GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO Fundado em 15 de janeiro de 1982 “Quem não vive para servir, não serve para viver.” QAP/QRV NA QRG 53 LSB - 27.535 MHZ PX2-C7741- BORGES OPÇÕES CARACTERÍSTICAS Exigências para Ingresso. Equipamento Admitido. Potência Permitida. Frequência Permitida. RADIOMADORISMO FAIXA DO CIDADÃO Documentos e exame de habilitação. Livre escolha, Características estabelecidas pelo Serviço de Amador. Requerimento e Identidade, sem exame de habilitação. Exclusivo para homologados ou registrados, não pode ser modificado, Restrições no registros de equipamentos importados. Máximo de 7 W RMS, 21 W PEP em emissão SSB. Exclusivamente dentro dos canais dos designados pelo regulamento na faixa do Cidadão. Exclusivamente radiotelefonia, em AM ou SSB. Não permitidas pelo Regulamento. Classe “C” até 100 W. Demais classes até 1000 W. Ampla escolha, dentro de cada faixa. Tipos de Emissão. De acordo com a classe e a faixa. Estações Repetidoras. Uso permitido em determinadas faixas de VHF e UHF. Desde que esteja na faixa adequada pode-se fazer comunicação com o mundo inteiro a qualquer hora. Alcance Útil. Mensagens Permitidas. Proibidos assuntos de natureza comercial, política, religiosa, racial, ou música e diversão. Duração das Mensagens. Não há limitação Custo do equipamento Desde a montagem caseira, com peças usadas até quase o preço de um carro usado Alcance normal, dentro do raio “visual” (comunicação local), a longa distância acima de 1000 Km em certos horários em caráter esporádico. Mesmas restrições do serviço Amador, permite assuntos de interesse profissional (pessoas físicas). Máximo 3 minutos (exceto em emergências). Depende de equipamentos comerciais dos mais simples aos mais sofisticados (muito mais barato que os do rádio amador). ASSUNTOS DA PALESTRA História do Rádio Código Q Onda eletromagnética Faixas de frequências Modulação Portadora Banda Lateral Fonte de Alimentação Cabos coaxiais Impedância R.O.E. Polarização Diagrama de radiação Ganho e atenuação em decibels Filtro para TVI Alcance local Altura da antena Propagação ionosférica Fator de altura Antena imagem Onda refletida Ângulo de radiação Diretividade e orientação de antenas GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO Alguns cientistas que contribuiram para o desenvolvimento da física, em particular, da eletricidade e suas aplicações André-Marie Ampère Aloisio Galvani Alessandro Volta Michael Faraday Heinrich Hertz Samuel Breese Morse Guglielmo Marconi GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO 1837 - Morse: inventa o telégrafo 1852 - É instalada a primeira linha no Brasil ligando o QG ao Paço Real da Boa Vista 1888 - Hertz: demonstra a propagação de ondas eletromagnéticas no espaço 1894 - Marconi: primeiras experiências 1901 - Marconi: estabeleceu contato entre POLDHU (Cornwall, Inglaterra) e ST. JOHN’S (Newfoundland, Canada) GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO 1947 - USA começa a utilizar a faixa de 11 metros 1960 - Código Nacional de Telecomunicações 1970 - Portaria n. 33 (26/Jan) 1974 - Portaria n. 163 (14/Mar) - 23 canais 1976 - Portaria 1198 (22/Set) 1980 - Portaria n. 44 (05/Mar) - 60 canais 1980 - Portaria n. 218 (23/Set) - Norma 01A/80 GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO T = PERÍODO MÁXIMO 1 AMPLITUDE 0 UM CICLO TEMPO MÍNIMO -1 Distância percorrida = Velocidade da luz . Tempo = = C.T Frequência (f) = Número de ciclos por unidade de tempo f= 1 T ( T em segundos, f em ciclos/s= Hertz) = C.T= C. 1 f = C f 300.000.000 = 11,11 metros 27.000.000 GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO FAIXA DE FREQUÊNCIAS 3a 30 kHz 30 a 300 kHz 300 a 3000 kHz 3 a 30 MHz 300 a 3000 MHz 3a 30 GHz 30 a 300 GHz 300 a 3000 GHz DESIGNAÇÃO DAS FAIXAS Ondas Miriamétricas Ondas Quilométricas Ondas Hectométricas Ondas Métricas Ondas Decimétricas Ondas Centimétricas Ondas Milimétricas Ondas Decimilimétricas SIGLAS E NOMES EM INGLÊS VLF - Very Low Frequencies LF - Low Frequencies MF - Medium Frequencies HF - High Frequencies VHF- Very High Frequencies UHF- Ultra High Frequencies SHF- Super High Frequencies EHF- Extremely High Frequencies 27.000.000 CICLOS / SEGUNDOS = 27.000.000 Hz = 27 MHz Faixa utilizada para comunicações : 25 kHz a 50 GHz GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO Modulação INTELIGIBILIDADE VOZ: 200 Hz a 3000 Hz Música : 6000 Hz a 15000 Hz MODULAR: Alterar as características do sinal de radiofrequência de acordo com o sinal elétrico gerado pelo microfone. PORTADORA (frequência elevada) GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO FREQUÊNCIA DA PORTADORA fp LSB USB LSB USB ENERGIA IRRADIADA PORTADORA 66,66 % USB 16,67 % LSB 16,67 % LSB fp - f max fp - f min fp + f min fp + f max 8000 Hz BANDA PASSANTE 10000 Hz SEPARAÇÃO ENTRE PORTADORAS USB f Hz GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO RECORDANDO HISTÓRIA DO RÁDIO DISTÂNCIA PERCORRIDA PELA ONDA = C f 300.000.000 = 11,11 metros 27.000.000 FAIXA ÚTIL PARA COMUNICAÇÕES: 25 kHz a 50 GHz PORTADORA E MODULAÇÃO ENERGIA IRRADIADA PORTADORA 66,66 % USB 16,67 % LSB 16,67 % FREQUÊNCIA DA PORTADORA fp LSB USB fp - f max fp - f min fp + f min fp + f max GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO I (varia de 0,2 a 2 A) 110 V REDE LOCAL FONTE DE ALIMENTAÇÃO 13,8 V 27.535 As baterias de “12 Volts” devido ao efeito de carga e da ação do regulador apresentam uma tensão de aproximadamente 13,8 V. GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO TRANSCEPTOR 27.535 PS < PE PE DECIBEL (dB) G = 10 Log PS PE Zl = 50 Zt = 50 Za = 50 carga antena PS Problema: Se o rádio fornece 5 Watts ao cabo coaxial RG-58 C/U com 30 metros, que potência será fornecida à antena? 10 dB = 0,1 dB/m 100 Para 30 metros a atenuação total= 30 m x 0,1 dB/m = 3 dB Log PS -3 = -0,3 = G = 10 10 PE -0,3 PS 10 = PE PS = 0,5 PE PS = 0,5 PE PS = 0,5 x 5 W = 2,5 W GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO ROE ONDAS ESTACIONÁRIAS 1 1 30 CANAIS 60 REFLEXÃO DE ENERGIA: Transceptor (ZT) = 50 Linha (ZL) = 75 Antena (ZA) = 90 (ROE)1 = 75/ 50 = 1,5 (ROE)2 = 90/75 = 1,2 (ROE) TOTAL = 1,5 + 1,2 = 2,7 ROE 1 RENDIMENTO 1 ROE 1 2 100 (VEJA A TABELA) IMPEDÂNCIA CARACTERÍSTIC A Z0 MÁX. TENSÃO DE OPERAÇÃO V (RMS) POTÊNCIA 400 MHz W TCS-70 TCD-50 TCS-95 TFS-70 TCS-100 DIAMETRO EXTERNO (mm) TIPO RG-8/U RG-8 A/U RG-11 A/U RG-22 B/U RG-58/U RG-58 A/U RG-58 C/U RG-59 B/U RB-213/U RG-213 B/U EQUIVALENTE ANTIGO PIRELLI Cabos coaxiais 10,3 10,3 10,3 10,7 5,0 5,0 5,0 6,2 10,3 10,3 52 52 75 95 53,5 50 50 75 50 50 5000 5000 5000 1000 1900 1900 1900 2300 5000 5000 350 350 260 190 94 94 94 137 350 450 Ondas estacionárias ATENUAÇÃO db/100 10 MHz 30 MHz 100 MHz 200 MHz 400 MHz 1,8 3,4 6,2 8,8 13,5 1,8 3,4 6,2 8,8 13,5 2 3,8 8,0 11 16 4,3 7,3 13,8 17 28,3 4 8,7 15 23 35 5 10 16 25 46 5 10 16 25 46 3,7 6,7 12,7 17 28,3 1,8 3,1 6,3 10 13,7 1,8 3,1 6,3 9 13,7 RENDIMENTO (%) 100 96 89 82 75 69 64 60 56 33 18 8 0 Altura ótima para enlace ionosférico DISTÂNCIA (Km) Ganho em decibels em função de PS/PE Atenuação Ganho R.O. E (SWR) 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 10,00 20,00 50,00 300 400 500 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 ÂNGULO h/ (Graus) 63,5 56,3 50,2 45,0 36,8 31,0 26,6 23,2 20,6 18,4 16,7 15,2 14,0 13,0 12,1 11,3 0,280 0,300 0,330 0,350 0,420 0,485 0,560 0,635 0,710 0,790 0,870 0,955 1,030 1,120 1,190 1,280 GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO C A C A C TEMPO 0 90 180 270 1/4 1/2 3/4 CABO COAXIAL IMPEDÂNCIA Zo 138 log D d k COMPRIMENTO 299,8 . Kv L= F D - Diâmetro do isolante Kv - Fator de velocidade d - Diâmetro do condutor (RG-58C/U = 0,66) k - 2,25 para polietileno F - Frequência em MHz 360 A - Aberto (fora de fase) C - Curto (em fase) Rs L INDUTÂNCIA Rsh Rs L Zo = C CAPACITÂNCIA INDUTÂNCIA L/C IMPEDÂNCIA CARACTERÍSTICA GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO RECORDANDO FONTE DE ALIMENTAÇÃO Ondulação Regulação de linha Regulação de carga Potência mínima 2A POTÊNCIA DE SAÍDA PS = 0,5 PE PS = 0,5 x 5 W = 2,5 W COMPRIMENTO DO CABO COAXIAL L= 299,8 . Kv F Kv - Fator de velocidade (RG-58C/U = 0,66) F - Frequência em MHz 1/4 = 49,467/ F ONDAS ESTACIONÁRIAS 1/4 = 49,467 27,305 =1,812 m GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO COMPRIMENTO DE ANTENA DIPOLO 150 (K+N-1) L= F K Ver na tabela ao lado N Número de meia-onda F Frequência L Comprimento da antena Exemplo: Cálculo de uma antena dipolo de meia-onda para uso no canal 30, em alumínio cilíndrico com diâmetro de 1 centímetro. 150 (0,974+1-1) L L= = 5,351 m = 2,675 m 27,305 2 DIÂMETRO ( Cm ) 0,01 0,02 0,03 0,05 0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 3 5 10 K 0,925 0,945 0,950 0,956 0,962 0,968 0,969 0,971 0,974 0,976 0,977 0,978 0,979 GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO DIAGRAMA DE IRRADIAÇÃO +12 Quadra cúbica 4 elementos +10 Yagi com 4 elementos Quadra cúbica 3 elementos +8 VISTA VERTICAL DIPOLO MÁXIMA MÍNIMA MÁXIMA VISTA HORIZONTAL Yagi com 2 elementos MÍNIMA +5 Yagi com 3 elementos +1,2 0 -1,8 Antena 5/8 Dipolo meia onda - Ringo Plano de terra G= 13,8 dB GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO Ganho DECIBEL (dB) G = 10 Log Pquadra Pplano G= 13,8 dB Pquadra = 10 1,38 = 24 Pplano Log Pquadra Pplano 13,8 = 10 Pquadra = 24 x Pplano Conclusão: Um transceptor com potência de 7 watts com uma antena plano de terra e o mesmo rádio com uma antena quadra cúbica de 4 elementos, para a estação receptora será como se a potência tivesse sido multiplicada por 24 ou seja: 24 x 7 = 168 watts (em SSB: 3 x 168 = 504 watts) GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO FILTRO PARA TVI L2 L3 S P C2 L4 S C3 P L1 S C1 S S L5 S S S C4 C1, C2, C3, C4 são soldados às blindagens. As blindagens podem ser de lata estanhada Os terminais de entrada e saída são do tipo rosca para cabo coaxial Bobinas: todas têm diâmetro interno 13 mm, sem núcleo L1 e L5 são idênticas com 5 espiras de fio esmaltado de 1,5 mm numa extensão de 15 mm L2 e L4 são idênticas com 8 espiras de fio esmaltado de 1,5 mm numa extensão de 25 mm L3 com 9 espiras de fio esmaltado de 1,5 mm numa extensão de 25 mm Não há preferência de entrada e saída, já que o filtro é perfeitamente simétrico. C1 e C4 50 pf cerâmica C2 e C3 170 pf cerâmica GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO RECORDANDO COMPRIMENTO DA ANTENA DIPOLO DE MEIA ONDA L= 150 x K F K Ver na tabela F Frequência L Comprimento GANHO EM DECIBELS Pquadra = 24 x Pplano Variação de 1 dB : imperceptível 3 dB: dobra a potência de saída Aumento legal de potência e sem TVI FILTRO PARA TVI GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO altura da antena 2 RAIO DA TERRA alcance no = 3,61 altura horizonte 90 o altura da antena 1 Raio da Terra = 6500km Devido a atmosfera próxima a Terra, as ondas se curvam ligeiramente, assim a verdadeira fórmula do alcance é: 4,14 altura GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO F2 - 250 A 340 KM IONOSFERA F1 - 200 KM E - 100 KM D - 59 KM ESTRATOSFERA 80 a 400 km TROPOSFERA 15 a 80 km 8 a 15 km GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO A Antena horizontal - - + ANTENA + B ANTENA IMAGEM + FATOR DE ALTURA g(h)=2Sen 2 h sen ( + - ) GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO IONOSFERA FATOR DE ALTURA H Tg = d/2 g(h)=2Sen 2 h sen ( F2 - 250 A 340 KM ) SÃO PAULO-FORTALEZA H h 300 Tg = = 0,3 1000 = 16,7 Ângulo de Radiação d GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO (Bússola) NM N O L NG c LATITUDE = -3,76 d LONGITUDE= 38,52 Fortaleza Declinação magnética S 20 X Cos Y=Sena.Senc+Cosa.Cosc.Cos(b-d) São Paulo Sen X= Cosc.Sen(b-d) Sen Y a LATITUDE = -23,55 b LONGITUDE= 46,55 GRUPO MARCONI DE RADIOEMISSÃO RECORDANDO ALCANCE LOCAL ÂNGULO DE RADIAÇÃO IONOSFERA 4,14 altura Tg = FATOR DE ALTURA h Ângulo de Radiação d ORIENTAÇÃO DE ANTENAS (Bússola) NM NG Ver tabela - Declinação magnética ANTENA + ANTENA IMAGEM + H d/2 H IONOSFERA Camada F2 (250 a 340 km) é a mais importante A F2 - 250 A 340 KM B 20 X BIBLIOGRAFIA: EQUIPAMENTOS E ANTENAS PARA RADIOAMADORES E FAIXA DO CIDADÃO Seleções Eletrônicas Editora Ltda ANTENAS - TEORIA BÁSICA E APLICAÇÕES Luiz Claudio Esteves MANUAL DA FAIXA DO CIDADÃO Hilton A. de Mello AMATEUR RADIO ANTENNAS Harry D. Hooton