Antenas encurtadas tipo rígido com bobinas de compensação

40mts. Freq. 7.075 Mhz.

Pretende-se uma antena para trabalhar nos 40 metros tipo Yagi direccional cortada para a frequência dos 7.010 a 7,100 Mhz, com o comprimento de 4 mts. por elemento e com a implantação de uma bobine a 2 mts. do centro.

 

Bobina para os 40 mts

- Fio utilizado 1,4m/m esmaltado.
- Espiras 26
- Espaçamento entre espiras 1m/m
- Diâmetro da bobina 40 m/m.
- Impedância 50 Ω
- Bobina mH 29,25
- Comprimento da bobine 18 cm.
- Comprimento do enrolamento da bobina 55 m/m
- Comprimento do dipolo 8 metros
- Comprimento de fio por bobine 3,38 mts.
Mostro fotos
 

Cálculos

Temos então a vontade de construir um dipolo rígido para a frequência de 7.075 mhz. (Para servir de direccional rígida que será do tipo Yagi se levar reflector e até directores).

Queremos então o comprimento total de 4 metros por elemento com a bobine a 2 metros do centro.

Então teremos de calcular da seguinte forma:

1º calcular ¼ de onda com a formula 71/f=1/4 comprimento de onda em metros.

71/7,075 = 10.03 mts.


2º Calcular o percentual da antena, ou seja o tamanho que queremos em relação ao ¼ de onda que são 10,03 mts.. L = 4mts.

(L/ ¼ de onda)x 100= percentual da antena. (4mts/10,03)X100=39%


3º Calcular o percentual da implantação da bobina 2 mts. em relação ao centro do dipolo .

(A/L) X 100

A é a distancia a que queremos a bobina do centro no nosso caso 2mts.

L é o comprimento do elemento 4 mts.

O percentual é de 34,5%


4º Calculo da indutância da bobina, com o percentual de encurtamento e com o percentual da posição da bobina na tabela adiante encontramos o valor de 650.

A indutância da bobina será assim calculada :

Indutância = nº da tabela/(6,28xF)

Indutância uH F= MHZ. 6,28= Constante

650/6,28x7,075mhz. 650/44.43= 14,629 uH.x2= 29.25uH


5º Calculo do nº de espiras.

H = (NxN)x D /1010x (L/D+0,45)= uH

N= nº de espiras

L= Comprimento da bobina em m/m

H = Indutância da Bobina em uH

D = Diâmetro da bobina.

 

Temos então as medidas de um dipolo rígido encurtado para os 40 metros, que instalado num rotor servirá de direccional, para alterar o mesmo para funcionar como uma antena Yagui de 3 elementos procederemos ao aumento de 5% de todas as medidas para o reflector e menos 5% das medidas para o director.

- A distância entre o director e o elemento radiante é de …..1/2 onda + 8% ou submúltiplos de onda..

- A distância entre o Reflector e o radiante é de ……1/2 onda + 8% Ou submúltiplos de onda.

- Seguem-se as 5 tabelas para encontrar dados de construção das bobinas. Fig. 4,5,6,7 e 8

- Aí encontra-se os elementos: suporte da bobine 10, 15, 20 e 40 m/m de Diâmetro.

- Diâmetro dos fios de bobinagem.

- Espaçamento dos enrolamentos.

Etc.

Os diâmetros dos tubos de alumínio a utilizar serão retalhos e com os diâmetros que se tiver ou comprar depois é ir para o ar e afinar caso a caso porque todas as antenas a serem montadas variam dos locais , altura distancias de paredes , etc , etc.

Utiliza-se alguns equipamentos para as afinações como medidor ROE , POTENCIA, MEDIDOR DE CAMPO GANHO , MELHOR UM ANALIZADOR MFJ 259 etc…

No meu caso comecei por cortar o cabo em múltiplos de ¼ de onda, soldei as fichas PL´s vivo e malha soldado com um bom ferro de soldar e liguei o cabo ao transmissor intercalei um medidor de estacionarias e potencia e na ponta uma carga fictícia, daí fiquei a ter a certeza de que não existia estacionárias, depois retirei o medidor da saída do transmissor e coloquei-o no final antes da carga fictícia provei que os 25w que percorriam o cabo sem percas e zero de SWR.

A partir deste teste liguei o cabo á PL de painel do dipolo e comecei os ensaios de estacionárias, ganho e potencia irradiada,

Para isso fui encolhendo e esticando a antena até obter o máximo de carga watts irradiados e o mínimo de estacionárias.

Como já atrás mencionei à que ter em conta o local, comecei por fazer isto com a antena a um metro do chão, consegui o que queria ver, a antena estava boa em 6,800 mhz , encolhi um bom bocado e passou para 7,600 mhz. estava em bom caminho.

Reduzi mais umas vezes medindo sempre até obter o resultado pretendido boa recepção nada de SWR e power total .

Carreguei de 5 a 1200 w, carga com saída total de RF , ZERO de SWR.

Ensaiei vários contactos em escuta e emissão, em escuta tirei prova de que estava melhor que outras que tinha ligadas através de comutador, ( GAP EAGLE vertical) e (2BDQ dipólo 40 e 80),

Menos ruído QRM mais sinal (Db) em RX e mais sinal posto em TX,

Como os 40 mts. variam em propagação durante o dia fez vários contactos nacionais e longa distancia acompanhando a propagação, obtive bons sinais dos contactos e o que mais queria era ver a direccionalidade e saída para América do Sul.

Exemplos:

Vila do Conde 12h 5/9+20, ao mesmo tempo Covilhã 5/9+40

Entretanto passei a antena para um mastro para ficar mais alta

Ficou a 1,50 m das telhas a parte ligada ao vivo, tive de afinar novamente a antena neste local, ficou boa.

As medidas finais não as dou ou seja é afinação caso a caso tendo em conta a localização, mas deve ficar com 2,35 mts. os tubos das pontas + OU –( AFINAR).

Resultados:

Itália 5/9+20 , 5/9+10

Brasil às 21h15m 5/9+20, Fortaleza 5/9+10 Seará ,Rio 5/9+10, Manaus 5/9+20, Rio de Janeiro 5/9+20

Estados Unidos 5/9+10, 5/9+20

Vantagem de cortar outras estações e ouvir as que queria direccionadas.

Nota :

Para passar a YAGUI o reflector tem que ter mais 5 a 8% e o 1º Director menos 5 a 8 %.

O comprimento do BOOM terá de ter ¼ de onda ou então engana-lo, que em principio dará 4,5 mts. só com reflector
 

Materiais:
 (SÓ PARA O DIPOLO 40 MTS)

- Tubos de alumínio de 25 m/m de diâmetro para os elementos do meio. 2 mts. cada.

- Tubos de alumínio 2,50 mts. telescópicos que são vendidos para cortinas de banheira (Não ANUDIZADO).

- Abraçadeiras serflex .

- Parafusos inox.

- Fio esmaltado de bobinagem de 1,4 m/m

- 3 bocados de tubos de plástico de hidronil de 40 m/m de diâmetro , 2 são para abrir rosca espaçada de 1 m/m para enrolar o fio da bobina.

- Casquilhos torneados para aplicar os tubos de alumínio, por causa da diferença de diâmetros, feitos em nylon ou teflon.
 

Após esta experiência que correu bem e de bastantes dias de ensaios e a aprovação, comecei a pensar noutra situação uma para os 80 mts. seguindo o mesmo sistema.

 

Bobina para 80 mts.

- Fio utilizado 1,4m/m esmaltado.

- Espiras 64

- Espaçamento entre espiras 1m/m

- Diâmetro da bobina 40 m/m.

- Impedância 50 Omeos

- Bobina mH 71,68

- Comprimento da bobine 260 m/m

- Comprimento do enrolamento das 64 espiras 15 cm.

- Comprimento do dipólo 9,80 metros

- Comprimento de fio por bobine 9 mts.

 

Bom, como o resultado foi também positivo resolvi aproveitar a ideia de fazer uma direccional YAGUI duo-banda 40 e 80 mts.

- Comprei numa casa de alumínios um tubo de secção quadrada

- 40x40 com 2.5m/m de espessura cortei 4,5mts e fiz um BOOM

- Fixei os dois dipolos rígidos com abraçadeiras de escape .

- Fiquei com duas baixadas 40 e 80, podia usar um relay coaxial com as fichas pl 239 e só uma baixada.

Sendo assim funciona desta maneira:

- Nos 40 mts. como irradiante o dipolo de 40 e reflector o dipolo dos 80 mts..

- Nos 80 mts. como irradiante o dipolo de 80 e director o dipolo dos 40 mts..

Após isto tudo e das afinações exigidas por causa do local resolvi fazer balums 1:1, comprei caixinhas de montagens electrónicas e fiz a montagem.

Antes de os aplicar liguei-os a um emissor da seguinte forma: comecei com baixa potencia, intercalei um medidor de SWR e Power , a seguir intercalei o balum e a este liguei uma carga fictícia, resultados O de SWR e potencia total.

Para quem queira saber como se faz um balum:

- Uma ferrite com 12 centímetros de comprimentos ed 10 ou 12 m/m de diâmetro, enrolei 3 vezes fio de 1,4 a fazer a quantidade de 8 espiras, fiz as ligações para saírem as pontas para a PL de painel e as outras para o dipolo estas são soldadas a parafusos de latão com anilhas e porca e contra porca. Mostro esquema e foto do mesmo.

Ficou tudo a trabalhar bem.

Agora vou pensar em jogar com os 2 dipolos para funcionarem como Yagui duo banda e só uma baixada, terei que ficar com um só balum jogar com comprimentos para interligação dos dipolos com o sistema stubes, ou cabos, nada vai ser impossível.

ATENÇÃO SE UTILIZAR MAIS DE 200W AS BOBINES TEM QUE SER REFORÇADAS INTERIORMENTE LEVANDO OS CASQUILHOS INTEIROS DE FÓRA A FÓRA, A minha primeira dobrou com 800W em FM, portadora continua.


Não perca o DOM dos Radioamadores, experimente, estrague faça, altere melhore, esta foi uma ideia para construir uma antena barata.

Já em tempos que já lá vão, fiz várias antenas encurtadas para os 160 mts. dei um exemplar a uma Senhora de Coimbra Dª Lucia CT1YH que fez o mundo inteiro com ela, essa antena foi feita aquando começaram a autorizar trabalhar nessa banda.

Na altura o CT1AVR esteve presente na montagem e veio a fazer uma cópia, por sinal vi uma cópia em casa do CT1DVW com as medidas dadas por CT1AVR, sinal que aprovou.

Em VHF e UHF FIZ VARIADÍSSIMAS MAS SEMPRE COM A MANIA DE COLINEARES E YAGUIS.

Já vi coisas assim publicadas depois de feitas , por exemplo há muitos anos fiz antenas direccionais de VHF e UHF, antenas que utilizava para Óscar 10, tirei-as do telhado para um colega as levar e copiar , emprestei equipamento ft 780R para fazer experiências e depois vias publicadas com o nome do Falso PRODUTOR, e muitas cópias de antenas por aí andam A PARTIR DESSAS CÓPIAS.

Ainda bem aprovam.

AOS COLEGAS RADIOAMADORES QUE QUEIRAM UTILIZAR, APROVEITAR ESTES ESQUEMAS RESPEITEM O NOME DOS MODELOS.
 

FOTOS DE AJUDA PARA FAZER AS BOBINAS E ACABAMENTOS e ENSAIOS COM TX e LINEAR 

UMA PRÁTICA PARA OS CÁLCULOS

(Uma vez que temos há partida os elementos já da antena dos 40mts.)

Calcula-se só os mH da antena nova a fazer


Temos a antena nos 7,50 - 40 mts com:

29,25mH e 26 espiras,

Temos em 3,750 - 80mts

71,68mH, espiras ????

queremos saber o nº de espiras, então vamos fazer uma regra de três simples.

29,25 ---------- 26

71,68 ---------- x         x = 71,68 x 26 / 29,25 = 63,7 espiras arredonda 64

Duvidas há que perguntar, fazer antenas não é só reproduzir o que se vê feito em papel, o que já não é mau , mas tem que também se saber os porquês de ser assim... ....
 

ALGUMAS FOTOS DA ESTAÇÃO E ANTENAS
 

Alguma informação necessária podem pedir por Email. QRV

Jorge Sá, CT1BPJ e CT1GLH

Mail: jorge_sa@netcabo.pt

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Página "Dipolo rígido " actualizada em: 01-04-2008
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