Projetos práticos de antenas e baluns - por Adalberto Marques
RESUMO DO ARTIGO ?ANTENA ATIVA ÔMEGA 3? - DE AÉLERSON MACHADO ? VALINHOS ?SP
DESMISTIFICANDO O BALUN 9:1
Maricá - As
Benesses que um Espelho D?água Proporciona
RESUMO DO ARTIGO ?ANTENA ATIVA ÔMEGA 3? - DE AÉLERSON MACHADO ? VALINHOS ?SP
A antena possui uma espira somente que é feira com tubo de cobre (destes usados em refrigeração) espessura externa no tubo 4 milímetros e formando uma espira nas dimensões do desenho seguinte
Aqui outro desenho, mostrando mais as conexões físicas :
Como você pode notar o circuito não recebe alimentação pois o FET é alimentado pela própria tensão componente da RF captada pelo loop (da ordem de microvolts).
Ultimamente, em minhas participações na lista radioescutas Yahoo, patrocinada pelo DXCB, o principal assunto sobre o qual tenho recebido perguntas é o tal do balun que se utiliza nas antenas Long Wire, o balun 9:1. Normalmente todo ?eletrônico? tem mentalizado o princípio de funcionamento de determinado dispositivo e necessita de uma consulta para confirmação do circuito exato deste dispositivo.
No caso do balun 9:1, tenho pesquisado, lido e falado tanto sobre ele que talvez nunca mais precise fazer uma consulta para confirmar o seu circuito de confecção pois isso me fez decorar o famingerado balun.
Neste artigo vou procurar eliminar os tabus que existem à cerca deste artefato tão simples e tentar proporcionar meios a que cada um possa confeccionar o seu através da utilização de materiais baratos e de fácil aquisição no mercado ou nas sucatas. O presente artigo não se trata de uma explanação técnica sobre este dispositivo, mas sim uma monografia escrita com a finalidade de informar ao radio escuta sem experiência em eletrônica o que é este balun e como poderá fazer um para sua utilização. Assim sendo evitarei ao máximo utilizar terminologia técnica e recorrerei até a analogias para facilitar a explicação.
O circuito do balun pode ser visto na figura 1 e na figura 2 que é uma outra disposição do mesmo circuito somente para ilustrar de modo mais exato o tipo de transformador de impedâncias que se pretende montar:
QUAL A UTILIDADE DESTE BALUN ?
O Balun 9:1 utilizado nas antenas Long Wire tem duas finalidades básicas que são: transformar a saída desbalanceada da antena long Wire em uma saída balanceada que permita a conexão equilibrada de um cabo coaxial à mesma pois as entradas dos receptores transistorizados digitais (ICOM, SONY, etc ) são desbalanceadas. Para não enriquecer o artigo com vernacular ?tecniquês? vou definir estas saídas como: Desbalanceada é a que é feita com cabo coaxial e balanceada é a que é feita com fio singelo.
A segunda função do balun 9:1 nesta antena é realizar a transformação da impedância de alimentação da antena (onde se liga o cabo) que é de um valor entre 400 e 500 ohms na mesma impedância de entrada dos receptores que apresenta valores entre 50 e 75 Ohms.
Como a nomenclatura do tal balun demonstra, ele divide por 9 a impedância apresentada na sua entrada de alta impedância; ou seja se conectarmos a ele uma long Wire que tenha uma impedância de 450 Ohms ele oferecerá ao receptor uma impedância de 50 Ohms realizando o casamento entre a impedância de saída da antena e a impedância de entrada do radio.
Nesta atividade de casamento de impedância, a péssima qualidade dos cabos coaxiais que encontramos no Brasil, sem exceção para nenhum fabricante, faz com que tenhamos uma margem de erro muito grande nos baluns. Por terem de exportar receptores para paises onde sabidamente serão conectados a cabos coaxiais de impedância diferente da especificada, os fabricantes já confeccionam a entrada destes receptores com uma faixa larga de impedância. Com isso a confecção do balun torna-se muito menos crítica do que seria se tivéssemos de faze-lo para condições de valores mais precisos.
OS MATERIAIS PARA VOCÊ CONSTRUIR O SEU BALUN 9:1
Já confeccionei estes baluns com o núcleo toroidal específico determinado pelo ARRL Handbook , que é muito difícil se conseguir no nosso comércio. A solução prática para isso eu apresento através das experiências realizadas com outros núcleos pois já obtive resultados praticamente iguais utilizando outro núcleo toroidal mais fácil de se conseguir em fontes queimadas de computadores, núcleo de ferrite em barra (Ferrite de antena de OM de receptores) e até ferrite de Fly-Back queimado de televisores. No caso dos ferrites de Fly-Back, por variarem de tamanho em função das diferentes marcas, achei que iriam apresentar comportamentos muito diferentes e mesmo assim isso não ocorreu. Para cada tipo de núcleo utilizamos um número diferente de espiras nas bobinas.
Quanto ao fio utilizado no enrolamento do balun, já confeccionei utilizando fio para enrolamento de motores sendo que os de número 18, 19 e 20 AWG como também o fio colorido de cabo telefônico são os ideais.
A fiação do balun não é feita com as bobinas enroladas paralelamente umas as outras, na realidade deve-se enrolar os fios das três bobinas, formando uma ?cordinha? com eles e será com esta ?cordinha? que se enrolará as bobinas. É importante marcar as extremidades de cada fio (A,B e C) para poder se identificar cada bobina na hora de fazer as conexões entre elas, mas se utilizar cabinho de cabo telefônico utilize de três cores diferentes.
BALUN COM NÚCLEO DE FERRITE EM BARRA
Pequenas variações nas dimensões da barra são irrelevantes.
BALUN COM NÚCLEO TOROIDAL
Este núcleo pode ser facilmente conseguido em oficinas de reparos de computadores pois ele pode ser retirado de fontes de computadores que estejam queimadas. Normalmente são de cor amarela, mas existem alguns fabricantes que deixam na cor natural do ferrite (Cinza grafite).
BALUN COM NÚCLEO DE FLY BACK DE TELEVISOR
Ao final acondicione o balun em uma caixa plástica (saboneteira, tubo de Cebion, recipiente de filme fotográfico, etc), vede bem para evitar umidade, com silicone, Araldite, durepoxi, massa plástica ou fita de auto fusão, e ... ... boas escutas.
Maricá - As Benesses que um Espelho D?água Proporciona
Após participar do Encontro com o pessoal da CRI no Rio de Janeiro, , no dia 20 de fevereiro passado, á convite do amigo Sarmento Campos fui realizar algumas escutas com ele em Maricá, o portal da região dos Lagos do Rio de Janeiro.
Realizamos escutas maravilhosas no local, nos dias 20 e 21 de fevereiro, mas as escutas realizadas no dia 22 me levaram a fazer uma observação e uma comprovação experimental que acabou me surpreendendo pelo resultado apresentado.
No dia 22, acordei mais tarde, em função do resfriado que tinha me desgastado na sexta e no sábado, mas a noite de sono e as aspirinas tinha sido um santo remédio e me colocaram de pé com excelente disposição física e com grande expectativa às escutas possíveis no dia.
Após o café da manhã., conversando com o Sarmento Campos sobre as escutas que havia feito em OM no local, ele me falou que certa vez, comunicou o Augusto Huertas, Diretor da Radio Bandeirantes, que a emissora era ouvida em Marica, a qualquer hora do dia com sintonia perfeita, em 840 KHz e recebeu incredulidade dele.
Saí daquela conversa, pensando: Que mistério é este que proporciona escutas de emissoras em OM numa distância superior ao que todas as teorias apresentam para o caso ?
Eu tinha lido um artigo do Felipe L. G. Flosi, ?Como escutar Papua Nova Guiné, numa boa?, no site do DX Clube do Brasil ( www.ondascurtas.com ) , onde ele informa que esta escuta somente é possível no sudeste do Brasil, durante o inverno e pela manhã e descreve uma série de experiências realizadas sobre o caso e apresenta os resultados obtidos. Um excelente artigo baseado na experimentação, o que lhe dá maior valor.
Mas acontece que eu tinha ouvido a R. Western de Papua Nova Guiné, às 21:38 UTC do dia anterior ! E para maior agravante, a escuta foi feita em 3.305 KHz... na verdade isso estava registrado no display digital de meu SONY, mas a escuta foi feita utilizando um desvio para a banda lateral Inferior, através do SSB do SONY 7600GR e o Sarmento verificou no ICOM R-75 que a sintonia estava sendo feita em 3.305,85 ou seja quase 3.306 KHz. Uma freqüência muito baixa para ser captada em tal distância visto que é um segmento que é absorvido pela camada ?E? da Ionosfera, não se permitindo á reflexão e ainda mais de uma sucessão de muitos saltos até o meu receptor, saltos estes passíveis ainda de muito desvanecimento nos diversos obstáculos físicos terrestres bem como nas diversas variações climáticas que teria de atravessar. Considerando ainda que a emissora emite com uma potência de 10 kW, valor muito baixo para transmissões internacionais, o fato se apresentava mais improvável ainda.
Tecnicamente eu jamais poderia ter ouvido aquela emissora , mas a realidade é que eu ouvi, e isso me intrigou muito e me levou a pensar o seguinte:
Se eu conseguir definir as condições que me levaram a fazer esta escuta, poderia encontrar uma maneira, um processo bem detalhado de realizar muitas outras semelhantes e isso poderia ser uma ferramenta útil a todos que desejassem fazer DXs como estes.
Lembrei-me que no dia 20, quando o Sarmento fazia turismo comigo e o Valter pela cidade maravilhosa, em determinado momento da conversa o Valter afirmou: ? O melhor momento para se ouvir rádio é quando chove e não se apresentam descargas atmosféricas.?
A isso eu, acrescentei que em conversa com o Caio já havia mencionado que costumava anotar os valores da umidade relativa do ar, ás minhas anotações pessoais de escutas e com base nisso tinha observado que quando o ar se apresenta com uma umidade relativa mais alta fica mais propício a algumas escutas mais difíceis.
Bem, a minha primeira impressão era que estas ondas tinham saído da emissora e chegado ao meu receptor através da reflexão na ionosfera, mesmo que isso se apresentasse como muito improvável, mas era a hipótese mais viável, visto que em todos os compêndios sobre o assunto, se especifica que o alcance máximo das ondas diretas (chamadas terrestres ) de rádio são de 200 Kms em média.
Mas, uma pequena idéia surgiu na cabeça e resolvi fazer uma aplicação da mesma:
Peguei o Atlas Geográfico que o Sarmento colocara a disposição como material de apoio ás nossas escutas e copiei em uma folha à parte um trecho do litoral á partir do ponto onde estávamos até Florianópolis, registrando os pontos mais significativos.
Neste artigo, apresento um desenho similar e um pouco mais bem feito que o original.
Mas, no desenho, fui plotando os pontos onde poderia existir uma emissora que pudesse ter a escuta verificada.
Fiz uma relação das cidades envolvidas no percurso, pesquisei na lista Brasileira de Ondas Médias do DX Clube do Brasil, relacionando as emissoras referentes á cada cidade do trecho, e no período entre 1500 e 1800 UTC, fui tentando as escutas e me surpreendendo com os resultados que apresento em seguida:
Araruama-RJ ? 560
KHz ? 22/02/2004 ? 18:00 - R. Costa do Sol
Rio de Janeiro-RJ ? 580 KHz ?22/02/2004 - 18:02 - Rádio Relógio
Federal
Ubatuba?SP ? 1.140 KHz ? 22/02/2004 ? 16:02 ? R. Costa Azul
Caraguatatuba-SP ? 670 KHz ? 22/02/2004 ? 15:03 ? R. Oceânica
Guarujá-SP ? 1.550 KHz ? 22/02/2004 ? 17:48 ? R. Guarujá Paulista
Santos-SP ? 650 KHz ? 22/02/2004 ? 14:07 ? R.News
- 930 KHz ? 22/02/2004 ? 14:21 ? R. Cultura
- 1.240 KHz ? 22/02/2004 ? 16:17 ? R. Clube
Itanhaém-SP ? 1.390 KHz ? 22/02/2004 ? 16:31 ? R. Anchieta
Paranaguá-PR ? 1.460 KHz ? 22/02/2004 ? 16:40 ? R. Difusora
Guaratuba-PR ? 1.540 KHz ? 22/02/2004 ? 17:46 ? R. Litorânea
Florianópolis-SC ? 740 KHz ? 22/02/2004 ? 14:12 ? R. CBN Diário
Feitas estas escutas, fiquei deveras surpreendido, pois elas estavam me demonstrando que um paradigma estabelecido que afirma de modo dogmático que as ondas terrestres tem um alcance de 200 Kms em média estava caindo por terra.
E esta afirmação estava caindo por terra sob ass seguintes condições:
- Todas emissoras captadas estavam na faixa de ondas médias onde a propagação das ondas de rádio é feita impreterivelmente por ondas terrestres.
- Todas foram captadas no horário entre 14:00 e 18:00 UTC ( sob Sol). Horário mais que incorreto para escutas de emissoras de OM de longa distância. Este tipo de escuta é realizado sob os efeitos na gray line em horário de nascimento ou por do sol ou ainda na total ausência deste (á noite).
- Desconsiderando as Rádios Costa do Sol de Araruama e Relógio Federal do Rio de Janeiro que estavam dentro das condições apregoadas pela ?lei? dos 200 Kms, a mais próxima das emissoras ( R. Costa Azul de Ubatuba-SP) estava a aproximadamente 390 Km em linha reta e a mais distante (R. CBN Diário de Florianópolis-SC) estava a praticamente 1000 Km em linha reta. Para fazer as medições de distância eu ?fabriquei? uma régua em papel, plotando a escala do mapa. As distâncias podem não ser exatas, mas o erro introduzido pelo meu instrumento improvisado de medição fornecia uma margem muito pequena para ser considerado como significativo em relação ao valor absoluto das distâncias envolvidas.
- As antenas das emissoras de Ondas Médias, pelo menos no Brasil, são sempre do tipo Omnidirecionais, utilizando a própria torre suporte como antena de transmissão e deste modo são antenas que oferecem um ângulo bem obtuso de transmissão, não se permitindo a realizar uma transmissão via reflexão ionosférica e além do mais para permitir a execução de um ?ricochete? numa camada á tal distância permitindo o retorno do sinal a um ponto entre 390 e 1000 Km da origem, deveria ser uma antena direcional de ângulo agudíssimo, o que torna a realização totalmente improvável.
Voltou-me a mente a conversa do dia 20 sobre os dias de chuva bons para a escutas, a influência da umidade relativa...
Trocando idéias com o Sarmento Campos, verificamos que o fenômeno se tornava ainda mais marcante, nas proximidades da praia.
As nossas escutas foram feitas na casa dos familiares do Sarmento, distante aproximadamente 300 metros da praia e fomos até a orla marítima, levando o meu Sony 7600 GR e verificamos que lá ele poderia ser utilizado com um verdadeiro radiogoniômetro. E isso somente com o rádio na mão , girando e captando pela antena de ferrite interna as mais diferentes estações das mais diferentes direções.
Sabemos que a água tende mais para ser isolante que condutor (graças a Deus, pois senão as resistências dos chuveiros teriam que ter um isolamento elétrico para segurança dos usuários).
Mas acontece que o sal é um maravilhoso condutor elétrico e ele está presente numa boa proporção (muito boa para nós radio escutas) na água do mar (Isso no oceano Atlântico, pois no Mar morto esta salinidade é muito maior e provavelmente o fenômeno será muito maior naquela região.) Tal como as Ondas Longas são ainda utilizadas nas comunicações por submarinos, as ondas médias sofrem uma influencia muito benéfica em termos de alcance nas regiões litorâneas. Isso eu comprovei pela experiência. Foi o mar que me trouxe aquelas emissoras.
Bem amigos, está foi uma comprovação real das benesses que um espelho d?água pode fornecer à radio escuta.
Acredito que os espelhos d?água próximos a represas de rios ofereçam também situações semelhantes, mas o grau de intensidade do fenômeno será bem menor devido a baixa condutividade da água doce ( que conduz parcialmente através dos sais minerais dissolvidos em seu conteúdo sendo um líquido com muito menor condutividade que a água do mar).
Mas, mais gostoso que passar esta experiência para o papel, foi verificar ponto a ponto a recepção de cada estação, em OM, e cada uma num ponto mais distante do local da escuta e num horário muito improvável para este trabalho. Foi realmente muito agradável, ao invés de fazer uma escuta e tentar identificar a estação; determinar a cidade, escolher a estação, sintonizar a freqüência e escutá-la muito bem, comprovando a teoria pretendida. Eu estava realizando um processo inverso ao que nós radio escutas fazemos.
Tenho certeza que não sou o ?pai da criança? pois muita gente já deve estar utilizando este recurso com grande intensidade. O que estou fazendo, somente, é divulgá-lo de modo mais intenso, não técnico, mas como resultado de experimentação realizada com resultados comprovados.
Pena que em Minas não tem mar...
Um abraço a todos,
Engenheiro Adalberto Marques de Azevedo - Barbacena / Minas Gerais
Artigo 11