Na minha opinião as antenas para as activações SOTA, devem ter a seguintes características:
-multi-banda, simples, robustas, eficazes, leves, adaptadas (Z=50 Ohm), e fáceis de instalar.
A antena que melhor se enquadra é o “velho” Dipolo de Meia Onda que ainda tem a vantagem de ser simples de construir e barato.
Este dipolo deverá funcionar nas bandas dos 10, 15, 20 e 40 metros, mas outras bandas poderão ser escolhidas. Futuramente irei adicionar os 17 e os 30 metros.
Para ser mais fácil de o montar resolvi encurta-lo na banda dos 40 metros. Esta antena já foi concebida para trabalhar com potencias até 100 Watt. Mãos à obra!!! Como encurtar um dipolo
Um dipolo de meia onda pode ser encurtado com cargas indutivas (bobines) aplicadas ao longo dos seus pólos, cargas capacitivas (chapéu capacitivo) aplicadas no seus extremos ou até com cargas lineares.
Optei pelas cargas indutivas por serem robustas e simples de construir.
É do conhecimento geral que melhor compromisso entre o comprimento e a eficiência de um dipolo está nos 70% do seu tamanho efectivo (eléctrico). Portanto a antena para operar em 40 metros, nunca deverá ter uma envergadura inferior a 14 metros.
As cargas indutivas foram estrategicamente montadas depois do dipolo dos 20 metros, mais tarde vamos perceber porquê.
Construção das bobines
A pagina do colega K7MEM foi a ferramenta que utilizei para fazer o calculo das bobines de carga. O valor da sua indutância depende do comprimento do dipolo e da posição onde vão ser montadas. Depois de varias simulações cheguei há conclusão que uma indutância entre 10 uH e 15 uH é suficiente. Os valores calculados aproximam-se da realidade...
Devemos ter presente que comprimento e a largura de banda (swr<2:1) do dipolo em 40 metros são directamente proporcionais.
Na tabela podemos verificar os resultados obtidos nos testes que fiz com bobines de diferentes valores.
Indutância BW (SWR Limites da banda) Comprimento total do dipolo
± 9uH 1,5:1 em 7.100 e 7,200 MHz ± 7,65x2=15,3m
± 14 uH 1,9:1 em 7100 e 7,200 MHz ± 6,85x2=13,7m
Para construir as bobines usei como forma uns pequenos tubos plásticos com 50 milímetros de diâmetro e 40 milímetros de comprimento, nos quais enrolei 18 voltas fio de cobre esmaltado de 1,5mm de diâmetro.
Segundo os cálculos as indutâncias deveriam ser de 10 e 15uH, na pratica ficaram com valores cerca de 1 uH mais baixos, nada mau... ☺
É possível obter o mesmo valore de indutância com bobines de diâmetros e comprimentos diferentes. Uma relação diâmetro/comprimento maior resulta numa bobine com menos perdas. A eficiência da bobine também melhora com o aumento da secção de fio utilizado.
Aconselho usarem bobines diâmetro superior a 40 milímetros bobinadas com fio esmaltado de diâmetro superior a 1 mm.
Comprimento menor ou Largura de Banda maior?
A minha experiência indica que a melhor opção será uma bobina com cerca de 10 uH onde o compromisso entre a largura de banda em 40 metros e o comprimento da antena é mais favorável. Há situações no campo onde não consegue obter as melhores taxas de ROE, nesses casos uma largura de banda maior vai ser útil, principalmente quando pretendemos operar nos extremos da banda (CW)
A construção destas bobines não é critica, porque qualquer que seja o seu valor, será sempre compensado com o maior ou menor comprimento do dipolo nos 40 metros. Para proteger o enrolamento usei um pouco de manga termo-retráctil.
Comutação de bandas
Numa antena dipolo multi-banda o seu comprimento tem que ser ajustado conforme a banda em que vamos operar, habitualmente isto é feito “automaticamente” com circuitos LC paralelos, os celebres Traps. Fazer Traps exige conhecimentos, material e equipamento que poderá não estar ao alcance de todos, por esse motivo no meu projecto selecção de bandas é feita através de pequenas fichas. Apesar de terem a desvantagem de ter que as ligar/desligar cada vez que se muda de banda, tem a vantagem de ser sistema simples e robusto que praticamente não terem perdas . Depois de cerca de 100 activações nas mais diversas condições posso afirmar que a escolha foi acertada ☺
Materiais Estes foram os materiais que usei, mas com um pouco de imaginação poderão fazer melhor...
Antena
Fio eléctrico de 0,5 mm2
Isolares são pequenas argolas de cortinas de casa de banho comprada numa loja chinesa.
Fichas (jumpers) que usei (não sei a ref.) são baratas e revelaram-se fiáveis, e são fáceis de encontrar nas lojas da especialidade.
Abraçadeiras serrilha
Fio 4 mm para espias
Bobines
Fio esmaltado de 1,5 mm diâmetro
tubo plástico 40 mm diâmetro
manga termo-retráctil
Construção e ajustes
O ajuste da antena deve ser feito em campo aberto, usando o mesmo suporte que vamos utilizar na operação em portátil, garantindo assim que a distancia ao solo e abertura do dipolo serão aproximadamente os que vamos encontrar durante a sua utilização.
Atenção, o ajuste do dipolo é feito a partir da banda mais alta para a banda mais baixa ou seja dos 10 metros para os 40 metros.
Deve ser o mais rigoroso possível!
O resultado desta formula é um bom ponto de partida para calcular o tamanho aproximado dos fios para usar na construção da antena.
Como não consideramos o factor de velocidade os comprimentos obtidos serão sempre por excesso, dando-nos uma boa margem para afinar a antena.
Comprimentos dos lados dos dipolos (medidas a ajustar)
Comprimento dipolo 10 metros cerca de 2,7 metros
Comprimento dipolo 15 metros cerca de 3,6 metros, (acrescenta cerca de 1,00 metro ao dipolo de 10 metros)
Comprimento dipolo 20 metros cerca de 5,3 metros, (acrescenta cerca de 1,7 metro ao dipolo de 15 metros).
Comprimento dipolo 40 metros, acrescentar depois da bobina cerca de 3,00 metro
Calibração
Ajustar dipolo dos 10 metros a partir dos 2,7 metros para o mínimo de SWR
Ligar mais 1 metro de fio e ajustar nos 15 metros para o mínimo de SWR
Ligar mais 1,70 metros e ajustar nos 20 metros para o mínimo de SWR
Ligar a bobina e os 5 metros de fio restantes ajustar para o mínimo de SWR
Os comprimento de cada elemento da antena e o seu comprimento final depende de vários factores por este motivo a sua antena será “única”, dificilmente encontrará outra igual.
Notas importantes:
Uma maior indutância corresponderá a um menor comprimento do dipolo nos 40 metros.
Quanto mais curto for o dipolo em 40 metros menor será a sua largura de banda.
À medida que a carga indutiva (bobina) se vai aproximando do extremo do dipolo o seu efeito vai diminuindo.
Resultados Tenho utilizado esta antena em activações SOTA com bons resultados. É fácil de montar em terrenos mais complicados. Em qualquer configuração a taxa de SWR até aos 20 metros é excelente , por vezes em 40 metros é necessário reconfigurar a antena para baixar o SWR. Em nenhuma circunstancia o SWR foi superior a 2:1, garantindo assim que não se danifica o andar final do transceptor ☺
Se tiver um SWR superior a 2:1 ou se esqueceu de mudar um jumper ou a baixada esta com defeito... :)
Confuso? Não! Alguma duvida entre em contacto comigo, terei todo o gosto em o ajudar.
CT/MN-001 SOTA Activation