Polarização De Antenas

POLARIZAÇÃO DE ANTENAS.

Matéria transcrita da Revista Eletrônica Popular

Tnx José Carlos, PY2DP / N4IS

Refletor VHF DX

Eletrônica Popular Maio de 1982 (E.P. 2039)

Folhas 87,88 e 89

Matéria Escrita Por Alberto João Laimgruber (PY2BBL)

Polarizando Antenas

Os efeitos e conseqüências da polarização horizontal ou vertical.

Com o marcante aumento de trafego em SSB na faixa dos 2 metros e concomitante interesse nos comunicados a maiores distancias em que este modo de transmissão brilhantemente se destaca, cresce também o emprego de antenas de maior ganho.

Contatos em colegas de varias cidades quase que invariavelmente trazem à baila conjecturas sobre o eventual resultado de instalação de suas antenas no sentido horizontal, com a infalível sugestão de se voltar as vistas a uma possível padronização por parte de quem se dedica ap simplex a ao DX. Realmente, com o brusco advento de estações repetidoras, a polarização vertical tornou-se mandatoria para aqueles que mantêm seus comunicados exclusivamente através das maquinas de retransmissão.

Se, no entanto, entendermos melhor as razões, as vantagens e as desvantagens de uma e outra forma de montagem das nossas antenas, não mais estaremos tateando no escuro para descobrirmos resultados de há muito já descobertos. Estaremos ganhando tempo, que poderá então ser aproveitado melhor no esforço em direção a uma decisão global e definitiva daquilo que nos parece melhor e mais adequado a uma finalidade menos exclusiva e limitada que a da opção da repetidora.

Principalmente na gama de freqüências que abarcaram a faixa de 2 metros, os efeitos resultantes de uma escolha inopinada na instalação de uma antena podem ser, se não desastrosos, pelo menos extremamente desfavoráveis àquilo que se pretende fazer com ela. Isto abrange desde o tipo de antena até o sistema mecânico de sua fixação à torre e inclui naturalmente, a importante polarização.

Toda antena é polarizada horizontal, vertical, circular, ou elipticamente, ou ainda numa forma intermediaria de todas as polarizações citadas. Mas o pior é que uma antena receptora nem sempre recebe o sinal com a mesma polarização da emitida, fenômeno mais comum (e menos influente) nas freqüências inferiores, mas decepcionante quando ocorre no VHF e UHF, a ponto de cancelar toda possibilidade de comunicação.

Para que não juntemos mais uma colher de confusão nesta sopa, falemos do simples dipolo, com o qual na realidade podemos “fabricar” praticamente qualquer polarização das citadas. Sabemos que as ondas hertzianas (ondas de radio, se preferirem) são compostas de dois campos que se entrelaçam mutuamente em ângulo reto: o campo (ou componente) elétrico (chamado Plano “E”) e o campo (ou componente) magnético (chamado Plano “H”). Um dipolo instalado fisicamente na horizontal emite um campo elétrico horizontal e um campo magnético vertical. Se girarmos o mesmo dipolo em 90º, de modo que seus fios ou varetas fiquem na vertical ele emitirá sinais cujo Plano “E” está na vertical e os do Plano “H” na horizontal (e a propósito, o “H” nada tem a ver com “horizontal”). A designação de polarização, portanto, sempre refere-se ao Plano “E” (campo elétrico), que coincide com a posição física do dipolo.

Se agora transmitirmos um sinal com o dipolo verticalmente polarizado (dipolo vertical) e recebermos o sinal com outro dipolo igual, este uma vez na vertical e em seguida na horizontal, notaremos que no primeiro caso o sinal é unitário (sem perdas, exceto as inerentes a distancia terreno, cabos etc., que aqui desconsideramos). No segundo caso, co o dipolo receptor na horizontal, seremos surpreendidos por uma drástica atenuação do sinal recebido, que teoricamente é da ordem de 20 dB (atenuação de 100 vezes!), se não existirem reflexos espúrios, mas que na prática pode ultrapassar os 40 dB (atenuação de 10.000 vezes) a maiores distancias. Assim, agora sabemos que se, quisermos receber o melhor sinal possível em determinada antena, teremos que instalá-la com a mesma polarização da antena cujo sinal pretendemos receber e... com a polarização oposta, se quisermos atenuar o sinal recebido, fato este de que poucos se dão conta e que quase ninguém aproveita.

Comprovou-se experimentalmente que sinais verticalmente polarizados sofrem desvios de polarização ao percorrerem terreno com obstáculos ou até só ondulado. Nós mesmos já fizemos testes com terreno montanhoso, a distancia de mais de 300 Km, inclinando uma antena, normalmente polarizada, em sentido vertical, a 45º ou mais, com uma resultante leve melhora de sinal ou, se não assim, uma intensidade de sinal ou, se não assim, uma intensidade de sinal inalterada, prova de que o sinal emitido com polarização vertical não mais chegava a nós exatamente assim. Ao repetirmos o teste com polarização horizontal em ambas as antenas com uma inclinação de mais de 25º já acusava deterioração de sinal prova de que sinais horizontalmente polarizados não desviam tão facilmente de sua polarização original quando trafegam ao longo da crosta terrestre (através do espaço sideral a coisa é diferente com rotação pelo efeito Faraday, que só aventamos por ser de interesse a quem vai fazer reflexão lunar, por exemplo). Como vimos, despolarização causa atenuação e, portanto, a expressão-chave deste parágrafo é “perda por despolarização”.

Não bastasse esta perda, há ainda outra e adicional a considerar. Comprova-se na pratica o que um raciocínio lógico revela facilmente: obstáculos, sejam eles naturais ou artificiais, de uma certa forma sempre são verticais (mesmo uma cadeia de montanhas é vertical em sua altura!). Nos exemplos acima, co os dipolos polarizados de despolarizados, vimos que “vertical casa com vertical”, mas que “vertical não casa com horizontal” (e vice-versa). Assim a “verticalidade” dos obstáculos também tende a “casar” com a polarização vertical de uma antena emissora e, portanto, tende também a absorver o sinal “simpatizando” menos com a polarização horizontal (absorvendo menos). Assim temos, então, que a polarização horizontal, emitida por antenas instaladas no sentido horizontal, resulta em saldo de sinal sempre favorável em qualquer tipo de terreno. Este saldo ode ou não ser grande, dependendo das circunstancias, mas certamente sempre existe e significará a diferença entre contato feito e contato impossibilitado,