Artigo técnico baseado no projeto de EI9GQ
A Antena J Vertical para a banda de 10 metros é uma das soluções mais eficientes, versáteis e acessíveis para radioamadores que desejam excelente desempenho em HF, especialmente na faixa de 28 MHz. Este tipo de antena combina simplicidade construtiva, baixo custo, boa adaptação de impedância e ótimo padrão de radiação, sendo indicada tanto para iniciantes quanto para operadores experientes que buscam confiabilidade e eficiência.
Neste artigo educativo e aprofundado, vamos explorar a Antena J Vertical para a banda de 10 metros sob uma perspectiva prática e técnica, abordando conceitos de propagação, construção, cálculo elétrico, materiais, ajuste de ROE (SWR) e desempenho real em operação. Ao longo do texto, conceitos relacionados como antena vertical meia-onda, transformador de quarto de onda, Slim Jim, cabo coaxial, fator de velocidade, impedância, radiação omnidirecional, HF, VHF, DX, radioamadorismo e instalação de antenas serão naturalmente integrados para reforçar a relevância semântica e técnica do conteúdo.
Introdução à Antena J Vertical para a banda de 10 metros
A Antena J Vertical para a banda de 10 metros é uma evolução prática de conceitos consagrados no radioamadorismo, como a antena Slim Jim e as antenas verticais de meia onda. Sua principal característica é utilizar uma seção vertical radiante de meia onda alimentada por uma seção de adaptação de um quarto de onda, geralmente construída com cabo coaxial, que atua como transformador de impedância.
Diferentemente de um dipolo clássico, que exige espaço horizontal e altura adequada para bom desempenho, a Antena J Vertical para a banda de 10 metros oferece uma solução compacta, eficiente e fácil de instalar, especialmente em locais com restrições físicas, como áreas urbanas ou quintais pequenos.
Experiência prática e comparação com outras antenas
A história deste projeto começa com a experiência prática do autor com uma antena Slim Jim para dois metros (VHF). Apesar de sua simplicidade, essa antena apresentou desempenho superior a alternativas populares, como:
- Dipolo alimentado no centro
- Antena meia-onda alimentada pela extremidade
- Antena vertical de 5/8 de onda
Todas foram testadas na mesma altura e condições semelhantes. O resultado consistente foi que a Slim Jim apresentou melhor eficiência de radiação, sinais mais fortes e melhor relação sinal-ruído.
Esse desempenho inspirou a adaptação do conceito para HF, especificamente para a Antena J Vertical para a banda de 10 metros, onde o comprimento físico aumenta significativamente, trazendo novos desafios construtivos.
Por que a Slim Jim não é ideal em 10 metros
Embora a Slim Jim funcione excepcionalmente bem em VHF, sua aplicação direta na banda de 10 metros se torna pouco prática. O uso de tubos de alumínio dobrados em meia onda exigiria:
- Estruturas muito longas
- Maior peso mecânico
- Dificuldade de sustentação
- Maior suscetibilidade ao vento
Diante disso, a solução encontrada foi abandonar o conceito dobrado e adotar uma Antena J Vertical para a banda de 10 metros com elemento vertical simples de meia onda, mantendo apenas o princípio de adaptação por quarto de onda.
Conceito elétrico da Antena J Vertical para a banda de 10 metros
O funcionamento da Antena J Vertical para a banda de 10 metros se baseia em três elementos principais:
- Elemento radiante vertical de meia onda
- Seção de adaptação de um quarto de onda
- Ponto de alimentação deslocado (tap)
A meia onda vertical apresenta alta impedância na extremidade inferior, o que inviabiliza a alimentação direta com cabo coaxial padrão de 50 ohms. Para resolver isso, utiliza-se um transformador de impedância de 1/4 de onda, geralmente feito com cabo coaxial curto-circuitado na base.
Esse sistema permite uma adaptação eficiente, reduzindo perdas, melhorando a ROE e garantindo máxima transferência de potência entre o transmissor e a antena.
Cálculo do comprimento elétrico
Um dos pontos mais importantes na construção da Antena J Vertical para a banda de 10 metros é o cálculo correto dos comprimentos elétricos. O ponto de partida é a fórmula fundamental:
300 / F (MHz) = comprimento de onda em metros
Para a frequência de 28,500 MHz:
- Comprimento de onda em espaço livre: 10,526 metros
- Um quarto de onda: 2,631 metros
No entanto, quando se utiliza cabo coaxial, é necessário aplicar o fator de velocidade (VF), que varia conforme o tipo de cabo:
- Cabo coaxial de TV 75 ohms (baixa perda): VF ≈ 0,80
- Cabo RG213, RG58, RG8 (50 ohms): VF ≈ 0,66
Assim, o comprimento real da seção de adaptação é obtido multiplicando o valor do quarto de onda pelo fator de velocidade.
Escolha do cabo coaxial
Na Antena J Vertical para a banda de 10 metros, o cabo coaxial exerce dupla função:
- Alimentador
- Transformador de impedância
O uso de cabo de 75 ohms é perfeitamente viável e, em muitos casos, vantajoso devido à menor perda em HF. Mesmo utilizando esse tipo de cabo como alimentador, o sistema apresentou excelente ROE, demonstrando que a Antena J Vertical para a banda de 10 metros é tolerante e eficiente quando corretamente ajustada.
Construção mecânica e materiais
Originalmente, a antena foi construída com tubos de alumínio de diferentes diâmetros, formando a seção vertical de meia onda. Posteriormente, ao mudar de QTH, a antena foi reconstruída utilizando um mastro de fibra de vidro cônico, solução ainda mais leve, resistente e discreta.
Dentro do tubo de fibra de vidro foi passado um fio isolado, que funciona como o elemento radiante. Essa abordagem traz várias vantagens:
- Menor peso
- Melhor resistência ao vento
- Isolamento elétrico natural
- Facilidade de manutenção
A fixação do mastro ao suporte de madeira foi feita com fita de vinil, aplicada generosamente para garantir rigidez estrutural. Essa solução simples mostrou-se extremamente eficaz, inclusive em condições climáticas severas.
Dimensões práticas do projeto
Para a Antena J Vertical para a banda de 10 metros ajustada em 28,8 MHz, foram utilizadas as seguintes dimensões:
- Comprimento do fio radiante: 16 pés e 3 polegadas
- Seção de adaptação: 5 pés e 8 polegadas de cabo RG213
- Fator de velocidade: 0,66
- Curto-circuito na base da seção de adaptação
- Ponto de alimentação: 9 polegadas a partir da base
Esses valores servem como referência prática, sendo recomendado pequenos ajustes finos conforme o ambiente, altura de instalação e proximidade de objetos metálicos.
Ponto de alimentação e conexões
O ponto de alimentação é um dos aspectos mais sensíveis da Antena J Vertical para a banda de 10 metros. Pequenas variações na posição do tap podem alterar significativamente a impedância e a ROE.
Inicialmente, o alimentador foi soldado diretamente no ponto calculado. Uma alternativa mais elegante e modular é o uso de:
- Três conectores PL-259
- Um conector em T
Independentemente do método escolhido, é fundamental impermeabilizar todas as conexões, utilizando fita autofusão, silicone ou graxa de silicone, garantindo durabilidade e estabilidade elétrica ao longo do tempo.
Vedação e proteção contra intempéries
No topo do transformador de um quarto de onda, onde o fio de meia onda se conecta ao cabo coaxial, foi utilizado um tubo de PVC preenchido com graxa de silicone. Essa técnica simples evita a entrada de umidade, reduz oxidação e mantém a estabilidade elétrica da antena.
A experiência prática demonstrou que uma Antena J Vertical para a banda de 10 metros bem vedada pode operar por anos sem necessidade de manutenção, mesmo em ambientes com alta umidade, vento forte e variações de temperatura.
Desempenho elétrico e ROE
Mesmo utilizando cabo coaxial de TV via satélite de 75 ohms como alimentador, os resultados de ROE foram excelentes:
- ROE 1,1:1 em 28,6 MHz
- ROE menor que 1,5:1 de 28,3 a 29 MHz
Esses valores demonstram a alta eficiência do sistema de adaptação e confirmam que a Antena J Vertical para a banda de 10 metros é extremamente bem comportada em termos de impedância e largura de banda.
Padrão de radiação e aplicações práticas
O padrão de radiação da Antena J Vertical para a banda de 10 metros é predominantemente omnidirecional, com ângulo de radiação baixo, ideal para:
- Comunicações DX
- Contatos de longa distância
- Operação em concursos
- Uso geral em HF
Essa característica torna a antena uma excelente escolha para quem deseja explorar ao máximo a propagação da banda de 10 metros, especialmente durante períodos de alta atividade solar.
Conclusão prática
A Antena J Vertical para a banda de 10 metros representa uma solução inteligente, eficiente e comprovada para radioamadores que buscam alto desempenho com simplicidade construtiva. Seu projeto une teoria clássica de antenas com soluções práticas de campo, resultando em uma antena robusta, eficiente e adaptável a diferentes cenários.
Seja para iniciantes que desejam construir sua primeira antena HF, seja para operadores avançados em busca de uma solução confiável para DX, a Antena J Vertical para a banda de 10 metros continua sendo uma escolha técnica sólida, atual e extremamente relevante no radioamadorismo moderno.
