Antenas

Aqui está a fórmula para calcular antenas, aqui será descrita a fórmula para antena de 4 elementos, mas esta fórmula funciona para antenas direcionais de até 15 elementos e com gama match, os resultados variam de acordo com a freqüência de saída do transmissor.

Para calcular qualquer antena, o primeiro passo é saber qual é o comprimento da onda, isto é conseguido dividindo 300 pela freqüência de operação, e antes que me perguntem, o 300 vem da velocidade de deslocação da rádio freqüência ao ar livre que é 300.000 km/s.

A velocidade da luz no vácuo é a mesma da rádio freqüência ao ar livre, e são exatos 299.792 quilômetros por segundo, de acordo com a moderna física teórica, toda radiação eletromagnética, incluindo a luz visível, se propaga (ou se move) no vácuo a uma velocidade constante, chamada de velocidade da luz, que é uma constante da física, é a mesma a velocidade de propagação da atração gravitacional, na teoria geral da relatividade, e foi adaptado para 300.000 Km/s a velocidade para facilitar os cálculos.

Como vamos trabalhar com freqüência em MHz devemos "cortar" 3 zeros, e deixar a base apenas de 300.

O símbolo representa o comprimento da onda, então temos:

= 300 / F.

C representa o elemento irradiante.

O comprimento do elemento irradiante é obtido dividindo 142.5 pela freqüência em MHz, então temos:

C = 142,5 / F (em MHz).

142,5 é o fator de uma constante fixa de rádio freqüência e F é a freqüência de operação.

O tamanho do refletor é obtido através de: 0,49 x

O tamanho do primeiro primeiro diretor é obtido a partir do irradiante através de: 0,43 x

O segundo diretor é obtido a partir de: 0,40 x

Espaçamento entre os elementos:

Espaçamento entre o refletor e irradiante: 0,25 x

Espaçamento entre o irradiante e o primeiro diretor: 0,15 x
Espaçamento entre o irradiante e o segundo diretor: 0,15 x

Gama Match:

Ponto A: 0,01 x
Ponto B: 0,06 x

Apesar das formulas fornecerem uma indicação precisa dos tamanhos e e dos espaçamentos entre os elementos de uma antena, existe sempre a diferença entre a teoria e a prática, e em se tratando de rádio freqüência (RF), essa diferença é bastante significativa.

A recomendação é que antes de montar definitivamente qualquer antena os elementos da antena e o Gama Match sejam dotados de algum mecanismo que permita a variação tanto do tamanho como dos espaçamentos entre si.

O auxilio de um medidor de intensidade de campo e de um medidor de ROE são indispensáveis para obter o melhor ajuste neste tipo de antena, principalmente quando o transmissor tiver uma potencia acima de 1 watt.

Diagramas de Radiação

Uma antena Yagi-Uda ou simplesmente antena Yagi é aquela que possui um elemento ativo em que é feita a alimentação e dois ou mais elementos parasitas que funcionam como diretor ou refletor. Acorrente excitada no elemento diretor ou refletor são re-irradiadas resultando em uma superposição do campo elétrico no elemento ativo provocando um aumento de ganho. Antenas Yagi com seus diagramas de irradiação são mostradas nas figuras abaixo.

O diagrama de irradiação depende do espaçamento entre os elementos diretor, refletor e elemento ativo.O cálculo de antena Yagi é muito complicado de fazê-lo de maneira analítica. Na prática usa-se a tabela 1, onde juntamente com figura 1 podemos calcular os espaçamentos e as dimensões dos elementos da antena. Na tabela N é o número de elementos, L o tamanho do diretor, LR o tamanho do refletor, L o tamanho do elemento ativo e LD o tamanho do diretor.

Antena Yagi , onde: LD são o elementos diretores e LR é o elemento refletor.

A figura abaixo nos fornece o diagrama de uma antena Yagi de 6 elementos no plano H e plano E.