Parte I

A antena G5RV é muito popular atualmente, muito mais do que imaginávamos antes de monta-la e testa-la, como ficou comprovado quando fizemos CQ em 40 metros justamente para verificar o desempenho da mesma. Dois colegas PY2 responderam, ambos usando a G5RV. Ainda durante este QSO, um colega PY4 entrou dizendo que usou a G5RV por muitos anos. Estes colegas nos passaram várias informações interessantes sobre a mesma, o que será abordado na segunda parte deste artigo, sobre os aspectos práticos da construção da G5RV.

Apresentação da G5RV

Segundo o seu criador, Louis Varney: “ A antena G5RV, com o arranjo do seu alimentador especial, é uma multibanda alimentada no centro e capaz de uma operação eficiente em todas as bandas de HF, de 80 a 10 metros. Suas dimensões foram projetadas especialmente para que seja possível instalar em áreas de espaço limitado, mas que possam acomodar um percurso razoavelmente reto de 31 metros” . Aqui fazemos uma observação importante: caso não haja espaço suficiente para estender os 31 metros da antena, é possível dobrar as pontas para que caiba no espaço disponível – pode-se dobrar até ¼ da antena sem que haja perda de desempenho perceptível. Segue o seu autor: “Ao contrário das antenas multibanda em geral, a G5RV não foi concebida como uma dipolo de meia onda na sua mais baixa freqüência de operação, mas com uma long wire de 2/3 ondas em 20 metros, onde a seção casadora em linha aberta com 10 metros de comprimento serve como um transformador de impedância. Isto permite que o um coaxial de 50 ou 72ohms vejam uma impedância bem casada com uma conseqüente baixa ROE. Entretanto, em todas as outras bandas de HF, a função desta seção casadora é a de acomodar aquela parte da ROE (componentes de corrente e tensão) que, em certas freqüências de operação, não pode ser completamente acomodada pela parte irradiante. O projeto na freqüência central é 14,15MHz, e a dimensão é de 31metros”.

Como a antena não usa traps, a porção da dipolo torna-se eletricamente maior à medida que aumenta a freqüência de operação. Este efeito confere certas vantagens sobre as antenas com traps, ou carregadas linearmente, pois o aumento do comprimento elétrico leva a um menor ângulo de irradiação. Assim, para 20 metros, a maior parte da energia ocorre em ângulos adequados para DX.

Ainda que o casamento de impedância para o coaxial de 75 ohms seja bom em 20 metros, e mesmo com o uso de coaxial de 50ohms resulte em ROE menor que 1,8:1, o uso de um sintonizador de antena é necessário em todas as demais bandas.

Teoria de funcionamento

Em 80 metros: Nesta banda, a antena atua como uma meia onda encurtada, com aproximadamente 5 metros do comprimento total feito pela seção casadora. O restante desta seção introduz uma reatância à antena. O diagrama polar de irradiação é essencialmente o mesmo de uma dipolo de ½ onda.

Em 40 metros: A parte irradiante, mais 4,8 metros fazem uma antena long wire colinear de 2 meias ondas parcialmente dobrada. O diagrama de irradiação é mais agudo que a dipolo devido à sua característica colinear. O casamento de impedância é degradado devido à reatância introduzida pelo comprimento extra da seção casadora. Esta reatância pode ser facilmente compensada por um sintonizador de antena.

Em 20 metros: Nesta banda a G5RV realmente brilha, operando como long wire colinear de 3/2 ondas, multi-lóbulo, baixo ângulo (em torno de 14 graus) que é bastante efetivo para trabalhar DX. A antena apresenta uma carga de 90ohms, basicamente sem reatância presente.

Em 15 metros: A antena trabalha como uma long wire colinear de 5/2 ondas, multi-lóbulo, ângulo baixo, com alta impedância resistiva, sendo uma antena altamente eficiente para contatos em DX.

Em 10 metros: Nesta banda, a antena atua como uma long wire colinear de3 ondas. Aqui também a irradiação é do tipo multi-lóbulo, mas com ganho ainda maior devido ao efeito de duas 3/2 ondas em fase. A impedância é elevada, com baixa reatância.

Parte II - A montagem

Nesta segunda parte vamos apresentar a montagem desenvolvida pelo Adair – PY3SG, que montou várias destas antenas, sendo que uma delas está instalada em V invertido na torre maior na sede do PXPY Clube.

A figura ao lado mostra a forma construtiva e as dimensões da G5RV. Cada braço é feito de 15 metros de fio de cobre nu, de bitola 14 ou 12 awg. As extremidades terminam em isoladores cerâmicos. O isolador central deve ter uma largura mínima de 10cm, onde será conectada a seção casadora, ou escadinha.

A seção casadora é feita 10,3m de fio de cobre nu, de bitola 14 ou 12 awg. Os isoladores que lhe dão forma (os degraus da escadinha) são feitos de tubo plástico de 5 a 8cm de comprimento e em torno de 1cm de diâmetro. Estes tubos devem ser perfurados nas extremidades para a passagem do fio da escadinha.

Amarre o fio no tubo plástico usando um arame fino, como mostra a foto na página seguinte. Para que a escadinha fique firme, coloque um tubo plástico a cada 30 ou 40cm, e a esta deve ficar bem estendida ao fixar os tubos plásticos.

Na extremidade inferior da escadinha coloque um conector UHF fêmea e proteja-o contra a entrada de umidade. Neste conector será conectado o cabo coaxial de 75 ou 50 ohms que irá ligar a G5RV ao seu rádio.

Se a antena for montada em V invertido, o ângulo de abertura deve ser maior que 90 graus.

O desempenho

A G5RV foi testada em várias instalações, no PXPY Clube e em outros locais. O desempenho sempre foi satisfatório. Quando operando no Clube (em 80, 40 e 10m) notamos que a G5RV apresentou um desempenho superior ao da W3DZZ, com sinal de recepção de 3 a 9dB acima da W3DZZ.

Apesar de apresentar uma ROE maior que 1:1, é muito confortável operar com transmissor valvulado (com saída em circuito PI). Fora da faixa de 20m, a operação com rádio transistorizado deve ser acompanhada de um sintonizador de antena.

Portanto, esta é uma antena fácil de montar, não tem as desvantagens dos traps (que estreitam a banda passante e inserem perdas). Muitos colegas são adeptos desta antena, como podemos constatar ao longo de um ano de testes com a G5RV. 

                                                     EXEMPLO
 

Fonte:PXPY Club de Caxias do Sul

Postado por Marco PY2JV

Ondas

Quando falamos em ondas a primeira coisa que vem a nossa cabeça são as ondas formadas por água, normalmente do mar ou de lagos. Quando observamos as ondas de um lago, verificamos que quando é jogado uma pedra, formam-se ondas que vão se afastando da pedra gradativamente e perdendo a sua intensidade, isso acontece devido a resistência que a água oferece.

Se colocarmos um objeto que fique boiando na água, como por exemplo uma bola, observamos que com o deslocamento da onda a bola permanece parada. Porque isso acontece? O objetivo ou o deslocamento que acontece quando é formada uma onda, não é o deslocamento das partículas de água, mas sim o deslocamento da energia que a pedra carrega e passa para a água no momento do choque. Portanto as partículas de água permanecem praticamente paradas no sentido horizontal e somente a energia movimenta-se neste sentido, até a energia discipar completamente por motivo da resistência que a água provoca.

Conceituando a onda, a diferença da parte mais alta a parte mais baixa da onda é chamada de amplitude da Onda. A parte mais alta da onda chamamos de Pico ou Crista, e a distâcia entre dois picos é o tamanho da Onda.

A partir dessas caracteristicas, podemos determinar a frequência, que é a quantidade de vezes que uma onda se forma em uma unidade de tempo, que no caso é um segundo, a unidade de frequência neste caso é dada em Hertz (Hz).

Dentre os vários tipos de ondas existem as ondas eletromagnéticas, dentre elas podemos destacar as ondas sonoras, ondas luminosas, ondas de calor, ondas hertezianas, ondas de raio X, ondas de raio Alfa, etc.

O tipo de onda utilizada para rádio transmissão são as ondas Hetezianas, onde estão localizadas as ondas de som e de raios X, Alfa, Violeta, Luz visível. A onda herteziana, inicia no limite inaudível das ondas sonoras, aproximadamente de 15 KHz até 300 GHz, que é o limite para as ondas luminosas.

Transmissão de Onda de Rádio

As ondas de Rádio ou ondas hertezianas, são ondas eletromagnéticas, elas são compostas por energia de campo elétrico e campo magnético, pelo fato de pertencerem ao espectro das ondas eletromagnéticas.

A transmissão das ondas hertezianas são feitas da seguinte forma: supomos um transmissor ligado a uma antena dipolo, durante algum tempo o dipolo fica carregado de cargas opostas em cada um de seus elementos, cria um campo elétrico em torno da antena, com isso é formado um verdadeiro capacitor, este dielétrico, o ar.

Quando a tensão do gerador cai, automaticamente o campo se contrai, mas antes que a última linha de força chegue ao transmissor, acontece uma nova polarização, na forma contrária da primeira, com isso expulsando o primeiro campo.

Todo este processo acontece com uma velocidade de 300.000 Km por segundo, e a quantidade de vezes em que acontece a formação dos campos em um segundo é definida como a frequência, Hz. Portanto se velocidaquiser saber qual o tamanho da onda, basta dividir 30.000 pela frequência, então achará o tamanho em metros.

Divisão do Espectro

A UIT(União Internacional de Telecomunicações) dividiu o espectro da seguinte forma:

VLF - Frequências Muito Baixas, de 15 a 30 KHz, ondas sonoras, ultra-sônicas.
LF - Frequências Baixas, de 30 a 300 KHz
MF - Frequências Médias, de 300 a 3000 KHz
HF - Frequências Altas, de 3 a 30 MHz
VHF -Frequências Muito Altas, de 30 a 300 MHz
UHF -Frequências Ultra Altas, de 300 a 3000 MHz
SHF -Frequências Super Altas, de 3 a 30 GHz
EHF -Frequências Extremamente Altas, de 30 a 300 GHz

PROPAGAÇÃO

Todo tipo de energia se propaga, a energia elétrica por exemplo necessita de um meio metálico para ser transferida e se propagar, mas um campo elétrico é formado em torno do meio que ele utiliza para se propagar.

Esse meio onde a energia se propaga sem a necessidade de um meio metálico, é chamado de “ÉTER”. Este conceito foi proposto pelo famoso cientista Isac Newton, quando aplicou e conceituou o meio de propagação das formas de energia radiantes, como o calor, rádio, luz, etc.

As ondas de rádio se propagam no éter, partindo das extremidades das antenas e gradativamente vão perdendo a sua força, por motivo da resistência que o meio provoca (Éter e a Terra). Outros obstáculos contrubuem para a perda de energia, como os prédios, pontes, estruturas metálicas, etc.

As ondas de rádio, são basicamente dividida em dois tipos, as ondas terrestres, que propagam sobre a superfície do planeta, e as ondas espaciais ou refletidas, que são as ondas que tem sua propagação por reflexão ou refração, nas altas camadas da atmosféra terrestre.

A propagação por refração ou por reflexão, são obtidas pelo motivo de existir uma camada da atmosfera, que é desequilibrada ionicamente e por este motivo chamada de ionosfera ou camada de Kennelly-Heaviside. Portanto essa camada pelo motivo de estar ionicamente desequilibradas, refletem as onda como se a ionosfera fosse um espelho, com isso atingindo cidades e países distantes da estação transmissora.

Ondas muito pequenas, como VHF ou menores, praticamente não conseguem refletir na ionostera com uma ionização normal, elas necessitam de uma camada mais espessa de ionização para conseguirem refletir, isso acontece quando há, por exemplo, chuvas de meteoros, caso contrário, as ondas furam a atmosfera terrestre, portanto para conseguirem contatos a longa diistância utilizam de outros obstáculos para conseguir a reflexão, como por exemplo satélites artificiais e o nosso satélite natural que é a Lua. Os satélites artificiais, também é possível a retransmissão dos sinais e não somente a reflexão, pois alguns satélites, estão equipados com estações repetidoras para radioamadores, onde podem ser utilizadas por qualquer classe.

Fonte: Site PY2MAO

Postado por Marco PY2JV