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antena - tecnologia de antenas O dipolo simples é uma antena de fácil montagem como a antena de comprimento randômico, mas apresenta vantagem de diretividade e sintonização em relação à sua anterior. Seu comprimento total (dos radiadores) é projetado para metade do comprimento de onda (l /2) do sinal a ser recebido, pelo que também é conhecida como antena meia onda.
4- 4 dipolo simples (a) fio (b) alumínio A figura 4-4a mostra uma antena dipolo simples. O comprimento total de meia onda (l /2) é obtido com dois radiadores de quarto de onda (l /4), separados no centro por um isolante. Na ponta de cada um deles, junto ao isolante central, puxa-se um fio e o par assim formado inicia a linha de transmissão para o receptor. Os radiadores podem ser simples fios nº 12 ou 14, ou ainda tubos de alumínio como na figura 4-4b. O comprimento total (l /2) da antena, para captação de um sinal de frequência F (em MHz) é dado pela fórmula: L(metros)= 142,6 / F(MHz) Por exemplo, a captação do sinal de uma transmissora de Rádio com frequência 12,540 MHz exige uma antena dipolo de comprimento total: L= 142,6/12,540 = 11,37 metros assim, cada radiador (l /4) terá 5,68 metros. Na fórmula acima está embutida uma correção de 5%, diminuindo o comprimento da antena. Se ela for instalada em altura muito alta, correspondendo a vários l do sinal, então a fórmula correta é: L(metros)= 150 / F(MHz)
4-5 impedância do dipolo x altura acima da terra O motivo da alteração na fórmula conforme a altura de instalação é visto na figura 4-5: apenas nas alturas múltiplas do quarto de onda do sinal (l /4) a impedância da antena registra seu valor padrão de 73 O , mas para múltiplos muito grandes de l /4 (altura de instalação muito alta) todos os valores tendem à impedância 73 O .
4-6 casamento de impedância do dipolo simples Considerando que a impedância do dipolo simples é 73 O fica fácil conectá-lo por cabo coaxial 75 O ao receptor (figura 4-6a). Usa-se um balun 1:1 apenas para converter o balanceamento do dipolo no desbalanceamento do cabo coaxial. Mas se quisermos como linha de transmissão um twin 300 Ohms será preciso um balun 1:4, multiplicando por 4 os 73 O do dipolo para atingir quase 300 O do twin (a pequena diferença de 73 O para 75 O pode ser desprezada).
4-7 padrão de resposta do dipolo
4-8 direcionamento ideal do dipolo O padrão de resposta do dipolo simples é um "8" (figura 4-7), onde a direção de máxima recepção é perpendicular à antena. Nas extremidades dos radiadores encontramos a direção nula, onde nenhum sinal é captado. Isso permite não só obter um bom ganho para o sinal desejado (direcionando os radiadores perpendicularmente para o seu transmissor), como ainda evitar interferências indesejáveis (direcionando as extremidades dos radiadores para seus transmissores). A figura 4-8 mostra o direcionamento ideal do dipolo. A frequência central de sintonização do dipolo simples é derivada da fórmula já vista L=142,6/F. A sintonização abrange uma faixa de frequências em torno da frequência central, cuja extensão depende do diâmetro dos radiadores. Fabricando-os com fio nº 14 temos uma faixa de 3 MHz (por exemplo, sintonização de 11 MHz a 14 MHz, com frequência central 12,5 MHz); usando tubos de diâmetro 3 polegadas a faixa aumenta para 50 MHz (por exemplo de 50 MHz a 100 MHz, frequência central 75 MHz). |
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