Antenas directivas Yagi em polarização horizontal no mesmo mastro – uma análise utilizando software NEC

 

O problema

Pretende-se instalar no mesmo mastro antenas directivas do tipo Yagi, em polarização horizontal, das bandas de 145 e 432MHz. Quais as distâncias a respeitar entre antenas?

Simulação numérica

Para reproduzir uma situação real foram modeladas antenas para os 145 e 432MHz montadas num mastro vertical com 4 metros. Para estudar apenas o efeito da proximidade entre antenas foi considerado que o sistema se encontra em espaço livre.

 Os diagramas de radiação obtidos, individualmente em espaço livre, das antenas modeladas foram:

Naturalmente a antena para 432MHz, com mais elementos, apresenta uma maior directividade.

 O que acontecerá então se se colocarem as duas antenas no mesmo mastro ?

Utilizando um distâncias de 50cm entre antenas os resultados obtidos foram os seguintes:

À parte de umas quase imperceptíveis diferenças, no essencial os diagramas de radiação não se alteram. Utilizando distâncias maiores não é visível qualquer alteração nos diagramas.

 Ao diminuir a distância para valores menores que 50cm o caso muda de figura (no sentido literal da expressão!). Começa a existir acoplamento entre os elementos de 145 e 432MHz e os diagramas alteram-se.

O seguinte exemplo foi obtido com 20cm de distância entre antenas:

Como seria de esperar a antena dos 145MHz é menos afectada que a dos 432MHz pois a dimensão dos elementos de 432MHz é pequena face ao comprimento de onda de 2m e logo menos relevante que no caso contrário.

Conclusão

Quando se empilham antenas de 145 e  432MHz no mesmo mastro uma boa regra será manter uma distância superior a 50cm entre antenas.

 

Extra

Aproveitando o modelo construído simulou-se a hipótese de empilhar 2 antenas iguais de 145MHz no mesmo mastro, ligadas as transceptores diferentes.

Nesta situação, à distância de 50cm (que não causa problemas em 145/432MHz) os diagramas obtidos para a antena de cima e de baixo foram:

Como é fácil de verificar existe uma deformação grave dos diagramas de radiação que inutiliza o uso desta configuração para fontes independentes.

 No caso de ser necessário empilhar antenas independentes na mesma banda deve-se respeitar uma distância mínima de um comprimento de onda (neste caso 2m) para que a deformação nos diagramas de radiação seja mínima.

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