ARTIGOS DE RADIOAMADORISMO BRASILEIRO
CARACTERISTÍCAS DAS ONDAS DE RÁDIO
Autor do artigo: Mário Keiteris - PY2MXK
e.mail =py2mxk@arrl.org
home page = http://www.RadioLink.net/py2mxk
ESTE ARTIGO FOI PUBLICADO NO
JORNAL
- QTC BANDEIRANTE-JORNAL DO RADIOAMADOR -
ANO V - nº 8 - pg. 4
CARACTERISTÍCAS DAS ONDAS DE RÁDIO
As ondas magnéticas, como outras formas de radiações, tais como a
da luz, viajam no espaço livre a uma velocidade de 300.000 km . por segundo,
podendo ser refletidas, difratadas ou refratadas.
Segundo comenta-se sobre os princípios fundamentais da física, uma
onda eletromagnética esta composta por campos variáveis de força; Dos campos
variáveis de força elétrica e magnética. As linhas elétricas são
perpendiculares em relação a terra, e as ondas magnéticas horizontais.
Podendo ter qualquer posição em relação à terra e manter-se
perpendicularmente entre si. Podemos imaginar uma figura, onde estão contidas
as linhas continuas de força elétrica e magnética em forma de malha, o inicio
deste conjunto de linhas continuas recebe o nome de Frente de onda.
A velocidade das ondas eletromagnéticas com que pode mover-se no
espaço recebem uma marcante influência do meio ambiente em que viajam.
Quando o meio ambiente é o espaço livre , segundo consta é de 300.000 Km ., por
segundo, em alguns outros meios a velocidade é quase a mesma, porém existe
substâncias em que a velocidade é muito menor.
Nos dielétricos, por exemplo, a velocidade é inversamente
proporcional a constante dielétrica do material.
Na presença de um bom condutor a onda não poderá penetrá-lo de
forma alguma ( porém viajará facilmente através de um dielétrico), devido as
linhas de força elétricas estarem curto-circuitadas.
POLARIZAÇÃO
A polarização de uma onda eletromagnética é a direção das linhas
de força dos campos elétricos da mesma.
Se as linhas elétricas são perpendiculares a terra, dizemos que a
onda esta polarizada verticalmente, se são paralelas a terra, a onda estará
polarizada horizontalmente.
As ondas mais compridas quando viajam, estão mais próximas ao solo
em geral mantém a polarização no mesmo sentido em que foram geradas na antena.
A polarização das ondas mais curtas podem ser alteradas durante a
viajem, porém as vezes variam bastante e muito rapidamente.
A intensidade de campo de uma onda eletromagnética é inversamente
proporcional a distância da fonte de origem; Portanto se um ponto de recepção
dos sinais de um emissor em uma estação situada em uma distância em dobro de
uma outra estação, a intensidade de campo na estação receptora mais distante
será justamente a metade da intensidade do campo que foi detectada na estação
receptora mais próxima.
Isto ocorre porque o facho da emergia da frente da onda deverá
distribuir-se sobre uma maior superfície na medida em que a onda
eletromagnética se distância do emissor.
Esta lei inversa da distância está baseada na suposição de que não
existe nada no meio ambiente em que a mesma se propaga e que venha a absorver
energia da onda durante sua trajetória, o que acontece no espaço livre não é o
mesmo que está acontecendo em uma transmissão na prática, pois a onda
eletromagnética ao percorrer sua trajetória através da atmosfera e em torno da
terra encontra numerosos obstáculos que vão absorvendo e atenuando sua energia.
TIPOS DE PROPAGAÇÃO
De acordo com a altura que a onda alcança e se propagam, podemos
classificar estas ondas de rádio como : Ionosféricas; Troposféricas e
Terrestres.
As ondas Ionosféricas (chamadas também como ondas espaciais ou
refletidas), são aquelas cuja irradiação esta totalmente dirigida a ionosfera.
Estas ondas ionosféricas podem ser devolvidas a terra pelos
efeitos da reflexão ou refração, segundo as condições da propagação, pois na
prática resultam, inconstantes e eminentemente variáveis, estas condições
sempre prevalecem na dita ionosfera.
A onda Troposférica é aquela parte da irradiação total que sofre
reflexão e refração das regiões de modificações abruptas da constante
dielétrica, situadas na toposféra, tais como : os limites das massas de ar de
distintas temperaturas (quentes e frias), e também variações do conteúdo da
umidade relativa.
A onda Terrestre é aquela parte da irradiação total e que é
efetuada diretamente sobre a superfície da terra e acompanha o seu relevo.
A onda terrestre tem duas componentes : Uma é a onda de
superfície, que é uma onda guiada pela terra e a outra é a do espaço ( que não
deve ser confundida com a onda Ionosférica).
A onda do espaço, é o resultado de duas componentes :
A onda direta é a onda refletida pelo solo. Exceto para distâncias
de poucos kilometros, a quase totalidade das comunicações entre os
radioamadores em freqüências inferiores a 30 Mhz., se opera em onda espacial.
Ao deixar a antena emissora, este tipo de onda viaja para cima,
distanciando-se da superfície da terra a um ângulo tal que se perderia no
espaço não fosse a maneira em que resulta um encurvamento suficiente para
devolve-la a terra.
O meio que provoca tal encurvamento é a ionosféra, região situada
na atmosfera superior, a partir e em redor de uma altura de 100 Km ., na qual existem
Ions, Elétrons livres, em quantidades suficientes para oferecer apreciável
efeito sobre a velocidade em que viajam as ondas.
Suponhamos que a ionização da atmosfera superior é causada por
radiações ultravioletas provenientes do nosso sol.
A ionosféra não estará formada por apenas uma capa, e sim por uma
serie da capas de distintas densidades de ionização, situadas a distintas
alturas .
Cada capa é formada de uma região central de ionização severamente
densa e vai tornando-se menos intensa acima e abaixo da região central. Maior
intensidade de ionização em uma capa, é maior o encurvamento da trajetória da
onda.
PROPAGAÇÃO TROPOSFÉRICA
A Troposfera estende-se em media a 11 km ., de altura da
superficie da Terra, nos pólos baixa para 10 km ., e na linha do equador eleva-se até 16 km ..
A Troposfera é a parte da atmosfera terrestre debel camada de
gazes que circunda o nosso Planeta, tem influência preponderante na rádio
propagação, a Troposfera em condições normais continua a curvar, desviar e
refratar as ondas eletromagnéticas de retorno para a Terra, em aproximadamente
15% para além da curvatura do horizonte geométrico.
As mudanças na temperatura e umidade das massas de ar da atmosfera
inferior permite a miúdo comunicar-se em 28 Mhz., e freqüências mais elevadas sobre
distâncias superiores normalmente utilizadas.
Este efeito observa-se em 28 Mhz., porém é mais marcante em 50 ou
144 Mhz..
A troposféra é causada por um fenômeno físico que vem a ser as
inversões térmicas nas camadas inferiores da atmosfera, o ar quente subindo
acima de uma camada de ar frio produz uma densidade entre as camadas produzindo
desta forma um duto por onde se propaga as ondas em V.H.F..
PROPAGAÇÃO TRANSEQUATORIAL (TE)
A existência da Propagação Transequatorial (TE), foi recentemente
descoberta, suas primeiras observações foram notadas na década de 1.930, época
em que os primeiros radioamadores, na América Central reportavam surpresos
terem ouvido sinais em V.H.F., procedentes da América do Sul.
Também foi observada a existência deste fenômeno em outras partes
da Terra. Em conseqüência estabelecia-se contatos pelo rádio em 144 Mhz., entre
América do Sul e Caribe, entre Austrália e o Japão, entre a Europa e a África.
De maneira que hoje podemos ter contato pelo rádio na banda de 220 Mhz, ou 144
MHz., nas distâncias de 5.000
a 8.000
km . Importante salientar de que a (TE), ao contrario que
se afirma no meio radioamadoristico, não é um fenômeno esporádico e sim
cíclico, podemos afirmar que ocorre com regularidade a cada ano,
apresentando-se em duas épocas características, para nós brasileiros : na
primavera aparece no começo de setembro e no outono em fins de março, com
sinais relativamente fortes, e no interregno de setembro a março os sinais
variam muito de intensidade.
A propagação Transequatorial do mês de setembro é chamada de (TE
de primavera), e a de março como (TE de outono). O horário de inicio da
Propagação Transequatorial é por volta das 23:00 Hs., permanecendo mais ou
menos até as 03:00 hs. da madrugada, estes horários são os de Brasília, ou das
02:00hs., até as 06:00 hs., horário U.T.C..
Esta propagação também é valida para captar sinais das emissoras
de F.M e de Televisão lá da América Central.. As pesquisas feitas até agora
revelam que trata-se de um fenômeno sazonal da propagação ionosferica, onde a
trajetória do sinal não sofre reflexões intermediárias na superficie terrestre,
porém ainda não temos o conhecimento com exatidão de como ela funciona.
Sabemos que a propagação Transequatorial ocorre na camada F da
ionosfera, por ação dos raios solares no ponto da órbita da Terra em que se
registra uma igual duração do dia e da noite, o que sucede no dia 23 de
setembro e no dia 21 de março, instantes em que o Sol no seu movimento anual
corta o equador celeste. A ação solar nestas épocas, forma bolhas de alta
densidade sobre o equador magnético da Terra, esta atividade registra-se entre 400 a 800 km ., de altitude da
superficie do Planeta, é assim caracterizada como ionosfera tropical, desta
forma age como um condutor de guias, capaz de propagar sinais entre estações de
rádio localizadas à mesma distância em relação a linha do Equador Magnético e
que estejam alinhadas mais ou menos perpendicularmente em relação a esta linha
do Equador, dai o advém seu nome propagação Transequatorial.
Esta propagação pode ser notada em H.F., nos 28 Mhz, já é
significativa na banda dos 50 Mhz., em V.H.F., onde são possíveis contatos
bilaterais a mais de 20.000
Km ., de distância, na banda de 2 metros 144 Mhz.,
consegue-se contatos de até 8.000
km ., e entre 4.000 a 6.000 km ., na banda de 220
Mhz..
Aqui existe um campo para experimentação, a titulo de curiosidade
informo aos colegas que quiserem investigar a propagação Transequatorial, com
possibilidades de contatos em V.H.F., a longuíssimas distâncias.
Geralmente são utilizados equipamentos transmissores entre 50 e
100 W., recomendo o aparelho que possua o modo de CW, e SSB, apesar de contatos
em FM serem comuns, mas o SSB, é muito mais útil em detectar sinais fracos no
meio do ruído de fundo presente na faixa.
As antenas utilizadas são as direcionais Yagui empilhadas ou não,
de polarização horizontal. Lembre-se que o seguimento de 144.300 Khz., é faixa
reservada para sinais débeis de SSB. e CW., não utilize esta faixa em F.M., bem
como entre 145.800 a
146.000 e abaixo de 144.300, nestas freqüências não use o modo F.M. A
propagação Transequatorial mudou a crença de que as faixas em 144 Mhz. e 220
Mhz., em V.H.F., são faixas meramente locais e limitadas apenas à linha ótica.
Por aqui resumimos o comportamento e as características das ondas de rádio.
Escreveu : Mário Keiteris - P Y 2 M X K -
Diretor de Cursos da Labre São Paulo
telefone (011) 6944-03-45 SP. Cap.
e.mail =
mariokeiteris-py2mxk@mailcity.com
e-mail = py2mxk@arrl.org
site internet = http://www.RadioLink.net/py2mxk
Autor do artigo : Mário Keiteris - PY2MXK
Sobre o autor do artigo: Além de escrever artigos para a Revista e Jornal Radioamadorismo
& Faixa do Cidadão é ex-diretor de Cursos da antiga Labre SP., é autor
do livro Radioamadorismo : Hobby? ou Ciência! e outras obras relativas ao
radioamadorismo,bem como das Apostilas de preparo para exames no Ministério das
Comunicações, doadas na época para a Labre S.P., comercializa-las. É Co-Autor
da Apostila para Exame de Técnica e Ética operacional de 1.996 da Delegacia
Regional do Ministério das Comunicações em São Paulo, é membro fundador do GREMIO
DE RADIOAMADORES DA COSIPA, Cubatão S.P., também é SUPPORT MEMBER da L.
R. M. D. Associação dos Radioamadores da Lithuania.
( e.mail = mariokeiteris-py2mxk@mailcity.com )
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