Construindo sua Antena Bazooka Dupla para HF: Um Guia Completo para Radioamadores

O radioamadorismo é um hobby fascinante que conecta pessoas ao redor do mundo através das ondas de rádio. Para muitos entusiastas, a construção de suas próprias antenas é uma parte essencial e gratificante dessa jornada. Entre as diversas opções disponíveis, a antena Bazooka Dupla se destaca como uma escolha popular e eficiente, especialmente para as bandas de HF.

O que é uma Antena Bazooka Dupla?

A Antena Bazooka Dupla é uma antena de meia onda de banda larga, projetada para operar eficientemente em toda uma faixa de frequência sem a necessidade constante de um sintonizador de antena. Sua origem remonta à década de 1940, quando foi desenvolvida pelo MIT como uma antena de radar para fins militares. Desde então, sua eficácia e simplicidade a tornaram uma favorita entre os radioamadores.

Princípio de Funcionamento Detalhado

Assim como um dipolo tradicional, a antena Bazooka Dupla é uma antena balanceada. No entanto, sua construção difere significativamente, utilizando cabo coaxial em vez de um único fio. Cada braço da antena é composto por duas partes distintas:

1.Stub de Quarto de Onda: A primeira parte consiste em um stub de quarto de onda em curto-circuito, feito de cabo coaxial. Este stub é crucial para o desempenho da antena.

2.Fio Radiante: A segunda parte é um fio condutor que se estende a partir da extremidade de cada braço do coaxial.

Nesta configuração, a blindagem do cabo coaxial e as pontas dos fios atuam em conjunto como um dipolo de meia onda. Os stubs de quarto de onda em curto-circuito apresentam uma alta impedância no ponto de alimentação quando a antena está em ressonância. Fora da ressonância, esses stubs desempenham um papel fundamental ao cancelar a reatância da antena, o que, por sua vez, aumenta a largura de banda efetiva da antena. Com uma antena Bazooka Dupla bem construída, é possível alcançar uma excelente correspondência de impedância de 50Ω e um SWR (Standing Wave Ratio) abaixo de 2:1 em toda a banda de HF para a qual foi projetada. Isso significa que a energia do seu transmissor é irradiada de forma mais eficiente, resultando em melhor comunicação no radioamadorismo.

Vantagens da Antena Bazooka Dupla para HF

A popularidade da antena Bazooka Dupla entre os radioamadores não é por acaso. Ela oferece várias vantagens notáveis em comparação com outras antenas, como o dipolo simples:

•Maior Largura de Banda: Uma das maiores vantagens é a sua capacidade de oferecer uma largura de banda significativamente maior – cerca de 14% a mais do que um dipolo tradicional. Isso permite que você opere em uma porção maior da banda de HF sem a necessidade de ajustes constantes ou de um sintonizador de antena.

•Redução de Ruído: Muitos operadores relatam uma redução perceptível no ruído de recepção ao usar uma antena Bazooka Dupla. Isso pode melhorar a clareza das comunicações, especialmente em ambientes com alto nível de ruído elétrico.

•Impedância de 50Ω: A impedância típica no ponto de alimentação é de 50Ω, o que a torna ideal para ser alimentada diretamente com um cabo coaxial de 50Ω, eliminando a necessidade de baluns de transformação de impedância em muitos casos.

•Versatilidade de Montagem: A antena Bazooka Dupla pode ser montada tanto horizontalmente quanto na popular configuração de “V” invertido, sem comprometer seu desempenho. Para um desempenho ideal nas bandas de HF, recomenda-se instalá-la a uma altura entre 1/4λ e 1/2λ (um quarto a meia onda) acima do solo.

Escolha do Cabo Coaxial: Um Componente Chave

A seleção do cabo coaxial é um passo crítico na construção de sua antena Bazooka. Embora possa parecer contraintuitivo, um cabo coaxial mais “barato” ou mais simples é frequentemente a melhor escolha. É fundamental evitar cabos coaxiais com blindagem dupla e revestimento de folha (foil wrapping), pois a folha pode ser extremamente difícil de remover durante o processo de construção, especialmente se estiver fundida ao dielétrico, como em alguns cabos LMR.

Cabos coaxiais populares e recomendados para a construção de uma antena Bazooka incluem RG-8, RG-8x, RG-58 e RG-213. O RG-8, por exemplo, possui um diâmetro maior, o que contribui para uma antena com maior largura de banda. No entanto, é importante notar que uma antena Bazooka construída com RG-8 será mais pesada, especialmente para bandas de HF mais baixas, como a de 80 metros. O peso adicional pode tornar a instalação mais desafiadora e criar pontos de tensão nas conexões.

Embora seja possível utilizar cabo coaxial de TV de 75Ω, a maioria dos cabos de TV disponíveis em lojas de ferragens utiliza blindagem de alumínio em vez de cobre. O alumínio é um material que deve ser evitado, pois é impossível de soldar, o que inviabiliza as conexões necessárias para a antena Bazooka. Opções de 75Ω mais adequadas seriam o RG-59 Belden 8212 ou o RG-11 Belden 8261, que geralmente possuem blindagem de cobre.

Cálculo Preciso das Dimensões

O coração da antena Bazooka são os stubs de casamento de impedância, que devem ser cortados com um comprimento de 1/4λ (um quarto de onda). O comprimento exato desses stubs é diretamente influenciado pelo fator de velocidade (Velocity Factor – VF) do cabo coaxial que você está utilizando. O fator de velocidade é uma medida da velocidade com que um sinal de rádio viaja através do cabo em comparação com a velocidade da luz no vácuo.

É absolutamente crucial obter o fator de velocidade exato para o seu tipo específico de cabo coaxial. Você pode encontrar essa informação na folha de dados (datasheet) fornecida pelo fabricante do cabo. Se você estiver usando um cabo coaxial de origem “desconhecida” ou sem documentação, pode determinar o fator de velocidade utilizando ferramentas como um Analisador de Antenas moderno, um NanoVNA (Vector Network Analyzer) ou até mesmo um Osciloscópio com um gerador de pulsos. A precisão neste cálculo é vital para garantir que sua antena Bazooka ressoe na frequência desejada e apresente o SWR ideal.

Guia de Construção da Antena Bazooka Dupla

A construção de uma antena Bazooka Dupla, embora exija atenção aos detalhes, é um projeto gratificante para qualquer radioamador. Siga os passos abaixo para construir sua própria antena Bazooka para HF:

1. Planejamento e Cálculo

Utilize um calculador de antena Bazooka online ou software específico para determinar todas as dimensões necessárias. Insira a frequência central da banda de HF em que você deseja operar e o fator de velocidade exato do seu cabo coaxial. Considere deixar uma margem de comprimento nos fios das extremidades para facilitar a instalação de isoladores e permitir um ajuste fino da antena à frequência exata após a montagem.

2. Preparação do Centro da Antena

No ponto central da antena, remova cuidadosamente cerca de 40mm (aproximadamente 1.5 polegadas) da capa externa do cabo coaxial. Em seguida, corte a blindagem exposta no centro e separe-a em duas tranças. Uma dessas tranças será conectada ao fio central da sua linha de alimentação (o cabo coaxial que vai para o seu rádio), e a outra trança será conectada à blindagem da linha de alimentação. É fundamental não cortar ou danificar o dielétrico central do cabo coaxial neste processo.

3. Preparação das Extremidades dos Stubs

Medindo a partir do centro da antena, na distância calculada para o comprimento do stub de quarto de onda, remova a capa externa e a blindagem do cabo coaxial, expondo o dielétrico central. Deixe uma pequena porção da blindagem exposta, pois ela será soldada ao condutor central do cabo coaxial neste ponto. Este é um passo delicado que requer precisão.

4. Conexão e Soldagem

Com extremo cuidado, remova uma pequena fatia do dielétrico para expor o condutor central do cabo coaxial. É crucial não danificar o condutor central, pois isso pode enfraquecer estruturalmente a antena. Uma vez exposto, solde a blindagem (a pequena porção que você deixou exposta) ao condutor central. Repita este processo para o outro lado da antena. Esta conexão é o ponto onde o stub de quarto de onda é “em curto-circuito” para RF.

5. Acabamento e Impermeabilização

Este é um passo vital para a longevidade da sua antena Bazooka. Todas as superfícies expostas à chuva, umidade ou intempéries devem ser vedadas. A entrada de água no cabo coaxial pode comprometer seriamente o desempenho e a vida útil da antena. Recomenda-se o uso de tubos termorretráteis de grau marítimo com adesivo interno. Estes tubos, quando aquecidos, encolhem e o adesivo derrete, criando uma vedação impermeável e, ao mesmo tempo, reforçando mecanicamente as seções mais frágeis da antena, como os pontos de solda e as transições entre o cabo coaxial e os fios radiantes.

Diagrama Ilustrativo

Para auxiliar na compreensão da estrutura, observe o diagrama a seguir, que ilustra a configuração de uma antena Bazooka Dupla. [1]

Resultados Esperados e Considerações Finais

Uma antena Bazooka Dupla bem construída e ajustada pode oferecer um desempenho excepcional para o radioamadorismo nas bandas de HF. Você pode esperar uma cobertura eficiente de toda a banda para a qual a antena foi projetada, com um SWR consistentemente baixo (abaixo de 2:1). A construção é, em muitos aspectos, tão simples quanto a de um dipolo, mas a atenção aos detalhes, especialmente na remoção do dielétrico e na soldagem do condutor central, é o que garantirá o sucesso do projeto.

Esta antena Bazooka é uma excelente adição ao arsenal de qualquer radioamador, proporcionando uma alternativa robusta e de alto desempenho em comparação com outras antenas dipolo simples. Com um pouco de paciência e as ferramentas certas, você estará pronto para desfrutar de comunicações claras e eficientes nas bandas de HF.

Referências

[1] Diagrama de uma antena bazooka coaxial com dimensões. Fonte: https://www.merseyradar.co.uk