Parasol - Antena guarda-chuva de 160 metros. Esquema, descrição

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Guarda-sol - antena guarda-chuva de 160 metros. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Um artigo de Al Christman, K3LC (QST, outubro de 2000, pp. 43 - 49) descreve uma antena guarda-chuva um tanto incomum para 160 m, que pode ser facilmente convertida para outras bandas amadoras. A antena tem uma série de vantagens: em primeiro lugar, a sua altura não excede metade da altura de uma antena vertical convencional de quarto de onda, ou seja, é apenas λ/8, em segundo lugar, o mastro da antena vertical é aterrado no ponto mais baixo, sem necessitando de um isolador de suporte, em terceiro lugar, a antena é alimentada no ponto superior do mastro, permitindo que outras estruturas, por exemplo, antenas de alta frequência e VHF sejam colocadas ao longo de quase todo o seu comprimento. Duas antenas semelhantes de ondas médias foram construídas na Pensilvânia e são usadas com sucesso para transmissão de rádio.

Guarda-sol - antena guarda-chuva de 160 metros

O design da antena segue o mastro de antena alimentado por cima de Eisenberg, conhecido desde a década de 30. Requer um bom aterramento ou, melhor ainda, um sistema de contrapesos radiais. Na Fig. A Figura 1 mostra o diagrama de uma antena com 120 contrapesos de quarto de onda enterrados em uma profundidade rasa. Todos eles estão conectados à base do mastro de 21,33 m de altura. O cabo de alimentação coaxial passa por dentro do mastro, sua trança é conectada ao topo do mastro e o condutor central é conectado ao guarda-chuva. Este último é composto por três fios de 14,2 m de comprimento, inclinados em um ângulo de 30° com a horizontal. Esses mesmos fios são a parte superior dos cabos de sustentação que sustentam o mastro. Os cabos de sustentação são direcionados para as extremidades dos contrapesos enterrados.

O diâmetro de todos os fios (contrapesos e guarda-chuva) é de 2 mm. Os fios são cabos de antena de cobre ou bronze. O contrapeso também pode ser feito de aço galvanizado. O mastro em si é um tubo de duralumínio de duas polegadas (50,8 mm de diâmetro) e repousa sobre um tubo de aço galvanizado de meia polegada e 1,5 m de comprimento, cravado no solo.

A modelagem computacional mostrou que tal antena praticamente não é inferior a um quarto de onda vertical de tamanho real com um sistema semelhante de contrapesos, tem um ganho em relação a um emissor isotrópico de 1,26 dBi, um ângulo de radiação máxima no plano vertical de 24° e uma impedância de entrada (no ponto de alimentação) de cerca de 30 Ohms na frequência de ressonância de 1830 kHz. A constante dielétrica da Terra foi assumida como sendo 13, condutividade - 5 mSim/m.

Sem nos determos nas muitas opções intermediárias descritas no artigo, falaremos apenas sobre o seguinte: se o comprimento dos contrapesos enterrados for reduzido para 21 m, o ganho da antena cai para 0,24 dBi, ou seja, em 1 dB, e o comprimento dos feixes “guarda-chuva”, que agora direcionados em um ângulo de 45° em relação ao horizonte, é necessário aumentar para 15,4 m (para sintonizar a ressonância).

Guarda-sol - antena guarda-chuva de 160 metros

Como a criação de um "solo" tão ramificado é problemática, revelou-se aconselhável usar contrapesos elevados, e em quantidades muito menores. Na Fig. A Figura 2 mostra uma opção com oito contrapesos radiais que se estendem da base do mastro até uma altura de 3,66 m, e depois horizontalmente, até uma distância de 21,3 m do mastro. Os três fios “guarda-chuva”, inclinados em um ângulo de 45°, têm comprimento de 15,66 m. O ganho da antena caiu mais 0,7 dB e chegou a -0,43 dB com impedância de entrada de 23 ohms.

Contrapesos curtos e elevados requerem ajuste. Para isso, na base do mastro eles são conectados em quatro e conectados ao mastro por meio de duas bobinas com indutância de 7 μH. Conectar os contrapesos ao mastro não no solo, mas a uma determinada altura, não ajustá-los com bobinas ou colocá-los diretamente na superfície do solo dá resultados piores, às vezes em vários decibéis.

Ao fazer uma antena, alerta o autor, deve-se prestar muita atenção à qualidade das conexões elétricas - as perdas na antena dependem em grande parte delas. Ao mesmo tempo, o mastro da antena não precisa ser de alumínio - ao usar aço galvanizado, as perdas aumentam menos de 0,1 dB. Também não é necessário aderir estritamente às dimensões fornecidas - o mastro pode ser um pouco mais alto ou mais baixo, e a antena pode ser ajustada à ressonância alterando o comprimento dos raios do “guarda-chuva”. Também pode haver não três, mas mais. Os contrapesos elevados são melhor ajustados separadamente, alterando a indutância das bobinas incluídas em sua base.

Resultados muito interessantes foram obtidos por modelagem computacional de um conjunto de antenas em fase de quatro antenas guarda-chuva colocadas nos cantos de um quadrado com um lado de 1/4 de comprimento de onda. Os padrões de radiação resultantes não são piores do que os dos “canais de onda” de dois e três elementos nas bandas de HF. O ganho alcançável excede 6 dB e a relação de potência de radiação direta/regressa é de 23 dB. A radiação máxima ainda é direcionada em um ângulo de 22...23° em relação ao horizonte.

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