" para ficar na outra polarização. Este sinal será perdido, já que a antena receptora será incapaz de recuperá-lo por estar noutra polarização.
Os estudos indicaram que os sinais polarizados verticalmente foram despolarizados muito mais do que os sinais polarizados horizontalmente. Em alguns casos, a polarização foi tão alterada que o nível de sinal em polarização contrária foi maior do que o nível de sinal na polarização original. (Fonte: Ref. 2).
A conclusão dos estudos, com base em quatro ensaios diferentes, foi que as perdas na polarização vertical foram 8 dB maiores que na polarização horizontal em 150 MHz. Estudos realizados em ambiente urbano produziram resultados semelhantes. Uma autoridade citada na referência 3 estima que a polarização horizontal produz sinais com nível 4,3 dB maior do que a polarização vertical.
TEORIA
Ao atravessar um determinado terreno, as ondas de rádio encontram obstáculos que absorvem e dissipam parte da energia. Uma parte dela é re-irradiada, mas com fase e/ou polarização diferente da onda original. A quantidade de energia absorvida ou re-irradiada depende da natureza dos obstáculos, do seu tamanho, condutividade e distribuição ao longo do caminho. As ondas polarizadas verticalmente são afetadas em maior extensão do que as ondas polarizadas horizontalmente porque obstáculos como árvores e edifícios estão na vertical.
Se a absorção e a re-irradiação por obstáculos são a causa da despolarização e das perdas, podemos supor que os caminhos que não têm obstáculos têm menos perdas, e de fato é isso que ocorre. Os enlaces de microondas, por exemplo, são projetados para garantir que o terreno não interfira com o sinal. Neste caso, a perda ao longo do caminho é a mesma para a polarização horizontal e vertical. O mesmo se aplica a enlaces terra-espaço, como no caso dos satélites. Por outro lado, enlaces sobre a água apresentam características diferentes, assim como os que fazem uso da ionosfera.
QUANTA PERDA?
Chegar a um valor médio para a perda extra sofrida por sinais despolarizados é difícil porque cada caminho é diferente e ninguém testou todos. Os 4 dB citados pelos pesquisadores canadenses são provavelmente conservadores (esta é a atitude comum deles) e há poucas árvores no norte do Canadá. A interpretação dos resultados indianos produz um resultado provavelmente mais realista (8 dB na faixa dos 2 metros). Um conhecido radioamador e construtor de antenas cita 7 dB a favor da polarização horizontal em 100 MHz, e a vantagem aumenta com a frequência (Fonte: Ref. 4).
O autor sugere que, em 146 MHz, 6 dB é um valor conveniente e conservador. Com estas perdas, um QSO usando polarização horizontal e um transmissor de 25 W produzirá o mesmo nível de sinal no receptor que um QSO polarizado verticalmente mas usando um transmissor de 100 W, supondo as mesmas condições para ambos os contatos, diferindo só na polarização.
Infelizmente, isso não é tudo: a polarização vertical também tem outros problemas.
RUÍDOS PRODUZIDOS PELA HUMANIDADE
O ruído de rádio (QRM) produzido por máquinas e dispositivos elétricos é mais vertical do que horizontal em sua polarização. Isto aplica-se particularmente ao ruído de ignição de veículos e a outras fontes de ruído próximas do solo. Muitas autoridades concordam que a polarização vertical é predominante no ruído. Os valores variam entre 2 dB e 6 dB a mais de ruído na polarização vertical do que na horizontal (Fonte: Ref. 5, 6 e 7).
Isto significa que a polarização vertical captará mais ruídos do que a horizontal, diminuindo a relação sinal/ruído (SNR), e portanto a polarização horizontal será mais vantajosa mesmo nos casos em que a diferença a priori entre elas não é tão significativa. Portanto, do ponto de vista amador, a polarização horizontal é preferível à vertical em HF, bem como em VHF e UHF.
EFICIÊNCIA DA ANTENA
Todas as antenas são afetadas negativamente pela presença de objetos nas proximidades, especialmente quando são condutores. A interferência é maior quando os objetos estão na mesma polarização que a antena. Isto ocorre porque a energia é acoplada com mais intensidade quando objetos e antena estão na mesma polarização do que quando estão em polarizações diferentes.
Como os mastros e os cabos de sustentação são verticais, ou quase isso, uma antena polarizada verticalmente será muito mais afetada negativamente do que outra na polarização horizontal, e portanto, irá requerer cuidados extras na sua instalação.
O mastro que sustenta uma antena direcional, por exemplo, precisa ter sua ponta feita de material isolante, ou então a antena precisaria ser montada lateralmente, de forma que o mastro nao esteja no mesmo plano que ela. Se for utilizado material isolante, este precisa ser de boa qualidade, manter suas características ao longo do tempo e resistente às variações do clima. Cabos coaxiais também precisam ser posicionados para sair da antena em ângulo reto para evitar interferir com a antena.
Yagis, conjuntos de antenas cofasadas ("empilhadas") que usam dipolos dependem da distribuição simétrica da corrente em seu irradiante para que seu diagrama de irradiação seja também simétrico e regular. Esta distribuição simétrica de corrente só é possível quando a impedância ao terra ou aos condutores próximos é a mesma em ambos os lados do dipolo.
Nenhum dos pontos acima apresenta qualquer dificuldade com uma antena polarizada horizontalmente, mas se você deseja montar uma antena polarizada verticalmente, terá de dar a atenção devida a todos eles.
RESISTÊNCIA AO VENTO
O vento normalmente sopra mais forte quanto maior a altura e, portanto, as antenas horizontais oferecem menos resistência ao vento do que a mesma antena montada verticalmente. Se você usa uma antena pequena para a faixa dos 70 cm, isto pode não ser grande problema, mas se você gosta de DX e usa antenas grandes, pode ser uma grande desvantagem.
OPERAÇÃO MÓVEL
Até agora, não colocamos nada que recomendasse a polarização vertical, mas há casos em que ela é a melhor opção. Em operação móvel, antenas verticais são muito mais convenientes que horizontais, e há evidências que sugerem que, próximo ao solo, a intensidade de campo polarizado verticalmente é um pouco maior do que o polarizado horizontalmente, se tudo o mais for igual. O problema é que quase sempre o resto é bastante desigual, e esse pequeno benefício é ofuscado pelas numerosas desvantagens.
De qualquer forma, as únicas antenas que se beneficiariam são aquelas próximas ao solo, como as instaladas em outros carros. Além disso, há evidências que sugerem que a polarização horizontal tem uma vantagem adicional para antenas móveis: as variações de intensidade de sinal que ocorrem quando o veículo está em movimento podem ser menores do que com a polarização vertical.
No final das contas, a única vantagem significativa que uma antena vertical teria sobre uma horizontal é que os pássaros não conseguem pousar nos seus elementos! Hi, hi, hi...
CONCLUSÃO
Neste artigo, demonstramos que a polarização horizontal produz sinal mais intenso no receptor, é menos ruidosa, permite que antenas mais eficientes sejam feitas e mantidas em ventos fortes e não sofre nenhuma desvantagem significativa em comparação com a polarização vertical.
RECOMENDAÇÃO
O uso da polarização vertical deve ser minimizado!
[NOTA DO TRADUTOR: Obviamente, nas faixas altas (VHF e superiores), a polarização vertical tem um apelo imbatível para os radioamadores "comuns": 99,99% daqueles que usam essas faixas diariamente utilizam a polarização vertical! Repetidoras, links IVG, antenas montadas em carros e em casas e até HTs (quando operados "em pé", ou seja, o tempo todo!) utilizam apenas a polarização vertical. Por isso, a recomendação do autor do artigo deve ser relevada ao contexto de sua pesquisa, que é operação DX. De fato, TODOS os Radioamadores que operam DX nas faixas altas utilizam a polarização horizontal, e este artigo fornece a justificativa perfeita para isso. Porém, os demais "mortais" que não têm pretenção de falar com outros continentes utilizando modos de propagação exóticos irão no final das contas continuar utilizando suas antenas verticais com muito sucesso.]
REFERÊNCIAS
- Measurements of VHF/UHF Propogation Characteristics over Arctic Paths. Frank H Palmer, page 733 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-28 No 6 Nov 1980.
- Depolarisation of Radio Waves in Jungle Environment. S Swarup and R K Tewari, page 113 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-27 No 1 Jan 1979.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Antennas Part 6. F C Judd G2 BCX Practical Wireless July 1983.
- Radio Engineers Handbook, F E Terman page 765.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Electromagnetic Interference and Compatibility Vol 3. Donald R J White Chapter 2 sect 2.3, Chapter 5 sect 5.5
Fonte do artigo original: Revista AMATEUR RADIO, Maio de 1984 — Páginass 7-8
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Por Alisson, PR7GA
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Em parceria com colegas Radioamadores de várias partes do Brasil, cada um com vasta experiência técnica em suas respectivas áreas de atuação, a ideia é promover palestras de 60 minutos online, gratuitas e abertas a toda a comunidade de radioentusiastas, em nível básico, falando sobre temas como Ética no Radioamadorismo, Aterramento e Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), Antenas e Propagação nas faixas de HF, VHF/UHF, Contestes e DX, e CW/telegrafia.
A próxima palestra já está marcada:
DXCC, WPX, WAS, WAB e CQDX
Uma introdução aos principais diplomas existentes
PY2KP Claudio Gimenez
Claudio é responsável pela validação de cartões QSL da ARRL, a Liga Norte-Americana de Radioamadorismo, assim como da Revista CQ Magazine. Também é o Diretor de Radioamadorismo da LABRE e responsável pelo seu programa de diplomas e eventos especiais. PY2KP é radioamador e Labreano desde 1974, além de conselheiro permanente da LABRE-SP, sendo condecorado com a Ordem do Radioamador Paulista e Nacional.
As palestras já ministradas foram:
Ética no Radioamadorismo
PY8AZT - Luciano "Luc" Moreira
Algumas das outras palestras já estão acertadas com seus respectivos palestrantes. São elas:
Antenas & Propagação (HF) - --/09/2023 - 21:00
PY1ZV Fábio Hoelz
QSL´s, DX, Diplomas & Contestes - O que são? Para que servem? Como participar?
PP2BT Julio Maronhas & PT2IC Stephano da Silva (PV2G)
Antenas & Propagação (VHF/UHF)
PP2RON - Ronnan Werneck
Satélite QO100
PY1SAN - Sandro Carneiro Ribeiro
Torres para estações de Radioamador - Dicas e conceitos básicos
PY5HSD Herminio da Torres Ourofino
CW - Como iniciar, treinar e evoluir usando recursos disponíveis na Internet
PP2BT Julio Maronhas
Aterramento e Proteção de Estações de Radioamador
PY1DPU - João Saad Jr.
N1MM - uma introdução a este fantástico software de contestes
PP2BT Julio Maronhas
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Por Alisson, PR7GA
Uma forma simples de entender o que é uma PORTADORA é analisando a nossa voz. Quando abrimos nossa boca e falamos, estamos emitindo uma PORTADORA! São os sons que emitimos que são gerados em nossa garganta. Quando esses sons são inteligíveis, estamos transmitindo INFORMAÇÃO: as palavras.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
Quantos de nós nos referimos às faixas de radiodifusão comercial como sendo “a faixa de AM” ou “a faixa de FM”? Mas você sabia que AM e FM são apenas MODOS de transmissão, e que além destes, existem outros inúmeros como SSB, CW, RTTY, PSK31, JT65, FT8? Mas o que seria um MODO de transmissão?
PORTADORA E MODULAÇÃO
Antes de tratar deste assunto, precisamos entender algo mais fundamental. O conceito de PORTADORA e MODULAÇÃO.
Muitos conhecem a palavra PORTADORA e a associam a algo muito ruim: a interferência que certos desocupados geram nas repetidoras, tentando tumultuar os contatos. Então, seguindo este mau exemplo, associam a PORTADORA a algo mau, mas no entando a PORTADORA é importantíssima. Aliás, não haveria radiocomunicação sem ela, juntamente com a MODULAÇÃO!
Então, se os sons são a PORTADORA, as palavras que falamos e “transmitimos” são a MODULAÇÃO! Enquanto falamos com nossos amigos, eles estão captando a nossa voz (a PORTADORA) e entendendo as palavras que estamos emitindo (a MODULAÇÃO), e assim, conseguimos nos comunicar. Ou seja, em resumo, PORTADORA é algo que CARREGA, TRANSPORTA, LEVA uma informação, ou seja, a MODULAÇÃO.
MODOS DE TRANSMISSÃO - AS "LINGUAGENS" DO RÁDIO
Vamos entender agora o que são MODOS DE TRANSMISSÃO com outra analogia. Para se comunicarem, nossos antepassados inventaram inúmeras línguas ao redor do mundo. Então, aqui no Brasil falamos a língua portuguesa, na China se fala o Mandarim, na França o francês, nos Estados Unidos o inglês, e assim por diante. Obviamente, para que possamos nos comunicar com outras pessoas, precisamos todos falar a mesma língua.
Se a nossa voz é a PORTADORA e as palavras que falamos são a MODULAÇÃO, então a língua que falamos é o MODO DE TRANSMISSÃO. Ou seja, é a FORMA como a informação é transmitida. Eu posso dizer BOM DIA em português, OHAYO em japonês, GOOD MORNING em inglês, BUENOS DIAS em espanhol, mas em todos esses casos a INFORMAÇÃO foi a mesma. O que mudou foi a FORMA de transmitir essa informação, essa ideia de cumprimentar.
Então, quando falamos em AM, FM, SSB, CW, RTTY, DSTAR, FT8, estamos falando em algo como línguas diferentes, todas destinadas a transmitir informação.
MODOS ANALÓGICOS
CW
O primeiro modo de transmissão a ser inventado foi o CW, no século 19. CW significa “onda contínua” na abreviação em inglês, e quando associado ao código morse, consiste de sons curtos e longos que, em conjunto, significam letras, números, pontuação e sinais especiais. Assim, um único som curto significa a letra E, dois sons curtos a letra I, um som longo a letra T, um som longo e três curtos a letra B, e assim por diante.
Apesar de ser o mais antigo modo de transmissão, o CW ainda hoje é utilizado por inúmeras pessoas, dentre elas, nós os radioamadores. Isso acontece porque o CW é uma das formas mais eficientes de comunicação. É possível montar um transceptor de CW de baixa potência com apenas alguns reais e mesmo assim fazer contato com outros radioamadores distantes até milhares de quilômetros, dependendo da faixa utilizada e da propagação.
Além disso, O CW até hoje é utilizado pela telemetrias (Beacon) dos satélites no banco de dados do SatNOGS. Não é mesmo interessante. (https://db.satnogs.org/stats/) [informação adicionada pelo Paulo PV8DX]
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| Infográfico do SatNOGS mostrando a utilização do CW nos satélites |
AM
Depois do CW, o segundo modo de transmissão inventado foi o AM, que significa “amplitude modulada”. Para gerar uma transmissão em AM, basicamente a PORTADORA varia sua potência, ou amplitude, em função do áudio a ser transmitido. Foi o primeiro modo que permitiu transmitir diretamente a voz humana, permitindo a quem transmite ser ouvido em qualquer lugar aonde chegue sua transmissão. Porém, em comparação ao CW, seu alcance com a mesma potência é bem menor, ou seja, é bem menos eficiente.
Um receptor AM é extremamente fácil de montar.
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| Rádio de Galena ou Rádio a Cristal |
Veja acima, por exemplo, o chamado rádio de Galena ou rádio a cristal: consiste basicamente numa bobina, um diodo, um resistor e um capacitor, sem necessidade de alimentação com energia elétrica. No início do século 20, nossos avós e bisavós sintonizavam as emissoras de radiodifusão da época utilizando a princípio estes receptores simples. No radioamadorismo, este modo de transmissão ainda hoje é utilizado por saudosistas especialmente nas faixas de 40m e 80m.
SSB
Para resolver o problema da baixa eficiência do AM, foi desenvolvido o modo chamado SSB, abreviatura em inglês para BANDA LATERAL SINGELA. Nos rádios, o SSB se divide em dois modos, chamados USB e LSB. Em comparação com o AM, este modo apresenta uma qualidade de áudio nitidamente inferior, e não serve para transmitir música, apenas a voz humana. Apesar disso, teve adoção generalizada ao redor do mundo pela sua eficiência: este modo de transmissão consegue ir muito mais longe que o AM, com a mesma potência.
Comparativamente, uma transmissão em AM precisa ter uma potência seis vezes maior que em SSB para chegar com a mesma intensidade que este! Por exemplo, se um transmissor SSB de 100W consegue chegar, em determinada banda, numa distância de 1000 km, em AM seria necessário aumentar a potência para 600W para poder chegar com o mesmo nível de sinal que a transmissão em SSB. Em termos de eficiência energética, é uma diferença e tanto!
Porém, o SSB tem uma pequena desvantagem. Para que possamos entender uma transmissão em SSB, temos que sintonizar EXATAMENTE na mesma frequência que o sinal transmitido, com tolerância de apenas algumas dezenas de Hertz. Do contrário, o áudio recebido ficará completamente ininteligível, com voz de “pato” ou parecendo um monstro falando! Assim, enquanto que um transceptor AM é relativamente simples de construir, um transceptor SSB é extremamente complexo, e portanto, bem mais caro.
FM
Por último, temos o modo FM. Inventado pelo engenheiro eletricista norte-americano Edwin Howard Armstrong (1890–1954) que publicou o primeiro artigo em 1936, este modo foi concebido como uma alternativa ao AM, já que é bem menos sucetível a ruídos do que este.
Enquanto que no AM a amplitude da onda é modulada, ou seja, o sinal de voz, por exemplo, faz variar a amplitude ou potência do sinal de RF, em FM é a frequência do sinal que varia. Como os ruídos não são capazes de afetar a frequência de um sinal, mas sim a sua amplitude, um sinal transmitido em FM tende a ser ouvido "mais limpo" do que o mesmo sinal transmitido em AM.
Isto ficava notório na época em que os automóveis eram equipados com receptores AM e FM. Quando se ouvia emissoras AM no carro era comum ouvirmos a interferência do sistema de ignição dos automóveis. Isso ocorria pois as faíscas produzidas pela bobina emitem ondas eletromagnéticas que se somam ao sinal das emissoras e são ouvidas como ruído. Já quando se ouvia emissoras FM o sinal permanecia imune a essas e outras interferências.
É preciso enfatizar que ao falarmos em "variação de frequência", essa variação é tão rápida quanto o sinal a ser transmitido. Como os sons audíveis têm até 20 kHz de frequência, um sinal de voz, por exemplo, em alta fidelidade como numa rádio FM, faz variar a frequência da portadora até 20 mil vezes por segundo (na verdade há uma limitação técnica que limita a banda passante a até cerca de 16 kHz nas emissoras, mas isso é outra história)! Evidentemente, não precisamos ficar mexendo na frequência de nossos receptores para conseguir ouvir, pois isso é feito automaticamente pelo circuito do receptor, por assim dizer (é um pouco mais complicado que isso, mas por simplicidade, considere que seja assim!)
Mas nem tudo são flores: como a potência do sinal é constante, este modo é o mais ineficiente de todos, já que o transmissor opera com 100% da potência em 100% do tempo de transmissão, não importa o que estiver sendo transmitido, ao contrário do AM (em torno de 60% ou menos) e SSB (0%, pois só há potência quando há sinal modulado a ser transmitido). Por isso, dificilmente é usado em DX.
FM é largamente usado em radiodifusão por permitir qualidade sonora superior ao AM e maior resiliência contra ruídos. Também é utilizado em radiocomunicação, especialmente nas faixas altas do Radioamadorismo em VHF e UHF.
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| Comparação gráfica entre modulação em amplitude e frequência |
MODOS DIGITAIS
RTTY
O RTTY é a transmissão, via rádio, de TTY, ou seja, de teletipo, conhecido também como teleimpressora. Este modo de transmissão pode ser considerado como uma das aplicações mais antigas da tecnologia binária em telecomunicações, logo depois de Código Morse.
Foi inventado ainda no século 19, e foi utilizado pela primeira vez em rádio pelas forças armadas dos Estados Unidos nos anos de 1920, e comercialmente em 1932. Consistia de máquinas impressoras que emitiam sinais de áudio, consistindo de 5 bits de informação, que eram transmitidos via rádio para outras máquinas, que imprimiam o texto recebido. Estes sinais permitiam transmitir texto muito mais rapidamente do que via código morse, e assim, preferível quando era preciso enviar grandes quantidades de informação em pouco tempo.
Dentro do radioamadorismo, o uso do RTTY iniciou-se logo após o fim da II Guerra Mundial, em VHF. Já em 1946, aconteceu o primeiro contato radioamadorístico via RTTY na faixa de 2m. Hoje em dia, as faixas de HF são as preferidas para operação, e são realizados contestes em todo o mundo reunindo seus praticantes.
Uma antiga máquina de RTTY
PSK31
Seguindo a evolução da tecnologia, temos o PSK31. Este modo de transmissão é largamente usado especialmente nas bandas de HF pelas vantagens em relação ao RTTY. Enquanto que este modo sofre bastante com o QRM e QSB, o PSK31 oferece um sistema de correção de erros que minimiza esses efeitos sobre a recepção, tornando o texto recebido muito mais livre de erros. Além disso, ao contrário do RTTY que só oferece a transmissão dos caracteres alfabéticos, numéricos e alguns sinais de pontuação, o PSK31 oferece a possibilidade de envio de todos os caracteres do código ASCII, incluindo sinais especiais.
Outra grande vantagem do PSK31 é sua largura de banda, apenas 60Hz, contra cerca de 340Hz do RTTY e 3KHz da fonia em SSB. Quanto menor a largura de banda necessária, mais o modo de transmissão é eficiente, pois pode chegar “mais longe” com menos potência.
JT65 e FT8
Estes modos, especialmente o FT8, são considerados a “coqueluche” do momento. Inúmeros colegas têm utilizado estes modos em seus contatos pelo incrível poder de completar QSOs com níveis de sinal baixo, completamente inaudível para os ouvidos humanos.
Isto se deve à forma como os sinais são codificados. Somando-se isto ao período do Ciclo Solar em que nos encontramos, que prejudica a propagação dos sinais via ionosfera e praticamente inviabiliza a utilização de certas bandas e contatos a longa distância, podemos entender como estes modos têm sido preferidos entre tantos colegas.
Como falamos, estes modos permitem contatos com níveis de sinais baixíssimos, impossíveis de serem conseguidos utilizando outros modos. Isto é conseguido tornando a velocidade de transmissão extremamente lenta, além da pequena quantidade de informação transmitida. Como os dados são transmitidos de forma devagar, isso permite ao receptor separar mais eficientemente o que é ruído do que é o sinal propriamente dito, e isso é aliado à pequena quantidade de caracteres transmitidos, somente 13, o que permite enviar apenas o indicativo de ambas as estações e a reportagem de sinal, o que é considerado a mínima troca de informações que torna um contato válido.
Em ambos os modos de transmissão, JT65 e FT8, todas as estações obedecem a um ciclo sincronizado de transmissão e recepção. Cada estação obrigatoriamente deve sincronizar o relógio de seu computador com precisão de décimos de segundo, pois caso contrário, o computador não conseguirá decodificar os sinais. Em JT65, cada ciclo dura precisamente 1 minuto, e em FT8, apenas 15 segundos.
DIGITAL VOICE - DMR, C4FM, D'STAR
Por último, em nosso panorama sobre os modos digitais, temos os modos DV. Os modos de Digital Voice, ou voz digital, são modos que utilizam modulação digital para a transmissão de voz, além de dados como mensagens de teto, coordenadas geográficas para localização, etc. Têm se tornado bastante populares nos últimos anos.
O primeiro deles a chegar no mercado foi o D'STAR, desenvolvido pela ICOM em conjunto com radioamadores japoneses. A Yaesu também lançou seu sistema, chamado "FUSION" e também conhecido pelas siglas C4FM e YSF. Por fim, a Motorola lançou o DMR, sistema que vem rapidamente ganhando popularidade e é atualmente o mais utilizado pelos radioamadores a nível mundial.
Basicamente, o rádio codifica a voz em um sinal digital que é então transmitido pela antena. Do outro lado, outro rádio faz o caminho inverso, recebendo o sinal e decodificando a voz transmitida. Como vantagem está a maior clareza e a ausência de ruídos no áudio transmitido. O alcance tende a também ser maior, já que o sinal transmitido inclui códigos de correção de erro, o que aumenta a possibilidade do sinal ser decodificado mesmo quando está bem fraco.
Outra vantagem dos modos de Digital Voice é a possibilidade de utilização da internet como meio de transporte do sinal, expandindo as possibilidades de utilização do rádio. Atualmente a rede DMR/Brandmeister é a que mais tem usuários no mundo. Esta rede permite a criação de "salas" para conversação, chamadas de TG "talk Groups", onde colegas podem se reunir em torno de um tema específico (comunicação de emergência, bate-papo técnico, etc) ou por região (estados brasileiros, países, etc).
Este uso da internet é pouco compreendido por alguns, que julgam que os modos Digital Voice dependem da internet pra funcionar, o que não é verdade. A Internet é apenas um complemento útil. Sem internet, os rádios e repetidoras vão funcionar da mesma forma que os analógicos funcionariam, só que com vantagens.
OUTROS MODOS COMUNS
Além dos modos analógicos e digitais que citamos acima, existem inúmeros outros, como SSTV, que é transmissão de imagens, ATV, que é transmissão de vídeo, similar à transmissão de TV analógica comum – sim, como radioamadores nós podemos ter uma estação transmitindo TV! – e transmissão de DADOS. Muitos não sabem, mas parte da faixa de frequências utilizada pelos roteadores WIFI é compartilhada com uma faixa de radioamadores. Isso permite a nós também entrarmos no mundo das transmissões de dados, como Internet.
Há uma pesquisa interessantíssima nesse campo por parte de colegas lá fora para permitir interligar pontos distantes e prover comunicação de dados, inclusive de internet, inclusive em situações de emergência. Como podemos operar na faixa destinada ao WIFI, alguns colegas conseguiram com sucesso modificar alguns roteadores de internet de forma que possam operar de forma autônoma, criando pontos que se interligam de forma automática e provendo uma infraestrutura de rede bastante robusta e quase imune a quedas. Este é um campo novo, mas que pode ser explorado por qualquer colega radioamador que se interesse pelo assunto, de qualquer classe.
Dito desta forma, parece que estes modos são inacessíveis, complicados de operar e trabalhosos, mas isto não é verdade. Após as configurações iniciais, qualquer um pode operar em modos digitais sem esforço algum, e com possibilidades de contatos a longa distância incríveis.
Imagine transmitir com apenas 30 W, com uma simples antena dipolo ou vertical, e seu sinal ser ouvido a dezenas de milhares de quilômetros, do outro lado da Terra! Isto tornou estes modos extremamente populares entre os colegas ao redor do mundo, e serve também de porta de entrada para o incrível mundo dos contatos DX, pois não requer grandes antenas ou grandes potências, apenas persistência e uma pitada de sorte.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
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Por Heather VK2FHLA. Traduzido por Alisson, PR7GA
Antennapalooza é um evento para radioamadores australianos realizado durante um fim de semana em uma propriedade rural. Este ano, aconteceu sua sétima edição, onde amadores de todo o país se reuniram para trocar experiências e acompanhar palestras sobre temas interessantes do radioamadorismo. O evento aconteceu este ano no primeiro fim de semana de dezembro.
Cerca de 50 pessoas atenderam ao chamado ao longo do final de semana, e cerca de 15 estiveram acampando durante a noite, desfrutando de pizza e boa camaradagem ao redor da fogueira. Vários clubes locais foram representados, além das associações nacionais RASA e WIA.
Várias palestras foram feitas durante o evento: Paul VK2APA falou sobre comunicações marítimas; Roy VK3GB conversou sobre antenas verticais. Bob VK3XP compartilhou seus conhecimentos sobre energia e aterramento numa estação móvel. Outros temas tratados foram introdução ao código Morse, introdução aos contestes e instalação de antenas para operação móvel e portátil. Futuramente estas palestras serão transformados em artigos e serão publicados na revista oficial da associação de radioamadores australianos RASA.
O final de semana foi repleto de companheirismo e troca de informações, fazer novos amigos e reencontrar os antigos colegas.
Para obter mais informações, visite antennapalooza.net.au
Heather VK2FHLA
Fontes:
https://www.qtcmag.com/
http://www.southgatearc.org/news/2021/december/antennapalooza.htm
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Por Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO
Todo radioamador busca invariavelmente a otimização de seus sistemas de transmissão, e em especial aquelas voltadas às antenas. Porém um simples descuido pode fazer-nos falhar miseravelmente nessa empreitada. A exemplo do que acontece no emprego de certos materiais que se utilizam de um composto conhecido como Negro de Fumo, amplamente utilizado como corante (de cor preta) para melhorar as propriedades mecânicas de certos materiais ou ainda aumentar sua resistência aos efeitos dos raios ultravioleta e outros tantos, e que acaba afetando o desempenho de sinais elétricos quando compartilham do mesmo meio físico.
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Figura 1 - Efeito de movimentação do dipolo de carbono seguindo a orientação do campo elétrico “E” de um sinal de RF.
Fonte: Autor |
O que é o Negro de Fumo
O negro de fumo, ou carbon black, é formado por partículas minúsculas de carbono que, quando adicionadas a plásticos ou borrachas, criam redes condutivas dentro do material. Essas redes têm um papel crucial no comportamento elétrico do composto, alterando suas propriedades de condução e isolamentos, especialmente em alta frequência.
Como o Negro de Fumo Afeta Sistemas de RF
• Condutividade em Materiais que Deveriam Ser Isolantes
Quando o negro de fumo é incorporado a materiais isolantes, ele cria caminhos para a passagem de corrente elétrica, o que pode resultar em atenuação do sinal e aquecimento indesejado.
• Mudança na Permissividade Dielétrica
Materiais enriquecidos com negro de fumo tendem a apresentar uma permissividade elétrica maior — a permissividade é um indicador de como um material interage com o campo elétrico. Isso faz com que o sinal de RF viaje mais lentamente, o que pode comprometer a sincronização e a eficiência dos sistemas.
• Aumento das Perdas Dielétricas
Com a presença do negro de fumo, o material passa a absorver mais energia do sinal. Em frequências como 12,4 a 18,0 GHz, mesmo uma pequena quantidade de negro de fumo é capaz de causar perdas expressivas conforme relatado no artigo científico “Caracterização eletromagnética do compósito de carbeto de silício e negro de fumo em matriz polimérica” – (https://doi.org/10.1590/S1517- 707620210002.1271).
• Maior Risco de Interferência
Materiais parcialmente condutivos podem se comportar como pequenas antenas acidentais, captando e emitindo sinais, o que aumenta o risco de interferência eletromagnética (EMI).
Entendendo a Interação: Dipolos de Carbono e RF
No mundo microscópico, o negro de fumo é composto de aglomerados de carbono que agem como dipolos elétricos – Figura 1. Quando um campo de RF passa pelo material, esses dipolos tentam alinhar-se com o campo que oscila rapidamente.
Esse movimento constante gera fricção interna — e essa energia mecânica se transforma em calor. Em materiais com alta concentração de negro de fumo, o efeito é ainda mais forte, levando ao superaquecimento e à degradação do sinal – porque uma porção da energia foi “roubada” pelo dipolo.
O que Isso Significa na Prática
Em sistemas de transmissão de RF, é essencial escolher cuidadosamente os materiais usados em seus projetos. Para aplicações que exigem alta fidelidade do sinal, o ideal é evitar materiais que contenham negro de fumo. Porém nem tudo é má noticia, Se o negro de fumo degrada os sinais de RF, por outro lado, quando o objetivo é proteger equipamentos de EMI, o negro de fumo pode ser um aliado valioso, ajudando a absorver sinais indesejados.
Embora o negro de fumo tenha suas vantagens, seu impacto em transmissões de RF precisa ser levado a sério. Um pequeno detalhe na escolha do material pode fazer toda a diferença entre um sistema eficiente e um cheio de problemas de sinal e aquecimento.
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro eletricista sênior, com especialização em eletrônica digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há mais de 30 anos como professor universitário, dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e tecnologias aplicadas. Com ampla experiência no desenvolvimento de sistemas eletrônicos, contribui ativamente para a formação de profissionais e para a difusão do conhecimento técnico e científico no campo das telecomunicações, tecnologia da Informação e conservação de energia.
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Por FRANCISCO TESIFOM MUNHOZ – PU2XBO
Quando se fala do "front end" de um rádio transceptor — especialmente pensando na faixa dos 145 MHz, bastante usada por radioamadores na famosa banda de 2 metros (VHF) — estamos nos referindo à primeira parte do circuito receptor. É ali que tudo começa: o sinal captado pela antena entra por essa “porta de entrada” e começa a ser preparado para o restante do processamento dentro do rádio.
Essa etapa é essencial, porque ela define duas coisas super importantes: a sensibilidade, que é a capacidade do rádio de captar sinais fracos (o que, convenhamos, é bem comum no mundo do radioamadorismo), e a seletividade, que é o quanto ele consegue focar só no sinal que você quer ouvir, sem se atrapalhar com interferências.
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| Figura 1 – Diagrama de Blocos de um receptor de rádio Fonte: Autor |
Nessa faixa dos 145 MHz — bastante usada em comunicações locais ou por repetidoras — o front end costuma ter alguns elementos fundamentais:
• Filtro de entrada: Ele vem logo depois da antena e serve pra deixar passar só os sinais em 145 MHz, barrando o que vem de fora dessa faixa (como FM comercial, por exemplo). Isso ajuda bastante a evitar ruídos e sobrecarga por sinais indesejados.
• Amplificador de RF: Como nem sempre o sinal chega forte (por causa da distância, obstáculos ou até do clima), esse circuito dá uma “turbinada” no que o rádio está recebendo. Mas é preciso cuidado: se ele amplificar demais ou de forma errada, pode acabar elevando também o ruído — o que é o oposto do que queremos.
• Misturador: Aqui o sinal de 145 MHz é combinado com outro, gerado internamente (o tal do oscilador local), e é transformado numa frequência mais baixa, chamada de FI (frequência intermediária). Esse processo facilita bastante o trabalho dos circuitos que vêm depois.
• Proteção contra saturação: Em áreas urbanas, por exemplo, o rádio pode ficar exposto a sinais muito fortes (como de repetidoras próximas), e isso pode fazer o receptor “pirar”. Por isso, o front end costuma contar com atenuadores ou sistemas automáticos de controle de ganho (AGC), que ajudam a segurar esses exageros.
Em resumo, um front end bem feito para 145 MHz precisa encontrar um equilíbrio: ser sensível o bastante para captar transmissões de baixa potência, mas também firme na hora de lidar com interferências e sinais muito fortes. Se esse circuito for mal projetado, o resultado pode ser uma recepção ruim, com muito ruído ou até sinais "fantasmas" aparecendo onde não deveriam. E isso, claro, atrapalha bastante a experiência de quem está na escuta.
Agora, vale a pena entrar num detalhe que muitos já perceberam na prática, mas nem sempre sabem explicar o porquê: como é que sinais fortes de emissoras de FM comerciais acabam afetando diretamente a recepção nas faixas de VHF/UHF, especialmente nos rádios mais simples ou de baixo custo.
A verdade é que muitos desses rádios, para se manterem acessíveis, acabam economizando justamente onde não deveriam: na filtragem de entrada. O filtro que deveria “segurar” sinais fora da faixa de 145 MHz( por exemplo) — como as estações de FM, que operam ali por volta de 88 a 108 MHz — acaba sendo pouco eficiente. E isso tem consequências sérias.
Quando você conecta uma antena externa a um desses rádios, é natural esperar uma melhora na recepção. E de fato, os sinais mais fracos passam a chegar com mais força. O problema é que, junto com esses sinais desejados, chegam também sinais muito fortes das emissoras comerciais de FM, principalmente se você estiver numa área urbana ou próximo a torres de transmissão.
Como o filtro de entrada deixa passar parte desses sinais de FM por ineficiência, eles acabam entrando no circuito amplificador de RF. Esse amplificador, percebendo esses sinais fortes, ativa o sistema de AGC (controle automático de ganho). A função do AGC é proteger o receptor de uma sobrecarga, então ele reduz o ganho da etapa de RF para evitar que os próximos circuitos — como o misturador ou o demodulador — fiquem saturados.
Até aí, parece que tudo está funcionando, certo? O problema é que essa redução de ganho afeta todos os sinais, inclusive aqueles que você realmente quer ouvir — como as estações de radioamador mais distantes ou com transmissões de baixa potência. Resultado? Esses sinais acabam ficando tão fracos que praticamente somem. O rádio, que deveria estar mais sensível com a antena externa, parece que ficou mudo.
Esse é um efeito bem frustrante e que pega muita gente de surpresa. É como se você tivesse feito um upgrade (instalar uma antena melhor), mas no fim, o desempenho piora. E isso tudo por causa de uma filtragem ineficiente no front end, que não foi pensada para ambientes com alto nível de interferência.
Por isso, quem leva o hobby a sério e quer extrair o melhor desempenho possível, muitas vezes investe em equipamentos com melhores filtros ou até usa pré-filtros externos (cavidades, filtros passa-faixa, etc.) antes da entrada do rádio. São soluções que ajudam a “limpar” o sinal antes de ele chegar ao circuito do receptor — e fazem uma diferença enorme na prática.
Veja o vídeo abaixo para uma solução prática para o problema da "surdez":
Sobre o autor:
Francisco Tesifom Munhoz - PU2XBO - , é engenheiro
eletricista sênior, com especialização em eletrônica
digital e telecomunicações. Graduado pela FACENS e
mestre em Ciências Ambientais pela UNESP, atua há
mais de 30 anos como professor universitário,
dedicando-se ao ensino e à pesquisa em engenharia e
tecnologias aplicadas. Com ampla experiência no
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Adaptado por Alisson, PR7GA
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
Hoje em dia, quando os Radioamadores pensam na impedância das linhas de transmissão de seus rádios, imediatamente vem na mente a impedância nominal de 50 ohms (Ω). Isso faz sentido, já que a totalidade dos rádios é projetada para este valor. Porém, longe do que se poderia pensar, este não é um número arbitrário; há boas razões técnicas para usar 50 Ω.
No entanto, também existem muitas aplicações de RF em que a impedância da linha de transmissão é de 75 Ω. São normalmente equipamentos e sistemas de vídeo e TV a cabo, amplificadores de distribuição e outros artigos para o consumidor final. Para estes usuários, 75 Ω é a impedância “normal”, enquanto 50 Ω é o valor "estranho".
O uso de duas impedâncias tão diferentes levanta algumas questões interessantes. Por que existem dois padrões de impedância? Por que possuem esses valores específicos? Qual é “melhor”, em quais casos e por quê? Usar uma ou outra realmente faz diferença e, se sim, de que forma?
Há muito mais por trás da história desses cabos coaxiais aparentemente simples e de seus conectores do que apenas um condutor interno sólido cercado por uma blindagem. Tecnicamente falando, o cabo coaxial é, na verdade, um guia de onda precisamente dimensionada para conduzir energia eletromagnética (Figura 1).
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| Figura 1: O cabo coaxial pode parecer algo simples, mas é, na verdade, um guia de onda para energia eletromagnética. (Fonte da imagem: Bill Schweber, usando material de referência da DX Engineering) |
As respostas para estas questões sobre impedância têm raízes tanto históricas quanto técnicas. Tudo começou com o trabalho realizado pelos engenheiros eletricistas Lloyd Espenscheid e Herman Affel, que desenvolveram o primeiro cabo coaxial em 1929, enquanto trabalhavam no lendário Bell Labs.
O objetivo deles era encontrar uma linha de transmissão capaz de carregar um sinal de 4 megahertz (MHz), largura de banda necessária para transportar cerca de 1000 chamadas de voz analógicas ao longo de centenas de quilômetros. Fazer isso exigia uma linha de transmissão que pudesse lidar tanto com alta tensão quanto com alta potência.
Os dois pesquisadores analisaram e colocaram na balança os principais parâmetros de linhas de transmissão, como atenuação, classificação de tensão e classificação de potência (Figura 2).
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| Figura 2: Entre os principais parâmetros das linhas de transmissão estão a atenuação, o nível de tensão e o nível de potência. Cada parâmetro tem um valor de impedância ideal diferente. (Fonte da imagem: https://vk8bn.me/info/what-is-so-special-about-50-ohms/) |
A análise avaliou o desempenho de três características em função da impedância, e os resultados foram os seguintes:
1. Atenuação (perdas): É principalmente determinada pelo tipo de material que forma o dielétrico no cabo. Para o cabo coaxial com núcleo de ar que eles analisaram, a menor perda ocorreu em cerca de 77 Ω (em alguns dielétricos modernos, a perda mínima está em torno de 50 Ω, mas esses cabos ainda não existiam na época).
2. Máximo de tensão: É dado em função da intensidade do campo elétrico entre a malha externa e o condutor interno do cabo coaxial. Para cabos coaxiais que suportam sinais de RF no modo TE10, o campo elétrico atinge seu máximo em torno de 60 Ω.
3. Máximo de potência: É determinada pelo campo elétrico de ruptura (máxima tensão que o dielétrico suporta sem que ocorra um arco elétrico) e pela impedância (V²/Z). Para cabos coaxiais com núcleo de ar, operando abaixo da frequência de corte do modo TE11, a potência transportada atinge seu máximo em torno de 30 Ω.
Portanto, temos três valores ótimos de impedância para cada parâmetro desejado. Como na maioria das questões de engenharia, não existe um valor de impedância perfeito ou “ideal”; em vez disso, a escolha envolve estabelecer um equilíbrio. O valor de 50 Ω é um bom compromisso entre potência e tensão, especialmente na saída de um transmissor. Por outro lado, para situações em que a menor atenuação é o principal objetivo, como nas antenas de TV num link de vídeo analógico, 75 Ω é uma escolha melhor.
Além disso, há outro motivo para escolher 75 Ω . A impedância “natural” de uma antena dipolo de meia onda em sua frequência ressonante é de 73 Ω. Já a impedância de um dipolo dobrado, outro modelo popular de antena, é de 300 Ω. Isso significa que um cabo de 75 Ω é uma escolha ideal para o dipolo comum e também é fácil adicionar um transformador de impedâncias para "casar" o dipolo dobrado com o cabo de 75 Ω.
[Nota do Tradutor: embora a afirmação sobre utilização de cabos de 75 Ω em dipolos seja válida, aqui no Brasil isto é altamente desaconselhado, já que os cabos que temos no mercado, utilizados em instalações de CATV, TV digital e por assinatura são EXTREMAMENTE ruins, arruinando qualquer vantagem trazida pela sua utilização. Assim, é recomendado utilizar bons cabos de 50 Ω ao invés de aventurar-se com maus cabos de 75 Ω.]
Tipos de cabos coaxiais e conectores
A maioria dos cabos utilizados em nossas estações têm seu modelo iniciado em "RG", que vem de "Radio Guide", que tem sua origem na especificação militar original da Segunda Guerra Mundial para cabos coaxiais.
Embora existam bem mais de cem variedades de cabos RG-X, quase todas possuem uma impedância nominal de 50 Ω ou 75 Ω. A diferença entre as várias versões está no tamanho físico, nas especificidades do isolamento, no tipo e desempenho da blindagem, no material e construção do dielétrico, na capacidade de potência, na robustez frente a condições climáticas, nas classificações contra fogo, entre outros fatores.
Os fabricantes oferecem diversos tipos de cabos RG, geralmente em grandes rolos. Por exemplo, entre seus muitos cabos de 50 Ω, a empresa norte-americana Belden Inc. oferece o modelo RG-8/U com um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG em um rolo de 100 pés (Figura 3) e o RG-58A (condutor interno sólido de 20 AWG) em um rolo de 500 pés (Figura 4). Para aplicações de 75 Ω, eles possuem o RG-6U com um condutor interno sólido de 18 AWG e o RG-59U (ambos em rolos de 500 pés), com um condutor interno sólido de 20 AWG.
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| Figura 3: Este cabo coaxial RG-8 de 50 Ω usa um condutor interno de 22 AWG composto por sete fios de 30 AWG. |
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| Figura 4: Este cabo coaxial RG-58 de 50 Ω possui um condutor interno sólido de 20 AWG. |
Além do cabo coaxial em si, é necessário terminá-lo com um conector projetado para a impedância correta, bem como para o tamanho do cabo coaxial e a blindagem. Entre os conectores comumente usados para cabos coaxiais de 50 Ω está o universal PL-259, conhecido erroneamente no Brasil como conector UHF (Figura 5), assim como o conector de banda larga Tipo N (Figura 6).
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| Figura 5: Este conector PL-259 para cabo coaxial de 50 Ω ainda é amplamente usado nos nossos rádios, apesar de sua idade e baixo rendimento nas faixas altas de VHF e superiores. (Fonte da imagem: Amphenol RF) |
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| Figura 6: O conector Tipo N é uma alternativa mais recente e de banda mais larga ao PL-259 para cabos de 50 Ω. (Fonte da imagem: Cinch Connectivity Solutions) |
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| Figura 7: Muitos sistemas de 75 Ω, especialmente em produtos para o usuário comum de baixo custo, utilizam o conector Tipo F. |
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Figura 8: Desenvolvido durante a Segunda Guerra Mundial, o conector BNC ainda é amplamente usado, especialmente em sistemas de teste e instrumentação. Ele está disponível em versões de 50 Ω e 75 Ω, com diferenças importantes entre si, mas aparência muito similar. (Fonte da imagem: Wikipedia) |
Os conectores mencionados são apenas alguns dos conectores disponíveis para cabos coaxiais. Contudo, novos conectores apareceram nos últimos anos para cabos coaxiais mais finos e de baixa potência usados em muitos dos produtos atuais.
Fonte: https://www.digikey.com.br/pt/blog/the-reasons-for-50-ohm-and-75-ohm-transmission-lines
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Por Gordon McDonald, VK2ZAB
Traduzido e adaptado por Alisson, PR7GA
Dado o interesse que os Radioamadores têm nas antenas e na propagação, é surpreendente descobrir que as vantagens e desvantagens da polarização horizontal e vertical não são bem conhecidas. QSOs que são realizados no dia-a-dia acontecem por meio de caminhos que não são bem conhecidos pelos colegas e o sinal viaja em diferentes tipos de terreno que também interferem no sinal. Nestas circunstâncias, a polarização escolhida para transmitir tem uma influência marcante no nível do sinal que irá chegar do outro lado. Esta e outras diferenças entre polarização horizontal e vertical são explicadas neste artigo.
PERDA DE CAMINHO E "DESPOLARIZAÇÃO"
Testes realizados no norte do Canadá durante um período de vários meses, em diferentes terrenos e nas faixas de 150 MHz e 450 MHz, revelaram que as perdas de percurso (PATH LOSS) eram sempre maiores na polarização vertical do que na horizontal. Isso ocorreu tanto em enlaces em linha de visada (alcance "visual") quanto além do horizonte (o sinal, por refração, vai além do que seria possível visualmente, acompanhando um pouco a curvatura da Terra). Em algumas situações além do horizonte, a perda foi 6 dB maior para a polarização vertical, mas em média foi da ordem de 4 dB.
Estes testes foram realizados medindo o nível do sinal recebido com ambas as antenas polarizadas verticalmente e comparando o nível do sinal com as antenas polarizadas horizontalmente (Fonte: Ref. 1).
Já um outro estudo realizado em florestas da Índia na faixa de 50 a 500 MHz utilizou uma técnica de medição diferente. As antenas de transmissão e recepção foram posicionadas perpendicularmente entre si e o nível do sinal recebido foi medido, indicando a amplitude de sinal em polarização cruzada.
Ou seja, quando uma antena transmitia na polarização vertical, a antena receptora recebia na horizontal e o nível de sinal era registrado. Em seguida as polarizações das antenas foram invertidas, transmitindo horizontalmente e recebendo verticalmente e o nível do sinal foi também registrado. Assim, quanto maior o nível medido, maior seria a "despolarização" do sinal devido ao caminho.
Essa mudança na polarização irá gerar perdas, uma vez que parte do sinal que deveria chegar na mesma polarização com a qual foi transmitido foi "torcido" para ficar na outra polarização. Este sinal será perdido, já que a antena receptora será incapaz de recuperá-lo por estar noutra polarização.
Os estudos indicaram que os sinais polarizados verticalmente foram despolarizados muito mais do que os sinais polarizados horizontalmente. Em alguns casos, a polarização foi tão alterada que o nível de sinal em polarização contrária foi maior do que o nível de sinal na polarização original. (Fonte: Ref. 2).
A conclusão dos estudos, com base em quatro ensaios diferentes, foi que as perdas na polarização vertical foram 8 dB maiores que na polarização horizontal em 150 MHz. Estudos realizados em ambiente urbano produziram resultados semelhantes. Uma autoridade citada na referência 3 estima que a polarização horizontal produz sinais com nível 4,3 dB maior do que a polarização vertical.
TEORIA
Ao atravessar um determinado terreno, as ondas de rádio encontram obstáculos que absorvem e dissipam parte da energia. Uma parte dela é re-irradiada, mas com fase e/ou polarização diferente da onda original. A quantidade de energia absorvida ou re-irradiada depende da natureza dos obstáculos, do seu tamanho, condutividade e distribuição ao longo do caminho. As ondas polarizadas verticalmente são afetadas em maior extensão do que as ondas polarizadas horizontalmente porque obstáculos como árvores e edifícios estão na vertical.
Se a absorção e a re-irradiação por obstáculos são a causa da despolarização e das perdas, podemos supor que os caminhos que não têm obstáculos têm menos perdas, e de fato é isso que ocorre. Os enlaces de microondas, por exemplo, são projetados para garantir que o terreno não interfira com o sinal. Neste caso, a perda ao longo do caminho é a mesma para a polarização horizontal e vertical. O mesmo se aplica a enlaces terra-espaço, como no caso dos satélites. Por outro lado, enlaces sobre a água apresentam características diferentes, assim como os que fazem uso da ionosfera.
QUANTA PERDA?
Chegar a um valor médio para a perda extra sofrida por sinais despolarizados é difícil porque cada caminho é diferente e ninguém testou todos. Os 4 dB citados pelos pesquisadores canadenses são provavelmente conservadores (esta é a atitude comum deles) e há poucas árvores no norte do Canadá. A interpretação dos resultados indianos produz um resultado provavelmente mais realista (8 dB na faixa dos 2 metros). Um conhecido radioamador e construtor de antenas cita 7 dB a favor da polarização horizontal em 100 MHz, e a vantagem aumenta com a frequência (Fonte: Ref. 4).
O autor sugere que, em 146 MHz, 6 dB é um valor conveniente e conservador. Com estas perdas, um QSO usando polarização horizontal e um transmissor de 25 W produzirá o mesmo nível de sinal no receptor que um QSO polarizado verticalmente mas usando um transmissor de 100 W, supondo as mesmas condições para ambos os contatos, diferindo só na polarização.
Infelizmente, isso não é tudo: a polarização vertical também tem outros problemas.
RUÍDOS PRODUZIDOS PELA HUMANIDADE
O ruído de rádio (QRM) produzido por máquinas e dispositivos elétricos é mais vertical do que horizontal em sua polarização. Isto aplica-se particularmente ao ruído de ignição de veículos e a outras fontes de ruído próximas do solo. Muitas autoridades concordam que a polarização vertical é predominante no ruído. Os valores variam entre 2 dB e 6 dB a mais de ruído na polarização vertical do que na horizontal (Fonte: Ref. 5, 6 e 7).
Isto significa que a polarização vertical captará mais ruídos do que a horizontal, diminuindo a relação sinal/ruído (SNR), e portanto a polarização horizontal será mais vantajosa mesmo nos casos em que a diferença a priori entre elas não é tão significativa. Portanto, do ponto de vista amador, a polarização horizontal é preferível à vertical em HF, bem como em VHF e UHF.
EFICIÊNCIA DA ANTENA
Todas as antenas são afetadas negativamente pela presença de objetos nas proximidades, especialmente quando são condutores. A interferência é maior quando os objetos estão na mesma polarização que a antena. Isto ocorre porque a energia é acoplada com mais intensidade quando objetos e antena estão na mesma polarização do que quando estão em polarizações diferentes.
Como os mastros e os cabos de sustentação são verticais, ou quase isso, uma antena polarizada verticalmente será muito mais afetada negativamente do que outra na polarização horizontal, e portanto, irá requerer cuidados extras na sua instalação.
O mastro que sustenta uma antena direcional, por exemplo, precisa ter sua ponta feita de material isolante, ou então a antena precisaria ser montada lateralmente, de forma que o mastro nao esteja no mesmo plano que ela. Se for utilizado material isolante, este precisa ser de boa qualidade, manter suas características ao longo do tempo e resistente às variações do clima. Cabos coaxiais também precisam ser posicionados para sair da antena em ângulo reto para evitar interferir com a antena.
Yagis, conjuntos de antenas cofasadas ("empilhadas") que usam dipolos dependem da distribuição simétrica da corrente em seu irradiante para que seu diagrama de irradiação seja também simétrico e regular. Esta distribuição simétrica de corrente só é possível quando a impedância ao terra ou aos condutores próximos é a mesma em ambos os lados do dipolo.
Nenhum dos pontos acima apresenta qualquer dificuldade com uma antena polarizada horizontalmente, mas se você deseja montar uma antena polarizada verticalmente, terá de dar a atenção devida a todos eles.
RESISTÊNCIA AO VENTO
O vento normalmente sopra mais forte quanto maior a altura e, portanto, as antenas horizontais oferecem menos resistência ao vento do que a mesma antena montada verticalmente. Se você usa uma antena pequena para a faixa dos 70 cm, isto pode não ser grande problema, mas se você gosta de DX e usa antenas grandes, pode ser uma grande desvantagem.
OPERAÇÃO MÓVEL
Até agora, não colocamos nada que recomendasse a polarização vertical, mas há casos em que ela é a melhor opção. Em operação móvel, antenas verticais são muito mais convenientes que horizontais, e há evidências que sugerem que, próximo ao solo, a intensidade de campo polarizado verticalmente é um pouco maior do que o polarizado horizontalmente, se tudo o mais for igual. O problema é que quase sempre o resto é bastante desigual, e esse pequeno benefício é ofuscado pelas numerosas desvantagens.
De qualquer forma, as únicas antenas que se beneficiariam são aquelas próximas ao solo, como as instaladas em outros carros. Além disso, há evidências que sugerem que a polarização horizontal tem uma vantagem adicional para antenas móveis: as variações de intensidade de sinal que ocorrem quando o veículo está em movimento podem ser menores do que com a polarização vertical.
No final das contas, a única vantagem significativa que uma antena vertical teria sobre uma horizontal é que os pássaros não conseguem pousar nos seus elementos! Hi, hi, hi...
CONCLUSÃO
Neste artigo, demonstramos que a polarização horizontal produz sinal mais intenso no receptor, é menos ruidosa, permite que antenas mais eficientes sejam feitas e mantidas em ventos fortes e não sofre nenhuma desvantagem significativa em comparação com a polarização vertical.
RECOMENDAÇÃO
O uso da polarização vertical deve ser minimizado!
[NOTA DO TRADUTOR: Obviamente, nas faixas altas (VHF e superiores), a polarização vertical tem um apelo imbatível para os radioamadores "comuns": 99,99% daqueles que usam essas faixas diariamente utilizam a polarização vertical! Repetidoras, links IVG, antenas montadas em carros e em casas e até HTs (quando operados "em pé", ou seja, o tempo todo!) utilizam apenas a polarização vertical. Por isso, a recomendação do autor do artigo deve ser relevada ao contexto de sua pesquisa, que é operação DX. De fato, TODOS os Radioamadores que operam DX nas faixas altas utilizam a polarização horizontal, e este artigo fornece a justificativa perfeita para isso. Porém, os demais "mortais" que não têm pretenção de falar com outros continentes utilizando modos de propagação exóticos irão no final das contas continuar utilizando suas antenas verticais com muito sucesso.]
REFERÊNCIAS
- Measurements of VHF/UHF Propogation Characteristics over Arctic Paths. Frank H Palmer, page 733 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-28 No 6 Nov 1980.
- Depolarisation of Radio Waves in Jungle Environment. S Swarup and R K Tewari, page 113 IEEE Trans on Antennas and Propagation Vol AP-27 No 1 Jan 1979.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Antennas Part 6. F C Judd G2 BCX Practical Wireless July 1983.
- Radio Engineers Handbook, F E Terman page 765.
- Television Standards and Practice. Donald G Fink pages 336 and 337.
- Electromagnetic Interference and Compatibility Vol 3. Donald R J White Chapter 2 sect 2.3, Chapter 5 sect 5.5
Fonte do artigo original: Revista AMATEUR RADIO, Maio de 1984 — Páginass 7-8
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Por Alisson, PR7GA
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Com o intuito de estimular os colegas recém chegados ao hobby, bem como os que desejam aprofundar-se em várias áreas dentro do Radioamadorismo, a ECRA irá promover uma série de palestras voltadas aos iniciantes.
Em parceria com colegas Radioamadores de várias partes do Brasil, cada um com vasta experiência técnica em suas respectivas áreas de atuação, a ideia é promover palestras de 60 minutos online, gratuitas e abertas a toda a comunidade de radioentusiastas, em nível básico, falando sobre temas como Ética no Radioamadorismo, Aterramento e Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), Antenas e Propagação nas faixas de HF, VHF/UHF, Contestes e DX, e CW/telegrafia.
A próxima palestra já está marcada:
DXCC, WPX, WAS, WAB e CQDX
Uma introdução aos principais diplomas existentes
PY2KP Claudio Gimenez
Claudio é responsável pela validação de cartões QSL da ARRL, a Liga Norte-Americana de Radioamadorismo, assim como da Revista CQ Magazine. Também é o Diretor de Radioamadorismo da LABRE e responsável pelo seu programa de diplomas e eventos especiais. PY2KP é radioamador e Labreano desde 1974, além de conselheiro permanente da LABRE-SP, sendo condecorado com a Ordem do Radioamador Paulista e Nacional.
As palestras já ministradas foram:
Ética no Radioamadorismo
PY8AZT - Luciano "Luc" Moreira
Algumas das outras palestras já estão acertadas com seus respectivos palestrantes. São elas:
Antenas & Propagação (HF) - --/09/2023 - 21:00
PY1ZV Fábio Hoelz
QSL´s, DX, Diplomas & Contestes - O que são? Para que servem? Como participar?
PP2BT Julio Maronhas & PT2IC Stephano da Silva (PV2G)
Antenas & Propagação (VHF/UHF)
PP2RON - Ronnan Werneck
Satélite QO100
PY1SAN - Sandro Carneiro Ribeiro
Torres para estações de Radioamador - Dicas e conceitos básicos
PY5HSD Herminio da Torres Ourofino
CW - Como iniciar, treinar e evoluir usando recursos disponíveis na Internet
PP2BT Julio Maronhas
Aterramento e Proteção de Estações de Radioamador
PY1DPU - João Saad Jr.
N1MM - uma introdução a este fantástico software de contestes
PP2BT Julio Maronhas
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Por Alisson, PR7GA
Uma forma simples de entender o que é uma PORTADORA é analisando a nossa voz. Quando abrimos nossa boca e falamos, estamos emitindo uma PORTADORA! São os sons que emitimos que são gerados em nossa garganta. Quando esses sons são inteligíveis, estamos transmitindo INFORMAÇÃO: as palavras.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
Quantos de nós nos referimos às faixas de radiodifusão comercial como sendo “a faixa de AM” ou “a faixa de FM”? Mas você sabia que AM e FM são apenas MODOS de transmissão, e que além destes, existem outros inúmeros como SSB, CW, RTTY, PSK31, JT65, FT8? Mas o que seria um MODO de transmissão?
PORTADORA E MODULAÇÃO
Antes de tratar deste assunto, precisamos entender algo mais fundamental. O conceito de PORTADORA e MODULAÇÃO.
Muitos conhecem a palavra PORTADORA e a associam a algo muito ruim: a interferência que certos desocupados geram nas repetidoras, tentando tumultuar os contatos. Então, seguindo este mau exemplo, associam a PORTADORA a algo mau, mas no entando a PORTADORA é importantíssima. Aliás, não haveria radiocomunicação sem ela, juntamente com a MODULAÇÃO!
Então, se os sons são a PORTADORA, as palavras que falamos e “transmitimos” são a MODULAÇÃO! Enquanto falamos com nossos amigos, eles estão captando a nossa voz (a PORTADORA) e entendendo as palavras que estamos emitindo (a MODULAÇÃO), e assim, conseguimos nos comunicar. Ou seja, em resumo, PORTADORA é algo que CARREGA, TRANSPORTA, LEVA uma informação, ou seja, a MODULAÇÃO.
MODOS DE TRANSMISSÃO - AS "LINGUAGENS" DO RÁDIO
Vamos entender agora o que são MODOS DE TRANSMISSÃO com outra analogia. Para se comunicarem, nossos antepassados inventaram inúmeras línguas ao redor do mundo. Então, aqui no Brasil falamos a língua portuguesa, na China se fala o Mandarim, na França o francês, nos Estados Unidos o inglês, e assim por diante. Obviamente, para que possamos nos comunicar com outras pessoas, precisamos todos falar a mesma língua.
Se a nossa voz é a PORTADORA e as palavras que falamos são a MODULAÇÃO, então a língua que falamos é o MODO DE TRANSMISSÃO. Ou seja, é a FORMA como a informação é transmitida. Eu posso dizer BOM DIA em português, OHAYO em japonês, GOOD MORNING em inglês, BUENOS DIAS em espanhol, mas em todos esses casos a INFORMAÇÃO foi a mesma. O que mudou foi a FORMA de transmitir essa informação, essa ideia de cumprimentar.
Então, quando falamos em AM, FM, SSB, CW, RTTY, DSTAR, FT8, estamos falando em algo como línguas diferentes, todas destinadas a transmitir informação.
MODOS ANALÓGICOS
CW
O primeiro modo de transmissão a ser inventado foi o CW, no século 19. CW significa “onda contínua” na abreviação em inglês, e quando associado ao código morse, consiste de sons curtos e longos que, em conjunto, significam letras, números, pontuação e sinais especiais. Assim, um único som curto significa a letra E, dois sons curtos a letra I, um som longo a letra T, um som longo e três curtos a letra B, e assim por diante.
Apesar de ser o mais antigo modo de transmissão, o CW ainda hoje é utilizado por inúmeras pessoas, dentre elas, nós os radioamadores. Isso acontece porque o CW é uma das formas mais eficientes de comunicação. É possível montar um transceptor de CW de baixa potência com apenas alguns reais e mesmo assim fazer contato com outros radioamadores distantes até milhares de quilômetros, dependendo da faixa utilizada e da propagação.
Além disso, O CW até hoje é utilizado pela telemetrias (Beacon) dos satélites no banco de dados do SatNOGS. Não é mesmo interessante. (https://db.satnogs.org/stats/) [informação adicionada pelo Paulo PV8DX]
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| Infográfico do SatNOGS mostrando a utilização do CW nos satélites |
AM
Depois do CW, o segundo modo de transmissão inventado foi o AM, que significa “amplitude modulada”. Para gerar uma transmissão em AM, basicamente a PORTADORA varia sua potência, ou amplitude, em função do áudio a ser transmitido. Foi o primeiro modo que permitiu transmitir diretamente a voz humana, permitindo a quem transmite ser ouvido em qualquer lugar aonde chegue sua transmissão. Porém, em comparação ao CW, seu alcance com a mesma potência é bem menor, ou seja, é bem menos eficiente.
Um receptor AM é extremamente fácil de montar.
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| Rádio de Galena ou Rádio a Cristal |
Veja acima, por exemplo, o chamado rádio de Galena ou rádio a cristal: consiste basicamente numa bobina, um diodo, um resistor e um capacitor, sem necessidade de alimentação com energia elétrica. No início do século 20, nossos avós e bisavós sintonizavam as emissoras de radiodifusão da época utilizando a princípio estes receptores simples. No radioamadorismo, este modo de transmissão ainda hoje é utilizado por saudosistas especialmente nas faixas de 40m e 80m.
SSB
Para resolver o problema da baixa eficiência do AM, foi desenvolvido o modo chamado SSB, abreviatura em inglês para BANDA LATERAL SINGELA. Nos rádios, o SSB se divide em dois modos, chamados USB e LSB. Em comparação com o AM, este modo apresenta uma qualidade de áudio nitidamente inferior, e não serve para transmitir música, apenas a voz humana. Apesar disso, teve adoção generalizada ao redor do mundo pela sua eficiência: este modo de transmissão consegue ir muito mais longe que o AM, com a mesma potência.
Comparativamente, uma transmissão em AM precisa ter uma potência seis vezes maior que em SSB para chegar com a mesma intensidade que este! Por exemplo, se um transmissor SSB de 100W consegue chegar, em determinada banda, numa distância de 1000 km, em AM seria necessário aumentar a potência para 600W para poder chegar com o mesmo nível de sinal que a transmissão em SSB. Em termos de eficiência energética, é uma diferença e tanto!
Porém, o SSB tem uma pequena desvantagem. Para que possamos entender uma transmissão em SSB, temos que sintonizar EXATAMENTE na mesma frequência que o sinal transmitido, com tolerância de apenas algumas dezenas de Hertz. Do contrário, o áudio recebido ficará completamente ininteligível, com voz de “pato” ou parecendo um monstro falando! Assim, enquanto que um transceptor AM é relativamente simples de construir, um transceptor SSB é extremamente complexo, e portanto, bem mais caro.
FM
Por último, temos o modo FM. Inventado pelo engenheiro eletricista norte-americano Edwin Howard Armstrong (1890–1954) que publicou o primeiro artigo em 1936, este modo foi concebido como uma alternativa ao AM, já que é bem menos sucetível a ruídos do que este.
Enquanto que no AM a amplitude da onda é modulada, ou seja, o sinal de voz, por exemplo, faz variar a amplitude ou potência do sinal de RF, em FM é a frequência do sinal que varia. Como os ruídos não são capazes de afetar a frequência de um sinal, mas sim a sua amplitude, um sinal transmitido em FM tende a ser ouvido "mais limpo" do que o mesmo sinal transmitido em AM.
Isto ficava notório na época em que os automóveis eram equipados com receptores AM e FM. Quando se ouvia emissoras AM no carro era comum ouvirmos a interferência do sistema de ignição dos automóveis. Isso ocorria pois as faíscas produzidas pela bobina emitem ondas eletromagnéticas que se somam ao sinal das emissoras e são ouvidas como ruído. Já quando se ouvia emissoras FM o sinal permanecia imune a essas e outras interferências.
É preciso enfatizar que ao falarmos em "variação de frequência", essa variação é tão rápida quanto o sinal a ser transmitido. Como os sons audíveis têm até 20 kHz de frequência, um sinal de voz, por exemplo, em alta fidelidade como numa rádio FM, faz variar a frequência da portadora até 20 mil vezes por segundo (na verdade há uma limitação técnica que limita a banda passante a até cerca de 16 kHz nas emissoras, mas isso é outra história)! Evidentemente, não precisamos ficar mexendo na frequência de nossos receptores para conseguir ouvir, pois isso é feito automaticamente pelo circuito do receptor, por assim dizer (é um pouco mais complicado que isso, mas por simplicidade, considere que seja assim!)
Mas nem tudo são flores: como a potência do sinal é constante, este modo é o mais ineficiente de todos, já que o transmissor opera com 100% da potência em 100% do tempo de transmissão, não importa o que estiver sendo transmitido, ao contrário do AM (em torno de 60% ou menos) e SSB (0%, pois só há potência quando há sinal modulado a ser transmitido). Por isso, dificilmente é usado em DX.
FM é largamente usado em radiodifusão por permitir qualidade sonora superior ao AM e maior resiliência contra ruídos. Também é utilizado em radiocomunicação, especialmente nas faixas altas do Radioamadorismo em VHF e UHF.
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| Comparação gráfica entre modulação em amplitude e frequência |
MODOS DIGITAIS
RTTY
O RTTY é a transmissão, via rádio, de TTY, ou seja, de teletipo, conhecido também como teleimpressora. Este modo de transmissão pode ser considerado como uma das aplicações mais antigas da tecnologia binária em telecomunicações, logo depois de Código Morse.
Foi inventado ainda no século 19, e foi utilizado pela primeira vez em rádio pelas forças armadas dos Estados Unidos nos anos de 1920, e comercialmente em 1932. Consistia de máquinas impressoras que emitiam sinais de áudio, consistindo de 5 bits de informação, que eram transmitidos via rádio para outras máquinas, que imprimiam o texto recebido. Estes sinais permitiam transmitir texto muito mais rapidamente do que via código morse, e assim, preferível quando era preciso enviar grandes quantidades de informação em pouco tempo.
Dentro do radioamadorismo, o uso do RTTY iniciou-se logo após o fim da II Guerra Mundial, em VHF. Já em 1946, aconteceu o primeiro contato radioamadorístico via RTTY na faixa de 2m. Hoje em dia, as faixas de HF são as preferidas para operação, e são realizados contestes em todo o mundo reunindo seus praticantes.
Uma antiga máquina de RTTY
PSK31
Seguindo a evolução da tecnologia, temos o PSK31. Este modo de transmissão é largamente usado especialmente nas bandas de HF pelas vantagens em relação ao RTTY. Enquanto que este modo sofre bastante com o QRM e QSB, o PSK31 oferece um sistema de correção de erros que minimiza esses efeitos sobre a recepção, tornando o texto recebido muito mais livre de erros. Além disso, ao contrário do RTTY que só oferece a transmissão dos caracteres alfabéticos, numéricos e alguns sinais de pontuação, o PSK31 oferece a possibilidade de envio de todos os caracteres do código ASCII, incluindo sinais especiais.
Outra grande vantagem do PSK31 é sua largura de banda, apenas 60Hz, contra cerca de 340Hz do RTTY e 3KHz da fonia em SSB. Quanto menor a largura de banda necessária, mais o modo de transmissão é eficiente, pois pode chegar “mais longe” com menos potência.
JT65 e FT8
Estes modos, especialmente o FT8, são considerados a “coqueluche” do momento. Inúmeros colegas têm utilizado estes modos em seus contatos pelo incrível poder de completar QSOs com níveis de sinal baixo, completamente inaudível para os ouvidos humanos.
Isto se deve à forma como os sinais são codificados. Somando-se isto ao período do Ciclo Solar em que nos encontramos, que prejudica a propagação dos sinais via ionosfera e praticamente inviabiliza a utilização de certas bandas e contatos a longa distância, podemos entender como estes modos têm sido preferidos entre tantos colegas.
Como falamos, estes modos permitem contatos com níveis de sinais baixíssimos, impossíveis de serem conseguidos utilizando outros modos. Isto é conseguido tornando a velocidade de transmissão extremamente lenta, além da pequena quantidade de informação transmitida. Como os dados são transmitidos de forma devagar, isso permite ao receptor separar mais eficientemente o que é ruído do que é o sinal propriamente dito, e isso é aliado à pequena quantidade de caracteres transmitidos, somente 13, o que permite enviar apenas o indicativo de ambas as estações e a reportagem de sinal, o que é considerado a mínima troca de informações que torna um contato válido.
Em ambos os modos de transmissão, JT65 e FT8, todas as estações obedecem a um ciclo sincronizado de transmissão e recepção. Cada estação obrigatoriamente deve sincronizar o relógio de seu computador com precisão de décimos de segundo, pois caso contrário, o computador não conseguirá decodificar os sinais. Em JT65, cada ciclo dura precisamente 1 minuto, e em FT8, apenas 15 segundos.
DIGITAL VOICE - DMR, C4FM, D'STAR
Por último, em nosso panorama sobre os modos digitais, temos os modos DV. Os modos de Digital Voice, ou voz digital, são modos que utilizam modulação digital para a transmissão de voz, além de dados como mensagens de teto, coordenadas geográficas para localização, etc. Têm se tornado bastante populares nos últimos anos.
O primeiro deles a chegar no mercado foi o D'STAR, desenvolvido pela ICOM em conjunto com radioamadores japoneses. A Yaesu também lançou seu sistema, chamado "FUSION" e também conhecido pelas siglas C4FM e YSF. Por fim, a Motorola lançou o DMR, sistema que vem rapidamente ganhando popularidade e é atualmente o mais utilizado pelos radioamadores a nível mundial.
Basicamente, o rádio codifica a voz em um sinal digital que é então transmitido pela antena. Do outro lado, outro rádio faz o caminho inverso, recebendo o sinal e decodificando a voz transmitida. Como vantagem está a maior clareza e a ausência de ruídos no áudio transmitido. O alcance tende a também ser maior, já que o sinal transmitido inclui códigos de correção de erro, o que aumenta a possibilidade do sinal ser decodificado mesmo quando está bem fraco.
Outra vantagem dos modos de Digital Voice é a possibilidade de utilização da internet como meio de transporte do sinal, expandindo as possibilidades de utilização do rádio. Atualmente a rede DMR/Brandmeister é a que mais tem usuários no mundo. Esta rede permite a criação de "salas" para conversação, chamadas de TG "talk Groups", onde colegas podem se reunir em torno de um tema específico (comunicação de emergência, bate-papo técnico, etc) ou por região (estados brasileiros, países, etc).
Este uso da internet é pouco compreendido por alguns, que julgam que os modos Digital Voice dependem da internet pra funcionar, o que não é verdade. A Internet é apenas um complemento útil. Sem internet, os rádios e repetidoras vão funcionar da mesma forma que os analógicos funcionariam, só que com vantagens.
OUTROS MODOS COMUNS
Além dos modos analógicos e digitais que citamos acima, existem inúmeros outros, como SSTV, que é transmissão de imagens, ATV, que é transmissão de vídeo, similar à transmissão de TV analógica comum – sim, como radioamadores nós podemos ter uma estação transmitindo TV! – e transmissão de DADOS. Muitos não sabem, mas parte da faixa de frequências utilizada pelos roteadores WIFI é compartilhada com uma faixa de radioamadores. Isso permite a nós também entrarmos no mundo das transmissões de dados, como Internet.
Há uma pesquisa interessantíssima nesse campo por parte de colegas lá fora para permitir interligar pontos distantes e prover comunicação de dados, inclusive de internet, inclusive em situações de emergência. Como podemos operar na faixa destinada ao WIFI, alguns colegas conseguiram com sucesso modificar alguns roteadores de internet de forma que possam operar de forma autônoma, criando pontos que se interligam de forma automática e provendo uma infraestrutura de rede bastante robusta e quase imune a quedas. Este é um campo novo, mas que pode ser explorado por qualquer colega radioamador que se interesse pelo assunto, de qualquer classe.
Dito desta forma, parece que estes modos são inacessíveis, complicados de operar e trabalhosos, mas isto não é verdade. Após as configurações iniciais, qualquer um pode operar em modos digitais sem esforço algum, e com possibilidades de contatos a longa distância incríveis.
Imagine transmitir com apenas 30 W, com uma simples antena dipolo ou vertical, e seu sinal ser ouvido a dezenas de milhares de quilômetros, do outro lado da Terra! Isto tornou estes modos extremamente populares entre os colegas ao redor do mundo, e serve também de porta de entrada para o incrível mundo dos contatos DX, pois não requer grandes antenas ou grandes potências, apenas persistência e uma pitada de sorte.
NOTA: Este artigo é uma reedição ligeiramente modificada de outros artigos já publicados pelo QTC da ECRA há alguns anos.
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Por Heather VK2FHLA. Traduzido por Alisson, PR7GA
Antennapalooza é um evento para radioamadores australianos realizado durante um fim de semana em uma propriedade rural. Este ano, aconteceu sua sétima edição, onde amadores de todo o país se reuniram para trocar experiências e acompanhar palestras sobre temas interessantes do radioamadorismo. O evento aconteceu este ano no primeiro fim de semana de dezembro.
Cerca de 50 pessoas atenderam ao chamado ao longo do final de semana, e cerca de 15 estiveram acampando durante a noite, desfrutando de pizza e boa camaradagem ao redor da fogueira. Vários clubes locais foram representados, além das associações nacionais RASA e WIA.
Várias palestras foram feitas durante o evento: Paul VK2APA falou sobre comunicações marítimas; Roy VK3GB conversou sobre antenas verticais. Bob VK3XP compartilhou seus conhecimentos sobre energia e aterramento numa estação móvel. Outros temas tratados foram introdução ao código Morse, introdução aos contestes e instalação de antenas para operação móvel e portátil. Futuramente estas palestras serão transformados em artigos e serão publicados na revista oficial da associação de radioamadores australianos RASA.
O final de semana foi repleto de companheirismo e troca de informações, fazer novos amigos e reencontrar os antigos colegas.
Para obter mais informações, visite antennapalooza.net.au
Heather VK2FHLA
Fontes:
https://www.qtcmag.com/
http://www.southgatearc.org/news/2021/december/antennapalooza.htm
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