domingo, 21 de outubro de 2012

Antena para 40

Antena para 40 e 80 metros tipo W3DZZ

Por PY4ZBZ   16-04-2008

Eu tinha um dipolo para 40 metros em V invertido, com duas vezes 10,25 metros de fio de cobre de 2,5mm2 de secção. Resolvi transformá-lo em uma W3DZZ para poder funcionar também em 80 metros.
Essa antena equivale a um simples dipolo em 40 metros, pois os traps equivalem a um isolador (circuito LC paralelo na ressonância=impedância infinita). Em 80m, ela equivale a um dipolo encurtado com bobinas, pois nesta banda, os traps estão abaixo da ressonância e apresentam portanto uma reatância indutiva.
 Como não havia espaço suficiente para prolongar diretamente as pernas do V do dipolo de 40, fiz uma montagem em W (ou seria um M ? . Depende do ponto de vista, hi hi...), ligando os traps e os fios de 5,1 metros na ponta do V original para 40 m, mas seguindo outra direção, como pode ser visto nas figuras e foto seguintes:

A figura seguinte mostra a parte ativa da antena, como 3 vistas, feitas no MMANA:

Os traps (circuitos LC ressonantes paralelos), assim como a antena como um todo, foram calculados com o MMANA, de acordo com o espaço físico disponível, de forma a não gastar mais de 5,5 metros de fio para a extensão de 80 metros. 
A simulação, feita por tentativa-erro, permitiu determinar as características dos traps: 20,4 µH e 24,6 pF
O numero de espiras, baseado na indutância desejada e nos diâmetros da forma e do fio, e da espessura do isolante do fio, também foi calculado com o MMANA, como mostra a figura seguinte:
A indutância de 20,4 µH foi feita sobre um tubo em PVC de 40 mm de diâmetro externo,  com 41 espiras de fio de cobre isolado de 1,5 mm2 de secção. O enrolamento todo, com espiras sem espaçamento, ocupa 11,2 cm, como pode ser visto na foto seguinte. O tubo de PVC tem 16 cm de comprimento:
O capacitor de  24 pF foi feito com um pedaço de cabo coaxial, que pode ser visto na foto anterior. Ele tem a blindagem ligada em um lado da bobina. O condutor interno, da outra ponta do cabo, é ligado ao outro lado da bobina. O cabo é colocado dentro da bobina. A foto seguinte mostra os detalhes:

Ajustes:
1 - Primeiro deve ser feito o ajuste do dipolo para 40m, sem os traps e fios para 80m.
2 - O ajuste fino da freqüência de ressonância em 7,1 MHz dos traps é feito cortando aos poucos parte da blindagem do capacitor coaxial e verificando a ressonância com um grid-dip meter, sem mais nenhum fio ligado nos traps. No meu caso, deve ter ficado com aproximadamente 19 pF, pois ficou com uns 18 cm de blindagem (102 pF/m para o cabo usado, um RG58). Essa redução em relação ao valor teórico de 24 pF se deve à capacitância entre espiras da própria bobina.
3 - O ajuste fino da freqüência de ressonância da antena em 80 metros é feito ajustando-se o comprimento dos fios apos os traps: iniciei com 5,5 metros, e cortando aos poucos em cada um, finalizei em 5,1 metros, para ressonância desejada de 3,7 MHz.

Observações:
As figuras seguintes mostram o comportamento teórico da ROE (SWR) da antena, em 40 e 80 metros, calculado pelo MMANA:
É claro que em 80 metros, a banda passante é estreita, pois nesta faixa, a antena equivale a um dipolo encurtado com bobinas. (em 80m, os traps se comportam como simples indutores). Mas um sintonizador de antenas permite operar em toda a banda, sem problemas.

É óbvio que a antena pode ser montada de outras maneiras, por exemplo toda reta, o que é melhor, ou qualquer outra, de acordo com o espaço e formas de sustentação disponíveis. De qualquer forma, deverá ser feito um ajuste fino para obter cada uma das freqüências de ressonância desejadas.


73 e bons DX !

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