O comprimento correto de um cabo coaxial
Muitos colegas questionam sobre a utilização ou não, de cabo coaxial com múltiplos ímpares ou pares do comprimento de onda. Para entender o que ocorre podemos partir de um conceito que, acredito eu, seja aceito por todos:
"Em um sistema com transmissor e cabo com impedância Zo, se for utilizado uma antena com impedância diferente de Zo, o transmissor não mais enxergará Zo e como conseqüência acusará um sinal refletido."
Isto deve ser claro, pois se o rádio "enxergasse" na linha a impedância Zo, não acusaria o sinal refletido. O que o rádio "enxerga" como impedância pode ser calculado pela fórmula:
Onde B = 2p / l
x = comprimento do cabo
l = comprimento de onda 300/f(MHz)
Exemplo:
Cabo coaxial = 50 ohms
Comprimento = 15 metros
Freqüencia = 7,1 MHz
Antena = 100 + j 40 [ohms]
Calculando temos:
l = 300/f(MHz) = 300/7,1 = 42,25 metros
B = 2p /l = 2p / 42,25 = 0,149
Bx = 0,149 * 15 = 2,23
tan (Bx) = 0,039
aplicando a fórmula:
Logo
Zin = 106 + j 34,8 [ohms] (Observe que esta não é a impedância da antena)
Quando o comprimento do cabo x é igual ou múltiplo de l /2 teremos:
Bx = (2p /l ) * (l /2) = p
tan (p ) = 0
"Ou seja, quando o cabo é multiplo de l /2 o transmissor "enxerga" a impedância da antena"
Este recurso permite realizar a medição da impedância da antena e consequentemente fazer seu ajuste pois a impedância na ponta do cabo é a própria impedância da antena.
Quando a impedância da antena é a mesma impedância do cabo temos:
Zo = ZL
Zin = Zo
Ou seja o valor de x (comprimento do cabo) não altera o valor visto pelo transmissor.
Conclusão:
Quando se deseja medir a impedância da antena é necessário cortar o cabo em múltiplos de l /2. Após o ajuste é conveniente utilizar o menor comprimento possível de cabo para evitar as perdas que crescem logaritmicamente com o comprimento do cabo.
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE:
Alguns colegas cortam o cabo com o intuito de diminuir a refletida e com este procedimento acreditam que exista um comprimento correto de cabo. Na maioria das vezes o que está ocorrendo é uma emissão em modo comum, ou seja, o cabo está irradiando pela parte externa (funcionando como antena), assim sendo, cortar o cabo é encurtar a antena. A emissão em modo comum deve ser analisado para cada tipo de antena e instalação e no geral pode ser atenuada com a utilização de Balum.
Décio ( PY4DBU )
Referências:
KRAUS,J.D, Carver, K.R. – Eletromagnetismo 2th, Ed. Guanabara Dois, 1978.
KRAUS,J.D., - Antennas , Electrical and Electronic Engineering Series, McGraw-Hill, 1950 .
ARRL, The ARRL AntennaBook, 18th, The American Radio Relay League, 1997