Para entusiastas do radioamadorismo, a escolha da antena certa é crucial para otimizar a comunicação. Entre as diversas opções disponíveis, as antenas Slim Jim e J-Pole destacam-se pela sua popularidade, facilidade de construção e desempenho. Este artigo explora o funcionamento, as características e as aplicações dessas duas antenas, com base em informações de especialistas e calculadoras online, como a disponível em M0UKD [1].
Ambas as antenas, Slim Jim e J-Pole, são variações de dipolos de meia onda alimentados pela extremidade. Elas são conhecidas por não necessitarem de um plano terra ou radiais, o que simplifica sua instalação. Embora muitas vezes confundidas, possuem diferenças sutis em sua construção e desempenho.
A Slim Jim (J Integrated Matching) é, essencialmente, um dipolo dobrado de meia onda alimentado pela extremidade. Sua popularidade advém da sua portabilidade, especialmente quando construída com linha de fita (ladder line) de 300Ω ou 450Ω, permitindo que seja enrolada e transportada facilmente. Fred Judd, G2BCX, foi o criador deste design [1].
Características Principais:
•Portabilidade: Ideal para uso em campo ou instalações temporárias.
•Ângulo de Radiação: Possui um ângulo de radiação baixo (cerca de 8 graus), o que a torna eficaz para comunicações de longa distância [2].
•Ganho: Oferece um ganho de aproximadamente 6 dBi, superior ao de um dipolo padrão [2].
•Largura de Banda: Apresenta uma largura de banda maior (7+ MHz) em comparação com a J-Pole [2].
A J-Pole é uma antena vertical omnidirecional, frequentemente construída com tubos de cobre ou alumínio para instalações permanentes. Ela também é um dipolo de meia onda alimentado pela extremidade, utilizando uma seção de casamento de quarto de onda em forma de
J para casar a impedância. Não necessita de plano terra, o que simplifica a instalação [1].
Características Principais:
•Versatilidade: Pode ser usada em base, móvel ou portátil [2].
•Ângulo de Radiação: Possui um ângulo de radiação mais alto (cerca de 20 graus), o que a torna adequada para áreas urbanas ou vales, onde o sinal precisa superar obstáculos [2].
•Ganho: Apresenta um ganho de aproximadamente 3 dBi [2].
•Largura de Banda: Tem uma largura de banda de cerca de 4 MHz [2].
•Aterramento: A base da antena J-Pole pode ser aterrada em CC, e pode ser montada em mastros metálicos ou não metálicos sem afetar seu desempenho. Possui um baixo nível de ruído, tornando-a uma excelente antena de recepção para sinais fracos [2].
Ambas as antenas são, na verdade, dipolos de meia onda alimentados pela extremidade. O termo “dipolo” refere-se aos dois polos elétricos (positivo e negativo) presentes em cada meio ciclo da onda, e não a dois elementos físicos. A seção de casamento de quarto de onda (λ/4) em forma de J é o que permite alimentar o dipolo de meia onda de um ponto de alta impedância (típico de antenas alimentadas pela extremidade) e casá-lo com o cabo coaxial de 50Ω [1].
Na Slim Jim, as correntes em cada perna do dipolo dobrado estão em fase, mas na seção de casamento, elas estão em oposição de fase, minimizando a radiação dessa seção. Embora a J-Pole também utilize uma seção de casamento, uma leve radiação é inevitável devido à sua configuração [1].
Para construir uma antena Slim Jim ou J-Pole, é fundamental calcular as dimensões corretas com base na frequência desejada. A calculadora do M0UKD [1] fornece as seguintes dimensões críticas:
| Parâmetro | Descrição | Unidade |
| Frequência | Frequência de operação desejada | MHz |
| Fator de Velocidade (VF) | Fator que depende do material condutor (0.96 para cobre/alumínio nu, 0.9 para linha de fita) | – |
| Comprimento Total (A) | λ * 0.75 * VF (mais o espaçamento para Slim Jim) | cm |
| Seção Radiante de Meia Onda (B) | (λ/2) * VF | cm |
| Seção de Casamento de Quarto de Onda (C) | (λ/4) * VF | cm |
| Ponto de Alimentação de 50Ω (D) | (λ/40) * VF (ajustar para SWR 1:1) | cm |
| Espaçamento (E) | (λ/100) (apenas para Slim Jim) | cm |
| Espaçamento (F) | Não crítico | cm |
Observação: O fator de velocidade (VF) é crucial. Para tubos de cobre ou alumínio, o VF é tipicamente 0.96. Para linha de fita de 300Ω ou 450Ω, o VF é de aproximadamente 0.9 [1].
O ajuste fino da antena é essencial para alcançar uma Relação de Onda Estacionária (SWR) de 1:1. O ponto de alimentação de 50Ω é um ponto de partida e deve ser ajustado movendo o ponto de conexão do cabo coaxial para cima ou para baixo na seção de casamento até que a SWR ideal seja encontrada. Um analisador de antenas é uma ferramenta valiosa nesse processo [1].
Para ajustar a frequência de ressonância:
•Aumentar a frequência: Encurtar a seção de casamento de quarto de onda (C).
•Diminuir a frequência: Alongar a seção de casamento de quarto de onda (C).
É importante realizar o ajuste da antena em sua posição final de montagem e longe de objetos condutores para evitar interferências [1].
Embora existam rumores de que a Slim Jim oferece melhor desempenho, simulações e a prática demonstram que ambas são praticamente idênticas em termos de desempenho básico. A principal diferença reside nas suas características de radiação e na forma como são montadas [1, 2].
| Característica | Antena J-Pole | Antena Slim Jim |
| Tipo de Antena | Vertical de meia onda | Dipolo de meia onda alimentado pela extremidade |
| Sistema de Casamento | Casamento tipo J de 1/4 de onda | Casamento tipo J de 1/4 de onda |
| Comprimento Total | ~175 cm (para 2m) | ~147 cm (para 2m) |
| Ganho | 3 dBi | 6 dBi |
| Largura de Banda | 4 MHz | 7+ MHz |
| Padrão de Radiação | Omnidirecional | Omnidirecional |
| Ângulo de Decolagem | 20 graus | 8 graus |
| Aterramento | Aterramento DC, não requer isolamento especial | Precisa ser isolada do sistema de mastro |
A escolha entre uma Slim Jim e uma J-Pole depende da aplicação pretendida:
•J-Pole: É uma boa escolha para montagens em mastros mais baixos ou em áreas urbanas/vales, onde o padrão de radiação omnidirecional e o ângulo de decolagem mais alto facilitam a propagação do sinal em ambientes com obstáculos. Seu baixo ruído a torna excelente para recepção de sinais fracos e para recepção de satélites ou da Estação Espacial Internacional [2].
•Slim Jim: Ideal quando montada em alturas elevadas (entre 6 e 9 metros), pois seu baixo ângulo de decolagem e padrão de radiação mais comprimido proporcionam um ganho superior, estendendo o alcance do sinal [2].
As antenas Slim Jim e J-Pole são excelentes opções para radioamadores, oferecendo bom desempenho e flexibilidade. A compreensão de suas características e a utilização de calculadoras precisas são fundamentais para a construção e ajuste adequados, garantindo uma experiência de comunicação eficaz e gratificante.
[1] M0UKD. Slim Jim and J Pole calculator. Disponível em: https://m0ukd.com/calculators/slim-jim-and-j-pole-calculator/
[2] Martens, M. (2012). Slim Jim vs J-Pole Antennas. KB9VBR Antennas. Disponível em: https://www.jpole-antenna.com/2012/10/21/slim-jim-vs-j-pole-antennas/
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