ATERRAMENTO

ATERRAMENTO DE RF

Escrito por Administrator

Seg, 30 de Abril de 2012 16:51

O aterramento RF é consideravelmente diferente do aterramento contra surtos. A primeira coisa é que você está trabalhando com RF! Uma vez que é um sinal AC tem impedância. O comprimento do aterramento tem muito mais a ver com a fração de um comprimento de onda na frequência envolvida do que a resistência DC do fio. Enquanto a resistência DC de um fio terra pode ser apenas uma fração de ohm, a impedância (ou a resistência AC na frequência RF) pode ser facilmente centenas ou milhares de ohms no mesmo fio. Isso pode tornar muito difícil conseguir um aterramento de RF eficaz. Lembre-se de um fio terra de RF é apenas uma antena em curto! Queremos torná-lo uma antena tão ruim quanto possível! Nós realmente não precisamos dele irradiando RF extra dentro de nossa estação. Supõe-se que o aterramento de RF serve para remover este incomodo e não causá-lo. Um aterramento de RF eficaz precisa ser inferior a ¼ de comprimento de onda na maior frequência utilizada. Como você pode ver, não há tal coisa como um aterramento eficaz para VHF ou UHF. Vamos concentrar nossos esforços para 10 metros e acima. Isto significa que nosso fio de terra do rádio para a terra deve ser cerca de 2,60 metros ou menos! O que é bastante difícil. Todos os rádios, sintonizadores, cabos, etc, em um sistema de rádio devem ser aterrados em uma configuração tipo estrela. O ponto comum deve ser no sintonizador de antena se este for usado, caso contrário, uma barra de aterramento pode ser usada. Todas as conexões com rádios devem ser feitas com fio ou isolado ou nu se usar fio flexível este deve ser com tão poucos fios quanto possível. RF gosta de superfícies lisas, quanto mais lisas melhor. NÃO USE trança para conexões de RF. Este é um conto da carochinha! Sua ligação ao aterramento deve ir diretamente para o chão, onde você deve ter uma haste de aterramento próxima ao o ponto de conexão, (que será ligado a todas as suas outras hastes de aterramento no sistema como discutido na primeira parte deste artigo). Esta ligação deve ser inferior a 2,60m para ser eficaz. Se você está no segundo andar isto fará com que este comprimento seja impossível. O uso de um fio * blindado de terra pode parar esta radiação pelo fio terra, mas você ainda terá um terra (de RF) ruim. Nada pode mudar isso. Acopladores de terra só transformam o seu fio terra em um contrapeso para a sua antena, o que significa que irradiam. Isso só vai garantir que o ponto de baixa tensão de sua “antena de terra” vai estar em seu rádio. Em seguida, precisamos construir nosso contrapeso de RF em nosso sistema de aterramento. Será necessário adicionar alguns fios de cobre no ponto onde seu equipamento de radio foi conectado ao aterramento. Eu prefiro usar fio de cobre de bitola 8 rígido aqui. É um único condutor, de cobre nu e facilmente dobrável que corre ao redor da casa. Um único fio é o melhor. Pode ser instalado em casa ou em qualquer lugar ele vai ficar fora do caminho para dos equipamentos para manutenção do gramado, mas não enterrado mais profundo do que 1 / 2 polegada. Isto é crítico. RF não vai penetrar mais profundamente no solo do que isso nestas frequências. Os fios de ligação que você tem ligados entre as hastes de aterramento e as hastes de aterramento não existem para RF! Enterrando este fio sob lascas de madeira ou similares não danificará a paisagem, ou o caminho a percorrer. Este contrapeso deve ser tão longo quanto as antenas de fio que você tem em casa. Para a maioria dos radioamadores este será de cerca de 40 metros. Mais é melhor! Eu corro a toda a volta da minha casa. Você pode fechar o loop no ponto de origem. Isto pode adicionar várias unidades S ao sinal de recepção e reduzir drasticamente o ruído. RESUMO Não subestime a importância de um sistema de aterramento. Incluí-lo no planejamento de sua estação é muito importante. Não economize no fio de cobre e conectores de boa qualidade. Alumínio pode ser usado acima do solo, mas nunca enterrado no chão. Conecte toda estação ao sistema de aterramento. * Um terra blindado podem ser feito usando um pedaço de cabo coaxial RG 8 ou similar para substituir o fio terra (aquele que vai conectado no seu acoplador de antenas caso a medida seja maior do que 2,60m.) Em uma das extremidades conectar a malha ao condutor interno e esta ponta à haste de aterramento, na outra extremidade ligar somente o centro do cabo ao acoplador. Adicionar um capacitor de 0,1 uf 1000 volts entre a malha e o condutor central. 73 Bill – N8SA Postado por laudineio souza  O ACOPLADOR DE ANTENAS Escrito por PY4KO    Dom, 29 de Abril de 2012 17:34    O acoplador de antenas é um dispositivo muito conhecido de todo radioamador. Sua função é casar as diferenças de impedâncias que surgem em sistemas irradiantes e que precisam ser compensadas e reduzidas a níveis aceitáveis, para diminuir as perdas e a geração de harmônicos, muitas vezes responsáveis por interferências em outros equipamentos e a deterioração da qualidade da sua transmissão. A inserção no shack de amplificadores lineares, chaves de antenas, a entrada de água nos cabos coaxiais e outros "N" fatores podem afetar o equilíbrio de um sistema irradiante (cabos e antenas). É neste cenário que o acoplador de antenas apresenta sua utilidade promovendo um casamento dessas diferenças de impedâncias e evitando danos como a queima do radio que podem ocorrer em condições severas de descasamento. Os radioamadores mais "puristas" procuram evitar a utilização de acopladores que embora muito úteis, apenas fazem com que o rádio "veja" um valor de impedância correto em sua saída, não "solucionando" o descasamento nem as perdas provocadas por ele. Fato é que o acoplador de antenas é fundamental para alguns tipos de antenas harmônicas como as multibandas, mas pode ser dispensado na utilização de antenas bem ajustadas e cabos bem dimensionados.    Caso possível, opte sempre pela NÂO utilização de qualquer dispositivo entre a saída do rádio e o cabo que leva o sinal a antena pois embora trabalhosa, a sintonia correta de um sistema irradiante, pode garantir muito mais rendimento e benefícios a você que o uso de um acoplador de 2.000 dólares. Pense nisso! Última atualização em Ter, 01 de Maio de 2012 03:03

Mas afinal o que são BALUNs Quando se fala de Baluns, a maioria dos radioamadores sabe o que são e para que servem. Mas quantos é que sabem o que são Ununs? Eu confesso que ainda não consegui quantificar o numero total de variáveis, que me permitam saber muito sobre Baluns e Ununs. Por isso acho este assunto interessante e passível de ser discutido. A maioria dos artigos que li sobre o assunto foram escritos por pessoas que abordam o tema apenas de uma determinada perspectiva, e em toda a panóplia de artigos que encontrei, verifiquei que alguns deles são de duvidosa credibilidade - principalmente aqueles escritos por alguns fabricantes. Mas afinal o que são BALUNs e UNUNs? Serão apenas adaptadores de impedância que se ligam entre a antena e o cabo coaxial? Todos os artigos concordam que a palavra Balun resulta da junção de duas palavras do inglês:BALanced to UNbalanced e o UNUN é também a junção de UNbalanced toUNbalanced. Se no caso do BALUN percebe-se que o efeito esperado é transformar uma tensão assimétrica em simétrica, no caso do UNUN a ideia complica-se porque parece que não faz nada. É muito fácil de perceber qual a necessidade de um BALUN - como transformador de impedâncias - em antenas em que a resistência de radiação é multipla da do cabo coaxial e da do transceptor. Nestes casos é muito frequente encontrar BALUNS 4:1 em YAGIS e 9:1 em antenas assimétricas como a WINDOM. Na prática, para que uma antena de 200 ohms funcione com os 50 ohms, é necessário acoplar um BALUN 4:1. Esta adaptação de impedâncias permite maximizar o fluxo de energia eletromagnética, entre o emissor e a antena, reduzindo as perdas no cabo e os eventuais danos no emissor. E nos casos em que a antena já tem 50ohms porquê é que usamos BALUNS? Os Baluns 1:1 São nestes casos que as opiniões de alguns experts são, no mínimo, muito confusas e muito divergentes. Alguns autores afirmam que o facto da linha de transmissão do tipo cabo coaxial ser assimétrica perturba o diagrama de radiação da antena. Esta situação faz com que as correntes nos dipolos deixem de ser simétricas tendo como resultado a torção do diagrama de radiação. Outros defendem ainda que este facto faz surgir correntes indesejadas que causam harmónicas e perturbações no meio circundate. Mas de onde é que surge essa corrente extraterrestre? Todos nós sabemos que, em condições normais, existem duas correntes no interior do cabo coaxial. Uma delas navega no condutor central e a outra com a mesma intensidade em sentido contrário na malha exterior (ver correntes I1 e I2 indicadas a vermelho na fig.2 ). Como as correntes se anulam o Cabo Coaxial não irradia. Irradiação electromagnética Mas o que acontece é que exterior do cabo é um condutor e assim sendo o próprio campo magnético gerado pela antena - e porque a propagação das ondas electromagnéticas não é instantanea - vai induzir uma corrente no cabo (no exterior da malha). Essa corrente (ver corrente I3 indicada a azul na fig.2) irá propagar-se numa onda pelo cabo com uma intensidade que depende muito da resistência (impedância) do coaxial à terra. No fundo, o cabo passa a irradiar até ao interior do shack causando todo o tipo de perturbações. Para resolver este problema é necessário fazer com que a corrente no exterior do cabo perto da antena "veja" uma impedância muito grande, que dificulte a sua propagação. Se, por coincidência, o comprimento do cabo coaxial da antena ao emissor for um multiplo impar de 1/4 onda(*) o nosso problema fica parcialmente resolvido pois essa corrente no shack deixa de existir. Baluns de corrente (UNUNs) A maioria das nossas antenas são multibanda e a solução do comprimento do cabo não é exequível, por isso é necessário introduzir um UNUN de banda larga no circuito. Os UNUNs ou RF Chock são a solução ideal para este tipo de problema. Para fazer um UNUN basta colocarmos vários aneis de ferrite no cabo coaxial pois assim estamos a aumentar a permeabilidade magnética (uo) e consequentemente a impedância. A maioria dos fabricantes de BALUNS de corrente usa esta tecnologia (ver fig. 1) pois o tamanho do balun fica mais pequeno. No entanto é preciso escolher bem o fabricante pois existem ferrites e ferrites, e muitos deles saturam logo na presença de potência. Outra tecnica também, utilizada pelos fabricantes, é fazer uma bobina com o próprio cabo coaxial sobre uma barra de ferrite ou ar. Por experiência, não sou apologista de muitos acrescentos nos cabos entre as antenas e os emissores. Do UNUN da RadioWorks que experimentei guardo más recordações pois foi sempre um ponto de avaria na zona de ligação dos conectores. Comprar ou construir? A solução que recomendo é que se guarde o dinheiro e se construa um Balun de corrente utilizando o próprio cabo coaxial que liga o emissor à antena. Como? Para construir um UNUN para as decamétricas basta apenas medir mais 2 metros do cabo para a antena e enrolá-lo fazendo uma bobina com 4 espiras de 16cm de diametro (ver fig.3). As espiras podem ser fixadas simplesmente com as vulgares braçadeiras plásticas e não requerem muita precisão. Embora não fiquem muito bonitas comparativamente com os de fábrica estes UNUNs são excelentes (ver testes do W8JI no quadro abaixo) Onde colocar o UNUN? Não se pense que basta fabricar um UNUN e instalar que ficamos logo com o nosso problema resolvido. Existem muitos cuidados adicionais que devem ser tomados como o localização do UNUN. Alguns autores defendem que o UNUN deve ser localizado logo junto ao dipolo, mas para mim um bom local é o ponto onde o cabo deixa perpendicularmente a antena, ou seja, junto ao tubo de suporte. Outro pormenor que deve ser tomado em conta é o caminho que o cabo coaxial percorre da antena para o shack pois já vi muitos casos em que os cabos seguem obliquamente da antena para o shack. Um bom método é fixar o cabo perpendicularmente até à base da torre e só no solo - onde se deve ter uma boa terra - é que deve seguir paralelo. Baluns de Corrente e de Tensão Definitivamente os velhos Baluns de Tensão - que muita gente ainda usa - mostraram-se muito pouco eficientes. Os baluns 1:1 de tensão não devem ser usados em frequências em que a resistência de irradiação da antena tem uma forte componente capacitiva ou indutiva, isto é, fora da frequência de ressonância. É muito fácil de perceber que o comportamento deste tipo de Baluns, quando as correntes são maiores, pode ser comparado a um dissipador de calor. Os interessados sobre Baluns poderão encontrar ainda alguma informação útil no quadro abaixo. O W8JI efectou alguns testes a BALUNS e UNUNS de Fábrica e alguns resultados são, em alguns casos, mesmo desanimadores. (1) O Balun de Tensão do W2AUmostrou-se um desastre (2) Não é possível concluir sobre o SWR neste tipo de BALUNS de cabo coaxial visto dependerem do tipo de cabo utilizado. (3) A melhor escolha é da DX Enginnering (*)Para calcular o 1/4 onda no Cabo Coaxial divide-se a Velocidade da Luz no vazio pela frequência e por 4, e depois multiplica-se pelo factor de velocidade do cabo (no RG-213 é0,66 e no AIRCOM 0,95). Por exemplo, se o nosso cabo for um RG213, um 1/4 onda de 14MHz é 300:14:4 X 0,66 = 3,53m. Depois basta multiplicar por um nº impar para termos sempre um nº impar de comprimentos de onda. 73 CT3FQ Carlos Neves, Fevereiro de 2006 Baluns e Ununs , por CT3FQ   Projetos dos Usuários:    BALUM  1:1 (Choque de RF) PU1LHP - Ubiracy A. Pinto PRÉ AMPLIFICADOR PARA SEU RADIO