Antena Multibanda G5RV

Uma antena de simples construção, que permita operação multibandas, de baixo custo e de bom rendimento. Eram estes os requisitos que eu tinha para escolher uma antena para instalação no prédio em que morava no início de 2000, e que me levou a escolher a G5RV e depois novamente em 2009.

  A G5RV tambem foi muito útil para uso em operações portáteis. Apesar de ser uma antena "bastante" conhecida, as informações sobre ela são um pouco contraditórias, e com a finalidade (sem grandes pretensões) de eliminar, ou pelo menos diminuir, algumas das dúvidas que surgiram no meio do caminho, é que estas linhas foram escritas.

A antena G5RV foi idealizada pelo francês Louis Varney e aqui no Brasil ficou conhecida como Sayago ou no popular: "sai-água" (uma vez me contaram o porque desse nome, mas já me esquecí), sendo que aqui no Brasil foi muito utilizada a chamada "fita para antena de TV" no lugar da linha aberta, o que causou grandes problemas. (veja o porque mais adiante),.

Não faz parte deste artigo discutir sobre o funcionamento teórico da antena sendo que essas informações podem ser facilmente encontradas em vários sites .

G5RV

Basicamente a antena consiste de uma linha aberta sintonizada para 14,050 MHZ, alimentada por um dipolo de uma onda e meia (ou três meia-ondas). Em 14 MHZ é que a antena apresenta o seu melhor rendimento, mas possibilita operação de 3,5 até 28 MHZ, incluindo as bandas "novas". A G5RV pode ser alimentada com um cabo coaxial de 50 ohms diretamente do balun até o rádio. Caso deseje utiliza-la para os segmentos de fonia, o ajuste da linha aberta deverá ser feito para 14,150 MHZ.  A G5RV pode operar em V invertido sem problemas. Originalmente a G5RV não utilizava o balun.

Atualmente existem 3 modelos da G5RV:

Reduzida ou junior - para 40 mts e acima. Comprimento total: 15,6  metros

Normal - para 80 mts e acima. Comprimento total: 31,3 metros (que é abordada aqui)

Grande - para 160 mts e acima. Comprimento total: 62,2 metros

Sendo que para cada uma delas, a seção casadora (linha aberta) terá um comprimento diferente.

Aqui vamos discutir sobre a G5RV normal, mas os conceitos são válidos para todas elas.

Descrição da antena.
A G5RV pode ser descrita em 3 partes distintas:

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1 - Linha aberta. 

O ideal é utilizar uma linha aberta,  que é facil de ser construída. Para tanto utiliza-se pequenas placas de fibra de vidro, aproveitadas de uma placa de Circuito Impresso , sem o cobre. Não é recomendável o uso de placas de acrílico pois o mesmo se torna quebradiço com o tempo. PVC tambem pode ser utilizado. O fio utilizado é fio comum flexível 1,5 mm.

linha-aberta

A distância entre os fio (D) é de  32 mm (centro a centro), com uma separação de 15 ou 16 cm entre cada placa. As placas de separação podem ter o tamanho de  20 mm x 40 mm, sendo o fio fixado por meio de cintas plásticas.

Dessa forma a linha aberta deverá ter aproximadamente 10,35  mts de comprimento.

Contruindo-se esta linha aberta pode-se utilizar 1Kw tranquilamente !

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2 - Balun : Originalmente a G5RV não era dotada de balun na ligação entre a linha aberta  e o cabo coaxial. Muitos tem utilizado um balun 4:1 e um choque de corrente.

Para construir um balun 4:1 de forma fácil veja na página do PA4CNJ .  No caso de antenas para 80 metros é recomendável aumentar o número de espiras de 8 para 10 . Foi escolhido o uso de um balun com núcleo de ar para evitar problemas de saturação de núcleo. Dessa forma podemos trabalhar  com potências superiores a 100 W .

Página do PA4CNJ:  http://www.combotec.com:80/projects/balun14/balun14.html
 
É recomendavel tambem instalar un choque de corrente, logo após o balun, para prevenir o retorno de RF pelo cabo, TVI , etc.
Esse balun pode ser construido enrolando-se 8 a 10 espiras do cabo coaxial , com um diâmetro de 20 cm
 

A colocação de ferrites no cabo coaxial logo após o balun 4;1 também proporciona bons resultados, mas a quantidade de ferrites é grande, coisa de 15 a 20 .

Veja baixo o tipo de ferrite sugerido: 



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3 - Isolador Central: Foi utilizado um isolador central da marca Osledi mas sem os parafusos de latão que fazem o contato elétrico. Mas nada impede que seja utilizada uma placa de PVC ou acrílico. Cada lado do isolador tem um pedaço de fio  1,5 mm com 15,6 metros de comprimento  . Todas a ligações foram soldadas e seladas com cola epoxi tipo "Araldite" de secagem de 10 minutos

Um lembrete importante: A linha aberta deve ficar longe de torres e mastros, sendo que em meu caso o isolador central foi fixado em um pedaço de cano na caixa dágua do prédio e a linha aberta desceu na "diagonal" até quase 1 metro de altura do telhado. 

caixa

Rendimento: Anteriormente a G5RV, minha antena era uma dipolo multibandas Comet modelo CWA-1000. Esta antena da Comet tinha uma cobertura de 3,5 a 28 Mhz, utilizando para isso 6 bobinas e formava um "bigode de gato" e tinha como desvantagens uma estacionária muito elevada em todas as bandas pois ela é muito crítica com relação ao ângulo de abertura dos dipolos, alêm de não poder trabalhar nas bandas novas. A G5RV não sofreu influência significativa com mudanças no ângulo de abertura alem de dar um visual mais "clean" no telhado do prédio. Não foram constatados problemas de TVI, mas por vias das dúvidas utilizei um filtro passa baixa da Electril FPB150. (devidamente modificado, como relatado em artigo anterior). Todas as estações antes ouvidas pela antena Comet foram ouvidas pela G5RV, e muitas outras mais e percebí tambem uma melhoria nos DX´s . 

Minha NOVA montagem (ano de 2009)

Este ano resolví instalar uma antena no prédio do QTH 2 e para não ter que colocar torre, discutir com o condomínio , etc, resolví instalar uma G5RV - desta vez com mais experiência - e os resultados tem sido muito bons, mesmo considerândo-se  a propagação ruim.

A G5RV no Brasil alguns anos atrás .

Esta é a parte que - a meu ver -  levou muitos radioamadores a considera-la como de dificil ajuste ou ainda pior, sem condições de ajuste ou uma antena que não funciona. Aqui no Brasil foi muito utilizada a chamada "fita p/ antena de TV"  que tem (ou deveria ter) uma impedância de 300 ohms e um fator de propagação constante. Mas devido as diferenças existentes entre as diversas marcas, o comprimento físico necessário variava (ainda varia) muito de marca p/ marca. O problema é que temos uma linha aberta sintonizada que obrigatoriamente necessita ser ajustada antes de se levar a antena para o seu lugar definitivo. Devido a esse fato o ajuste da linha de 300 ohms deve ser feito com um ressonímetro ou Grid Dip Meter , sendo impossível dizer no chutômetro qual o comprimento exato da linha sintonizada . Não é muito fácil o seu ajuste na base do "cortanto um pedacinho de cada vez" e medir a estacionária .  O uso da fita para TV tambem limitava a potência em uso, não podendo ultrapassar os 100W

Qundo resolví construir a minha antena, foi utilizada uma fita da marca PLASMATIC (fita de muito boa qualidade, diga-se de passagem, pois a tem uma boa quantidade de cobre em seus condutores e o material plástico não apresentou problemas de rachar com o tempo), que apresentou ressonância em 14,1 MHZ, com um comprimento de 8,30 mts, o que representa umaa velocidade de propagação de aprox. 0,6. Vale o aviso: qualquer que seja a marca da fita de 300 ohms, ela deverá ser ajustada com um Grid Dip Meter para ressonar na frequência de 14,1 Mhz . A linha de 300 ohms pode ser do tipo Fita para TV . Para a nova instalação 2009 é que utilizei uma linha aberta.

Para se evitar o "embarrigamento" da linha de 300 ohms foi feito um estirante com corda de nylon nr. 5 (não se preocupe, esta corda de nylon é a mesma utilzada em varais) e a fita de 300 ohms foi amarrada na corda de nylon com com cintas plásticas do tipo Hellerman.

Cálculo para linha aberta - AGUARDE