Bem, uma situação destas somente revela algumas características do conjunto Radio > Cabo > Antena. Se para este arranjo somente temos desempenho satisfatório com uma determinada medida de cabo coaxial, certamente é por que a antena não está apresentando impedância (ou o valor complexo desta) igual a do cabo.

Idealmente, rádio / cabo / antena devem ter a mesma impedância característica. Entretanto, podemos ter alterações várias na antena, dependente que é da altura, da qualidade do terra, do comprimento, e assim por diante.

Portanto, se necessitamos de uma medida específica de cabo coaxial para que as coisas funcionem ou se ao adicionarmos um medidor de estacionárias ou chave de antena no caminho e o equipamento não indicar a mesma potência relativa que antes, pode-se ter certeza que não temos na ponta do cabo a impedância requerida pelo equipamento usado.

Pode não ser fácil. Vamos adotar um exemplo simples: um dipolo de meia onda e cabo coaxial de 50 ohm.

Idealmente, um dipolo de meia onda apresentaria uma impedância de 74 ohm se estiver no espaço livre ou à uma altura muito grande (mais de dois comprimentos de onda, para efeitos práticos). Na verdade, para compor estes 74 ohm temos duas partes: uma resistiva e outra reativa.

Diz-se que a antena está em ressonância quando a parte reativa é igual a zero. Assim o que sobra é a parte puramente resistiva. É claro, isso em uma única freqüência.

Na medida em que usamos uma faixa de freqüências dentro da mesma banda, é de se esperar que a impedância varie ao longo desta. O mesmo em relação à altura de montagem desta antena. Em 40m, por exemplo, um dipolo no espaço livre. Observar a tabela abaixo, para 7150 KHz e entendendo que o valor de impedância nominal para cabos e transceptores é 50 W:

Aqui podemos ver que no espaço livre o "j" (reatância, em W) é zero, ou seja, a antena está em sua ressonância. Porém ao variarmos a altura, a parte reativa apresenta uma "oscilação" no valor da reatância (-j=capacitiva e +j=indutiva). O mesmo ocorre para a parte resistiva. O resultado destas duas variações (resistiva e reativa) é uma impedância variável conforme a altura. Observar a antena à 10m de altura, onde a ROE passa de 2:1.

Se adotarmos o "pior caso" da tabela, isto é, antena à 10 metros de altura, veremos que com determinados comprimentos de cabo coaxial a impedância "vista" pelo rádio pode ser igual a 50 W. Neste caso particular, a potência relativa indicada pelo equipamento será a mesma que teríamos se conectassemos o dito a uma carga não irradiante.

Assim, para uma outra simulação, na tabela abaixo adotamos a antena à 10m de altura. Teremos então, para diversos comprimentos de cabo coaxial de 50 W com fator de velocidade 0,66 e impedância da antena de 85 + j32, o seguinte:

Aqui podemos observar algumas situações interessantes:

• Com 12m de cabo transformamos a impedância complexa original da antena (82 +j32) em 54 W, o que resultaria numa ROE de 1.09:1.

• Com 19m de cabo temos outro ponto que apresenta transformação "útil" pois a ROE resultante seria de 1.13:1

Porém se acrescentarmos aos nossos 12m de cabo coaxial apenas 1 metro de cabo entre o rádio e o medidor de ROE, veremos a mesma indicação (1.09:1). Porém o equipamento estará vendo uma impedância de quase 70 ohm (13m de cabo, ROE=1.4:1). Valores nada trágicos, mas mensuráveis.

Se lembrarmos que muitos equipamentos já começam a entrar em proteção com valores de ROE acima de 1.5:1, concluiremos que 1 metro a mais de cabo coaxial pode causar manifestações de toda a ordem. Ao mesmo tempo, os amplificadores transistorizados têm filtros passa-baixas à sua saída. Estes foram projetados considerando uma carga resistiva como antena. Então pode-se ter outros efeitos pois apesar do conjugado da impedância complexa resultar em 50 ohm em alguns casos, continua existindo uma componente reativa ali.

Até este ponto não se falou em solução. Considerando que dificilmente encontraremos uma combinação de altura e comprimento de um dipolo que nos resulte em perfeitos 50 W, uma solução seria usar cabos coaxiais cortados em múltiplos da chamada meia onda elétrica.

Esta medida nada mais é do que meio comprimento da onda no cabo coaxial. O fator de velocidade é o quanto a velocidade de propagação da onda é menor, quando comparada à do espaço livre (em %). Desta forma, um cabo coaxial comum tem fator de velocidade aproximadamente igual a 0.66; já o batizado como "celular" fica em torno de 0.81. O que se faz então é adotar um múltiplo da meia onda no espaço livre (150.000/F MHz) e multiplicá-lo pelo fator de velocidade (0.66 ou 0.81, conforme o tipo de cabo).

Com esta medida particular de cabo (ou seus múltiplos), transportamos a impedância existente no ponto de alimentação da antena para a outra extremidade da linha de transmissão. Se quisermos ter as coisas bem ajustadas, faz-se necessário então o uso de um "acoplador de antenas".

Bem, é possível. Necessita-se de alguma instrumentação. No mínimo uma ponte de impedância (tipo RX Noise-Bridge, por exemplo). Estas pontes são fáceis de fabricar e operar. Circuitos existem em vários Handbooks ou na internet. Sua vantagem sobre um medidor de ROE, pelo menos para aqueles que usam acopladores de antenas não automáticos, é que os ajustes destes podem ser feitos sem acionar o transmissor.

Para os radiescutas que usam acopladores com três ou mais elementos variáveis, é um acessório muito interessante para levar a antena usada à ressonância pelo uso de um sinal constante, e não pela utilização do sinal de uma emissora qualquer, sujeita ao fading.

O processo é trabalhoso, principalmente por que não sabemos normalmente qual a característica do terreno em que estamos. Por mais que se estime por cálculos a impedância de uma antena, a altura, a condutividade do solo, obstáculos próximos e outras variáveis, como por exemplo um telhado seco X telhado molhado abaixo da antena ou quem sabe uma grande árvore com e sem folhas, dependendo da época do ano vão influenciar o resultado final.

Assim podemos ter que levantar e abaixar a antena durante várias fases deste processo "perfeccionista". Ao mesmo tempo, cabo coaxial cortado em múltiplo de meia onda elétrica é recomendável, para que possamos efetuar as medidas sem ter que estarmos junto ao ponto de alimentação da mesma.

Se com uma antena hipotética medirmos 82 + J32, podemos "forçar" a mesma a, em primeiro lugar, apresentar impedância de 50 +/- J. Ou seja: tratamos de fazer com que pelo menos a parte resistiva da antena seja igual a impedância característica do cabo coaxial. Isto pode ser feito alterando-se o comprimento da antena.

Iniciando pela redução no comprimento total, no caso da freqüência de 7150 KHz, no espaço livre esta antena teria, para j=0 um comprimento de 20.38m (fio #12). A parte resistiva seria de 73.7 W. É a antena "teórica".

Este mesmo comprimento, montado à 10m de altura sobre um terreno "gramado", resultaria numa impedância de 85 +j32 (ROE=2.0:1). Mantendo a altura e alterando o comprimento para 17.1m, teríamos a parte resistiva igual a 50.1 W (mesmo terreno). Porém a parte reativa passaria a ser de -j238. Isso nos dá uma ROE de 24:1!

O macete é cancelar esta componente reativa. Como o valor é negativo, ele revela uma antena curta. Inconvenientes: menor banda passante. De qualquer forma, prosseguindo na simulação, descobriremos que para cancelar os -j238 necessitamos de um valor de +j238 que é, no final das contas, uma bobina.

Na freqüência em questão, a indutância que vai "zerar" esta capacitância será um indutor com 238 W de reatância, ou seja: 5.3 mHy totais, em série com cada fio da antena (2 X 2.65 mHy, portanto) no ponto de alimentação.

Se quisermos trabalhar com o sentido oposto, ou seja, antenas mais longas e capacitores em série, veremos que para a mesma altura haverá outro comprimento que produz 50 ohm na parte resistiva da impedância. Entretanto, uma avaliação inicial mostra que para esta freqüência e a altura adotada o próximo valor mais baixo de R, crescendo o tamanho da antena, ficaria em torno de 80 W, com uma componente indutiva a ser cancelada bem razoável. Neste sentido não parece muito interessante crescer a antena pois até encontrarmos outra medida onde R = 50 W pode nos levar a uma dimensão não disponível para a maioria dos usuários.

 Para encerrar, um pequeno apanhado de "macetes" ...