Imagine erguer uma antena em V invertido com quase 50 metros de extensão total e, com ela, operar desde as faixas mais baixas de HF até 88 MHz. É justamente essa a proposta da Comrod AH-52: oferecer grande cobertura de frequências em uma única estrutura, permitindo desde comunicações regionais por NVIS até enlaces de maior distância.

Para entender melhor o comportamento dessa antena, foi desenvolvido um modelo no software MMANA-GAL. O objetivo principal da simulação não foi reproduzir integralmente o desempenho elétrico da AH-52, mas observar como seus diagramas de radiação se modificam ao longo de diferentes frequências da faixa de HF.

Há, entretanto, uma limitação importante: as cargas instaladas nas extremidades da antena real não foram incluídas no modelo. Por esse motivo, os resultados devem ser considerados aproximados.

Uma antena pensada para ampla cobertura

A Comrod AH-52 é um dipolo de banda larga montado na configuração V invertido. Cada braço possui aproximadamente 25 metros de comprimento e recebe uma carga em sua extremidade.

Na antena real, essas cargas exercem papel importante no comportamento elétrico do conjunto. Elas ajudam a ampliar a faixa útil de operação e influenciam tanto a impedância quanto a corrente distribuída pelos condutores.

As principais características consideradas no modelo foram:

• Tipo: dipolo em V invertido;
• Faixa de operação informada: 2 a 88 MHz;
• Impedância nominal: 50 ohms;
• Comprimento dos braços: aproximadamente 25 metros cada;
• Projeto: Comrod Communications Group;
• Software de simulação: MMANA-GAL;
• Arquivo do modelo: Comrod_AH52.maa;
• Limitação: cargas das extremidades não simuladas.

A antena também é indicada para sistemas ALE, sigla de Automatic Link Establishment, ou estabelecimento automático de enlace. Nesse tipo de operação, o equipamento avalia diferentes frequências e seleciona aquela que apresenta melhores condições de propagação naquele momento.

Uma antena capaz de trabalhar em uma faixa ampla pode ser especialmente útil nesse cenário, pois reduz a necessidade de trocar fisicamente o sistema irradiante quando o enlace muda de frequência.

Modelagem no MMANA-GAL

O modelo criado no MMANA-GAL representa a geometria básica da AH-52: dois braços longos, inclinados a partir do ponto central de alimentação, formando o conhecido V invertido.

Essa montagem apresenta algumas vantagens práticas. O centro da antena pode ser instalado em um mastro relativamente alto, enquanto as extremidades descem em direção ao solo. Isso reduz a distância horizontal necessária e facilita a instalação em áreas nas quais um dipolo totalmente estendido não seria viável.

A inclinação dos braços também altera o diagrama de radiação e a impedância no ponto de alimentação. Em comparação com um dipolo horizontal reto, o V invertido tende a apresentar cobertura mais uniforme em azimute, embora o resultado dependa da altura, do ângulo dos braços, da frequência e das características do terreno.

No caso deste estudo, o interesse principal está nos diagramas de radiação. A simulação não deve ser utilizada como referência definitiva para ROE, largura de banda, eficiência ou potência dissipada, justamente porque as cargas da antena original não foram representadas.

O que acontece entre 2 e 10 MHz

As primeiras simulações foram realizadas em 2, 4, 6, 8 e 10 MHz.

Nas frequências mais baixas, a antena apresenta forte componente de radiação em ângulos elevados. Esse comportamento favorece comunicações NVIS — Near Vertical Incidence Skywave — nas quais o sinal é irradiado quase verticalmente, refletido ou refratado pelas camadas ionizadas da atmosfera e devolvido a regiões relativamente próximas.

Na prática, o NVIS pode ser útil para cobrir áreas regionais sem depender exclusivamente da propagação por onda terrestre. É uma configuração bastante empregada em comunicações de emergência, redes militares, operações em regiões montanhosas e enlaces nos quais a cobertura entre aproximadamente algumas dezenas e algumas centenas de quilômetros é mais importante do que o DX.

De acordo com o modelo, o comportamento permanece favorável ao NVIS até aproximadamente 10 MHz. O ganho máximo simulado chega a cerca de 7,5 dBi. Esse número representa o ganho em relação a uma antena isotrópica teórica, mas não deve ser interpretado isoladamente como garantia de desempenho real.

O ganho máximo indica apenas a direção na qual o modelo concentra mais energia. Para uma avaliação completa, também seria necessário observar eficiência, perdas, altura sobre o solo, condutividade do terreno, casamento de impedância e dissipação nas cargas.

Em torno de 8 MHz, os diagramas assumem uma forma mais próxima da cardioide em determinados planos. Isso mostra que, mesmo antes dos 10 MHz, a distribuição da energia já começa a se tornar menos uniforme.

Acima de 10 MHz: mais lóbulos e maior dependência da frequência

A segunda parte da simulação analisou as frequências de 11, 13,25, 15,5, 17,75 e 20 MHz.

À medida que a frequência aumenta, os braços da antena passam a representar vários comprimentos de onda. Como consequência, o diagrama deixa de apresentar uma forma simples e passa a desenvolver vários lóbulos e nulos.

Esses lóbulos correspondem a direções nas quais a energia é irradiada com maior intensidade. Os nulos, por outro lado, são regiões em que o sinal pode sofrer forte redução.

Acima de aproximadamente 10 MHz, o modelo indica maior presença de radiação em ângulos mais baixos, condição geralmente favorável aos contatos de longa distância. Um ângulo de saída mais baixo permite que o sinal alcance regiões mais distantes antes de retornar à superfície.

Isso torna a AH-52 potencialmente interessante para DX nas frequências mais altas. Porém, existe um detalhe que o operador precisa considerar: os diagramas tornam-se fortemente dependentes da frequência.

Uma pequena mudança de frequência pode deslocar os lóbulos principais, criar novos nulos ou alterar a direção de maior ganho. Portanto, não se deve esperar que a antena apresente o mesmo padrão de cobertura em toda a faixa.

Banda larga não significa comportamento constante

Uma antena ser classificada como banda larga não significa que ela mantenha o mesmo ganho, a mesma eficiência ou o mesmo diagrama de radiação em todas as frequências.

O termo indica que o sistema foi projetado para operar em uma faixa extensa, normalmente com auxílio de cargas, transformadores, redes de adaptação ou outros recursos destinados a controlar a impedância.

Na AH-52, as cargas instaladas nas extremidades são parte fundamental desse projeto. Elas podem permitir operação em frequências nas quais um dipolo comum de dimensões semelhantes apresentaria impedâncias difíceis de adaptar.

Essa flexibilidade, contudo, costuma envolver compromissos. Parte da potência aplicada pode ser dissipada nas cargas, especialmente nas frequências mais baixas. A antena pode apresentar uma ROE aceitável sem transformar toda a potência do transmissor em energia efetivamente irradiada.

É por isso que largura de banda, casamento e eficiência devem ser analisados separadamente. Uma antena pode apresentar bom casamento de impedância e, ainda assim, possuir rendimento limitado em determinada faixa.

Limitações do modelo

Este é um modelo provisório e sujeito a modificações. Os resultados podem conter imprecisões ou erros.

A ausência das cargas impede uma reprodução fiel da distribuição de corrente existente na antena comercial. Também não foram apresentados, no material de referência, detalhes completos sobre:

• características elétricas das cargas;
• materiais utilizados nos condutores;
• altura exata da instalação;
• ângulo dos braços;
• perdas no sistema de alimentação;
• características do solo;
• método de adaptação para 50 ohms.

Sem esses dados, a simulação deve ser utilizada principalmente para observar tendências gerais nos diagramas de radiação.

Ela ajuda a visualizar por que uma antena fisicamente longa pode favorecer NVIS nas frequências mais baixas e desenvolver lóbulos de baixo ângulo nas faixas mais altas. Não permite, entretanto, confirmar o desempenho completo de uma AH-52 real instalada em campo.

O que podemos aprender com a AH-52

Mesmo com suas limitações, o modelo oferece uma boa demonstração de como o comportamento de uma antena muda conforme sua dimensão elétrica aumenta.

Nas frequências mais baixas, a estrutura trabalha com dimensões relativamente pequenas em termos de comprimento de onda e tende a irradiar em ângulos elevados. Conforme a frequência sobe, os mesmos fios passam a comportar vários meios comprimentos de onda, produzindo diagramas mais complexos.

A simulação sugere três comportamentos principais:

• cobertura ampla e tendência favorável ao NVIS até aproximadamente 10 MHz;
• formação de diagramas próximos da cardioide em torno de 8 MHz;
• maior possibilidade de radiação em baixos ângulos acima de 10 MHz, acompanhada por forte variação dos lóbulos conforme a frequência.

Assim, a Comrod AH-52 não deve ser vista apenas como um dipolo grande. Trata-se de um sistema carregado, projetado para oferecer flexibilidade operacional em uma faixa incomum para uma única antena.

O modelo do MMANA-GAL abre uma janela para esse comportamento, mas deixa uma pergunta importante sobre a bancada: quanto os diagramas mudariam quando as cargas reais fossem incluídas?

Responder a essa questão exigiria conhecer os parâmetros elétricos desses componentes e comparar as simulações com medições realizadas em campo. Até lá, os resultados apresentados servem como referência visual e ponto de partida para novos estudos — não como uma reprodução definitiva do produto comercial.

Afinal, em antenas de banda larga, o que parece simples no mastro quase sempre esconde uma boa dose de engenharia nos fios, nas cargas e no ponto de alimentação.

Um forte 73!

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