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Antena Yagi DL6WU para MeshCore em 923 MHz: calculadora e montagem

Ilustração de uma antena Yagi DL6WU de 9 elementos para MeshCore em 923,125 MHz

Uma Yagi de 9 elementos com 59 cm de boom rende cerca de 13 dBi em 923,125 MHz — e transforma um nó MeshCore que “quase alcança” o repetidor do outro lado da cidade num enlace que fecha com folga.

APRESENTAÇÃO

Todo mundo que montou um nó MeshCore já viveu a cena: o mapa mostra o repetidor ali, a poucos quilômetros, o pacote sai, o SNR chega no limite e… nada de ACK. Você troca o cabo, sobe a antena mais um metro, reza um pouco. Às vezes funciona. Na maioria das vezes, falta só alguns decibéis.

Esses decibéis não se compram com mais potência — o rádio já está nos 22 dBm do SX1262. Eles se conquistam na antena. Neste artigo vamos calcular, construir e ajustar uma Yagi-Uda no padrão DL6WU, dimensionada para a frequência de referência da rede MeshCore Brasil, com uma calculadora própria do Antena Ativa embutida aqui mesmo no post. No fim, você terá uma direcional de bancada barata, repetível e com o ganho de uma antena comercial.

INTRODUÇÃO: POR QUE UMA DIRECIONAL NO MESHCORE?

A rede MeshCore no Brasil adotou por convenção o preset “Australia: SA, WA, Brazil”: 923,125 MHz, largura de banda de 62,5 kHz, SF8 e CR8, dentro da faixa de 915–928 MHz liberada pela Anatel (MeshCore Brasil). Se o seu nó ainda não está nesse preset, veja antes o nosso guia de configuração do MeshCore. Em 923,125 MHz o comprimento de onda é de apenas 325 mm — pequeno o bastante para que uma antena de alto ganho caiba debaixo do braço.

A conta é simples. A antena vertical típica de um nó rende uns 3 dBi — caso da colinear coaxial que mostramos aqui; a nossa Yagi entrega cerca de 13,4 dBi. São 10 dB a mais no link budget, e como cada 6 dB dobra o alcance em espaço livre, a direcional pode estender o enlace para perto de três vezes a distância — na transmissão e na recepção ao mesmo tempo.

O preço desse ganho é a direção: o feixe é estreito e precisa ser apontado. Por isso a Yagi brilha em nós fixos — um companion em casa mirando o repetidor do morro, ou um repetidor que faz a ponte entre duas cidades — e não num nó portátil que muda de lugar o tempo todo.

Um detalhe que derruba muita gente: a polarização. As redes MeshCore usam antenas verticais, então a Yagi deve ser montada com os elementos na vertical. Com os elementos deitados, você perde facilmente 20 dB por descasamento de polarização — jogando fora o dobro do ganho que veio buscar.

O PROJETO DL6WU

Günter Hoch, DL6WU, deixou para os radioamadores uma receita de “long Yagi” que virou referência de VHF a micro-ondas. O segredo dela é que dá para acrescentar ou retirar diretores sem mexer de forma perceptível na ROE: o alimentador “não percebe” o tamanho do boom. É justamente isso que permite transformar o projeto numa calculadora — você escolhe quantos elementos quer, e as medidas saem prontas.

O método é otimizado para ganho máximo e precisa de uma correção de boom. Por quê? Um boom metálico “encurta” eletricamente os elementos que o atravessam, e quem ignora isso termina com uma antena sintonizada alguns megahertz acima do previsto. O tamanho da correção depende de como os elementos estão presos:

  1. Opção 1 — elementos atravessando o centro do boom metálico, com contato elétrico. A correção é a maior possível; nesse caso o dipolo dobrado é calculado como se estivesse acima do boom (opção 2).
  2. Opção 2 — elementos apoiados sobre o boom, com contato.
  3. Opção 3 — boom isolante (madeira, PVC) ou elementos afastados do metal por um espaçador de pelo menos meio diâmetro do boom. A correção é zero.
  4. Opção 4 — elementos atravessando o boom metálico, mas isolados dele.

Duas ressalvas honestas valem para qualquer calculadora DL6WU. Primeiro: o método não é recomendado para menos de 5 elementos. Segundo: análises em simulador eletromagnético mostram que o diagrama e o ganho batem com o previsto, mas a impedância de entrada varia bastante — por isso nenhuma calculadora do método informa a impedância. Tradução para a bancada: planeje medir e ajustar a ROE, como faremos mais adiante.

CALCULE A SUA YAGI AQUI

A calculadora abaixo já abre com os valores deste projeto: 923,125 MHz, 9 elementos, vareta de 4 mm e boom quadrado de 15 mm. Mude o que quiser e a tabela de corte se refaz na hora, com posições, comprimentos e a meia medida de cada elemento — a distância do centro do boom até a ponta, que é a medida que você confere na bancada.

Calculadora Yagi DL6WU
Método DL6WU com correção de boom DL2KQ · padrão: MeshCore Brasil, 923,125 MHz
MHz
Refletor + dipolo + diretores. Abaixo de 5 o método perde precisão.
mm
Meça com paquímetro: vareta de 3/16″ tem 4,76 mm.
Seção do boom
mm
Dipolo
Dobrado: ≈200 Ω, casa com balun 4:1 de meia onda.
Medidas de corte e furação
    Cálculo pelo método de G. Hoch, DL6WU (programa DL6WU.BAS de KY4Z, W6NBI e G3SEK), com correção de boom pelas fórmulas de DL2KQ. Resultados conferidos com a calculadora DL6WU da 3G-Aerial. Antena Ativa · antenaativa.com.br

    Por baixo do capô, ela usa o programa DL6WU.BAS original (KY4Z, W6NBI e G3SEK) e a correção de boom de DL2KQ — o mesmo método da conhecida calculadora DL6WU da 3G-Aerial. Conferimos nove combinações de boom, montagem e dipolo, e as medidas bateram milímetro a milímetro com a ferramenta deles. Prefere usar a original? O passo a passo a seguir mostra como preenchê-la.

    Usando a calculadora original da 3G-Aerial

    A interface está em inglês. Preencha o bloco INPUT DATA de cima para baixo; a Figura 4 mostra a ficha preenchida.

    1. Select measurement units: escolha Metric (SI), para receber tudo em milímetros.
    2. Select frequency: o menu só traz presets de outras faixas (o “GSM 900” é 925 MHz, perto, mas não igual). Escolha Enter frequency manually e digite 923.125 no campo Freq, com ponto decimal.
    3. Driven element (dipole) form: Folded, o dipolo dobrado. Se preferir dipolo reto, escolha Straight e planeje um casamento T ou gama.
    4. Element shape: Round, para vareta. Use Flat apenas se for cortar os elementos de chapa ou fita.
    5. Mounting elements on the boom: option 1 para boom de alumínio com os elementos atravessando o centro; option 3 para boom de PVC ou madeira. Essa escolha é a que mais mexe nos comprimentos.
    6. Cross-section of the boom: Square para o tubo quadrado; Round se o seu boom for tubo redondo.
    7. Total elements number: 9. Use os botões − e + para testar outras versões.
    8. d (Element diameter): 4, o diâmetro da vareta em mm. Meça a sua com paquímetro: vareta de 3/16″ tem 4,76 mm, não 4.
    9. D (Boom side): 15, o lado do tubo em mm. Na opção 3 o valor não altera os comprimentos.
    10. Clique em Calculate.
    Ficha com os campos da calculadora DL6WU da 3G-Aerial preenchidos para 923,125 MHz e trecho do resultado
    Ficha de preenchimento da calculadora DL6WU da 3G-Aerial para 923,125 MHz, com trecho do resultado.

    No resultado, três palavras resolvem a leitura: Length é o comprimento total do elemento; position (R-x) é a posição medida a partir do refletor, o número que vai para a trena; Distance é o espaço até o elemento anterior e serve só para conferência. A última linha confirma se a correção de boom foi aplicada — se ela disser que não e o seu boom for de alumínio, volte ao passo 5.

    Qualquer troca de material pede um novo cálculo: vareta de 3 mm, tubo redondo de 20 mm ou elementos isolados do boom geram comprimentos diferentes dos da nossa tabela. Não adapte “no olho”.

    AS MEDIDAS PARA 923,125 MHz

    Com 923,125 MHz, dipolo dobrado, elementos redondos de 4 mm, boom quadrado de 15 mm e 9 elementos, o resultado é boom de 593 mm e ganho aproximado de 13,4 dBi. A tabela traz duas versões — boom de alumínio com os elementos atravessando o centro (opção 1) e boom isolante, de PVC ou madeira (opção 3). As posições são idênticas; só os comprimentos mudam.

    ElementoPosição a partir do refletor (mm)Distância ao anterior (mm)Comprimento — boom de alumínio, opção 1 (mm)Comprimento — boom isolante, opção 3 (mm)
    Refletor R0—170157
    Dipolo dobrado F6565159151
    Diretor D189,324,4150137
    Diretor D214858,5148135
    Diretor D321869,8146133
    Diretor D429981,2144131
    Diretor D539090,9142130
    Diretor D648797,4141128
    Diretor D7589102139127

    Repare na diferença de 13 mm entre as duas colunas: é exatamente a correção de boom. Montar a versão “de PVC” num boom de alumínio sem corrigir deixaria a antena sintonizada bem acima de 923 MHz. O espaço no ponto de alimentação do dipolo dobrado (o gap g) deve ficar em no máximo 4,3 mm.

    Todas as posições são medidas a partir do refletor, e não elemento a elemento. Use sempre a coluna de posição para marcar o boom: somar distâncias parciais acumula erro de trena a cada furo.

    Quer mais ou menos ganho? O projeto DL6WU escala bem. Mantendo os mesmos materiais (opção 1):

    VersãoComprimento do boomGanho aproximado
    6 elementos303 mm11,1 dBi
    9 elementos (este projeto)593 mm13,4 dBi
    13 elementos1.051 mm15,3 dBi

    A versão de 9 elementos é o ponto doce: quase meio metro a menos que a de 13 para apenas 1,9 dB de diferença, e leve o bastante para um suporte de parede. A Figura 1 traz a planta cotada.

    Planta cotada da antena Yagi DL6WU de 9 elementos para 923,125 MHz, com comprimentos e posições de refletor, dipolo dobrado e sete diretores
    Planta cotada da Yagi DL6WU de 9 elementos para 923,125 MHz. Entre parênteses, os comprimentos para boom isolante.

    MATERIAIS

    Nada aqui exige loja especializada; quase tudo sai de uma serralheria ou de uma casa de materiais elétricos.

    • Boom: tubo quadrado de alumínio 15 × 15 mm, com uns 70 cm (os 593 mm da antena mais sobra para a fixação no mastro). Na versão isolante, um sarrafo de madeira seca ou um tubo de PVC rígido.
    • Elementos parasitas: vareta maciça de alumínio de 4 mm — cerca de 1,3 m para o refletor e os sete diretores.
    • Dipolo dobrado: vareta ou fio rígido de cobre/latão de 4 mm (aceita dobra apertada e solda; o alumínio não aceita solda).
    • Cabo do balun: um pedaço de coaxial de 50 Ω de boa qualidade para o balun de meia onda (cálculo no passo 6 da montagem).
    • Linha de descida: coaxial de baixa perda (LMR-240 ou LMR-400) e o conector do seu rádio — normalmente SMA ou N com adaptador.
    • Caixa estanque pequena para o ponto de alimentação, e uma gota de cola epóxi ou silicone neutro para travar os elementos.
    • Fixação: abraçadeira em U ou suporte de antena de TV, mais um braço lateral se o mastro for metálico (veja a seção de instalação).
    • Ferramentas: furadeira de bancada (ou guia), broca de 4 mm, trena de aço, paquímetro, esquadro, punção, lima, ferro de solda de boa potência.
    • Instrumento: um NanoVNA ou analisador de antenas que cubra 900 MHz. Não é luxo — é o que separa uma antena ajustada de um palpite.

    MONTAGEM PASSO A PASSO

    Em 923 MHz, um milímetro é quase 0,3% do comprimento de onda. Parece pouco, mas sete diretores errados “para o mesmo lado” deslocam a sintonia o suficiente para custar ganho. Trabalhe com trena de aço, esquadro e paciência: a tolerância-alvo é de ±0,5 mm.

    1. Marque o boom. Deixe uns 20 mm de sobra antes do refletor e trace uma linha de referência: ela é o “zero”. A partir dela, marque todas as posições da tabela de uma vez só, sem mover a trena. Marque com punção para a broca não escorregar.
    2. Fure com prumo. Use furadeira de bancada (ou uma guia) e broca de 4 mm, atravessando o centro do tubo. Furo torto gera elemento torto, e elementos fora do mesmo plano estragam o diagrama. Não fure o local do dipolo: ele vai por cima do boom.
    3. Corte e acabe os elementos. Corte o refletor e os sete diretores pela coluna da sua versão (opção 1 ou 3), deixando 1 mm a mais, e chegue à medida final com lima. Tire as rebarbas e etiquete cada peça com fita.
    4. Instale e centralize. Passe cada elemento pelo furo e centralize com o paquímetro: as duas metades devem ter o mesmo tamanho (a coluna “meia medida” da calculadora ajuda aqui). Na opção 1 o furo deve ficar justo, garantindo contato elétrico; trave com uma gota de epóxi ou um parafuso pequeno atravessando por cima. Confira de topo se todos estão paralelos.
    5. Monte o dipolo dobrado. Dobre a vareta de cobre em “U” alongado, com 159 mm de ponta a ponta (151 mm na versão isolante). O lado contínuo é fixado no centro, sobre o boom, na posição de 65 mm: esse ponto é um nó de tensão e pode tocar o metal. O lado aberto recebe a alimentação, com gap de no máximo 4,3 mm. Um afastamento de cerca de 10 mm entre os dois condutores do “U” é um bom ponto de partida — o método não especifica esse valor, e ele será refinado no ajuste.
    6. Faça o balun 4:1 de meia onda. O dipolo dobrado tem impedância na casa de 200 Ω, e o balun de meia onda transforma isso para os 50 Ω do rádio, além de balancear a alimentação. O comprimento é meio comprimento de onda elétrico multiplicado pelo fator de velocidade do cabo: 162,5 mm × 0,66 ≈ 107 mm para coaxial de dielétrico sólido (RG-58); com RG-316 (fator 0,695), cerca de 113 mm. Consulte o fator do seu cabo no datasheet.
    7. Ligue o balun. A malha da descida e as duas malhas do balun são unidas num ponto só. O vivo da descida vai a um lado do gap, junto com uma ponta do vivo do balun; a outra ponta do vivo do balun vai ao outro lado do gap. Fios curtos: em 900 MHz, 5 mm de rabicho já é componente do circuito.
    8. Vede. Acomode o ponto de alimentação e o balun dentro da caixa estanque e sele as passagens. Água dentro do coaxial muda o fator de velocidade e destrói o ajuste com a primeira chuva.

    A Figura 2 mostra o detalhe do dipolo e do balun.

    Esquema do dipolo dobrado de 159 mm e da ligação do balun 4:1 de meia onda em coaxial ao cabo de descida
    Dipolo dobrado e ligação do balun 4:1 de meia onda: vivo da descida em A, vivo do balun entre A e B, malhas num nó comum.

    AJUSTE, INSTALAÇÃO E TESTE EM CAMPO

    Ajustando a ROE com o NanoVNA

    O ganho vem pronto da calculadora; a impedância, não. A boa notícia é que, no DL6WU, o ajuste se faz só no alimentador — os diretores e o refletor ficam como estão.

    1. Calibre o NanoVNA (SOL) na ponta do cabo que vai ficar na antena, numa varredura de 880 a 960 MHz.
    2. Leve a antena para fora, a pelo menos 1,5 m do chão, apontada para o céu ou para um espaço aberto. Na bancada, entre parede e computador, a leitura mente.
    3. Procure o vale da ROE. A meta é ficar abaixo de 1,5:1 em 923,125 MHz.
    4. Vale acima da frequência? O dipolo está eletricamente curto: aumente um pouco o afastamento entre os braços do “U” ou refaça-o 1–2 mm mais longo. Vale abaixo? Faça o contrário. Mexa um parâmetro por vez e anote cada medida.
    5. ROE alta e sem vale definido costuma ser balun com comprimento errado ou malha mal soldada. Confira antes de mexer no dipolo.

    Instalando com a polarização certa

    O boom fica na horizontal e os elementos na vertical, casando com as antenas verticais da rede. Isso cria um problema: um mastro metálico vertical fica paralelo aos elementos e passa a funcionar como mais um elemento parasita, deformando o diagrama.

    A saída é fixar a antena pela traseira, com o mastro atrás do refletor, afastado de pelo menos meio comprimento de onda (cerca de 16 cm). Outra opção é usar uma extensão de fibra ou PVC entre o mastro e o boom. Mantenha a descida de coaxial afastada dos elementos, correndo pelo boom até a traseira.

    E não economize no cabo. Em 900 MHz, o RG-58 perde em torno de 0,5 dB por metro: dez metros dele comem quase metade dos 10 dB que a Yagi conquistou. O LMR-400 fica perto de 0,13 dB por metro. Melhor ainda é levar o rádio para perto da antena, numa caixa no próprio mastro.

    Apontando com o próprio MeshCore

    Você não precisa de bússola de precisão: o próprio rádio mede. Com o app conectado, mire na direção aproximada do repetidor e gire a antena em passos de uns 10°, anotando o SNR dos anúncios ou das respostas de ping a cada parada. Fixe no ponto de maior SNR. Repare também no que some: repetidores que você ouvia pelas costas da antena podem desaparecer — sinal de que a rejeição traseira está funcionando.

    A Figura 3 resume a montagem no mastro e a polarização.

    Antena Yagi montada no mastro com elementos na vertical e mastro afastado meia onda atrás do refletor
    Instalação no mastro com polarização vertical: mastro meia onda atrás do refletor e coaxial curto.

    CONSIDERAÇÕES FINAIS E CUIDADOS

    • Faça a conta da potência irradiada. 22 dBm do SX1262 somados a 13,4 dBi de antena dão cerca de 35 dBm de EIRP, algo em torno de 3 W — bem acima do que uma vertical comum produz. Os equipamentos de radiação restrita na faixa de 915–928 MHz seguem os limites de potência e de ganho de antena do Ato nº 14.448 da Anatel, revisado em 2025. Consulte o texto vigente e, se preciso, reduza a potência de transmissão no app: o ganho de recepção continua todo seu.
    • Aterre o mastro. Uma antena no telhado é um convite a descargas atmosféricas. Use protetor de surto coaxial e aterramento — é o que separa um susto de um rádio queimado.
    • Proteja o alumínio. Contato direto entre cobre e alumínio na chuva gera corrosão galvânica; mantenha essas junções dentro da caixa estanque.
    • Não mexa nos parasitas para ajustar ROE. No DL6WU, quem cuida da impedância é o alimentador. Encurtar diretores para “corrigir” a ROE desloca o diagrama e derruba o ganho.
    • Documente. Anote as medidas finais do dipolo e a curva do NanoVNA. A próxima antena sai em metade do tempo.

    Lembra do repetidor que “quase” respondia? Com dez decibéis a mais dos dois lados do enlace, o “quase” vira margem. Monte a sua, aponte para o morro e conte para a gente quantos saltos a sua rede ganhou. Um forte 73!

    BIBLIOGRAFIA

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