O COMPRIMENTO DO CABO COAXIAL

 

É comum se ouvir nas faixas que "o cabo coaxial não  foi  corta-
do no tamanho correto".  Que  existem  tamanhos  específicos
para os  mesmos, existem.  Mas  não  em  qualquer  aplicação.
Vamos  alguns exemplos:
 
1) Onde "tanto faz" o comprimento do  cabo(adotando 50 ohms):
Quando  utilizado  entre  equipamentos   que tenham 50 ohms de 
impedância de saída/entrada.
Quando utilizado entre transmissor e antena, ambos com 50 ohm
 
2) Onde  "depende"  o  tamanho  do  cabo  ( adotando   50 ohms )
Onde por uma razão qualquer o cabo de um determinado compri-
mento passa a funcionar como transformador, acertando a impe-
dância vista pelo rádio. Onde varias antenas  são  alimentadas a 
partir de um só ponto (uma colinear, por exemplo) e  se quer que
todas "recebam" RF ao mesmo tempo(fases iguais).
Onde se pretende criar um  determinado diagrama  de irradiação 
e as antenas a alimentar devem receber sinal  em  fases diferen-
tes.
 
Fator de velocidade:
A  RF  viaja  no espaço à velocidade da luz (300000Km/s). Numa 
linha de  transmissão, ela "anda mais devagar". Temos assim os
seguintes fatores (aproximados, variam  de  fabricante  para fa-
bricante, idade do cabo, pureza do dielétrico, etc ...)
- Linha aberta = 98% da velocidade da luz
- Fita 300 ohm = 88% da velocidade da luz
- Coaxial foam (celular) = 81% da velocidade da  luz
- Coaxial comum = 66% da velocidade da luz
   
Os "casos particulares":
1) Meia-onda elétrica:é um tamanho obtido basicamente a partir
de 1/2 comprimento de onda no espaço,multiplicado pelo chama
do fator de velocidadedo cabo. Adotando  a frequencia de 7MHz,
meia onda "no ar" seriam 150/7 =21.42m.  Meia onda nos cabos 
seriam:
- Linha aberta = 21.42 X 0.98 = 20.99m
- Fita 300 ohm = 21.42 X 0.88 = 18.84m
- Cabo "celular" = 21.42 X 0.81 = 17.35m
- Cabo "comum"= 21.42 X 0.66 = 14.14m
Estes comprimentos e seus múltiplos têm a seguinte particulari-
dade:toda a impedância existente  em  um  extremo do cabo vai 
aparecer  no  outro extremo.Isto significa que se  alimentarmos 
um dipolo (75 ohm) com um  cabo de 50 ohm comum que tenha
14.14m, a impedância "vista" pelo rádio será de 75 ohm.
Um  cabo  cortado  nestas  dimensões  tem  certas particularida-
desadicionais:imaginem uma situação em 144MHz, cabo celular.
A "meia-onda elétrica"  será  aproximadamente  igual a 
150/144 x 0.81 = 0.84m(84 centímetros). O que antes, em 7MHz
 com 14  metros  "acomodava"  a  faixa toda (quer dizer, pratica-
mente   transportava qualquer impedância  de  antena tal  e qual
para o rádio ) provavelmente não acontecerá em VHF pois 84cm 
de cabo não  chegam a lugar algum.
Para "alcançar" uma  antena, vamos  imaginar  que  necessitamos 
de 8.40m. São 10 trechos de 1/2 onda elétrica em 144MHz.
Neste caso,  continua  valendo a "transparência" do cabo, porém a
largura de faixa na qual esta  particularidade  existirá será  menor 
( é comparável  à vários  "filtros"  em  cascata: quanto mais filtros
iguais, menor a banda passante).
Outra   aplicação  ( vamos ficar com o HF, por enquanto ):   um  V
invertido, com 50 ohm em 7MHz.Mas só temos cabo celular de 75
ohm.  Se  cortarmos  este  cabo num  múltiplo  de   21.42 X 0.81 =
17.35m, teremos os 50 ohm da antena "transportados" para o rá-
dio pelo cabo de 75 ohm. Ele será "transparente" à essa situação.
 
2) Um Quarto de onda elétrica: seria a metade do tamanho  citado
anteriormente, para 7MHz, por exemplo.
Um problema:  usando o  V  invertido,  não "cortamos" o cabo num
múltiplo  dos 17.35m, mas  em  um  múltiplo  "impar"   1,3,5,7 ...) 
de 8.67m(17.35m/2). Neste tamanho particular (1/4 de onda elé-
trico),o cabo age como "transformador".
Assim,a antena será  vista pelo rádio como uma carga de 112 ohm
(ROE = 112/50 = 2.24:1).
Apesar de parecer um "problema", esta  situação tem suas aplica
ções: um quadro (tipo cúbica)de um elemento único tem impedân
cia de 120 ohm aproximadamente.
Daí que neste caso, com um cabo de 75 ohm cortado em múltiplos
ímpares de1/4 de onda elétrica "transformamos" os 120  ohm  em
outra impedância (Zradio será a imp. "vista" pelo rádio):
(Zcabo)^2 =(Zcarga X Zradio)-> 75^2 =(120 x Zradio)->
->5625/120= Zradio  -> Zradio = 46.9 ohm (ROE = 50/46.9 =
= 1.066:1).
 
3) "Receita de Bolo":
Ter sempre a mão um trecho de 1/4 de onda elétrica nas frequen-
cias que se  pretende  operar(pelo menos durante os  ajustes das
antenas que "deveriam  ter 50 ohm) ajuda a determinar se aquela
calibração do stub, gama, beta,hairpin, etc está correta. Executar
ajuste da antena para a menor   ROE com o  comprimento do cabo
que se pretende usar.Uma vez concluído,inserir o tal 1/4 de  onda
elétrico" entre o medidor de ROE e o cabo da antena. Se ela se 
mantiver igualmente baixa,é sinal que o ajuste foi correto.Se não,
é porque o cabo, seja ele qual for, está transformando algo.
De qualquer maneira, se os  ajustes  forem  efetuados usando múl
ltiplos de 1/2onda, a probabilidade de "acertarmos na primeira" é
muito grande. Mesmo assim, inserir  o  trecho  de  1/4  para 
certificar que tudo foi como  esperado.Tudo  OK?  Retira-se  o 1/4
e onda, afinal, quanto menor o cabo, menor a perda!
 
 Marcus Ramos
PY3CRX/PY2PLL

Página Anterior   Primeira Página

1