Conversão ROE x Watts (TEL177)

O que significa para você uma relação de ondas estacionárias (ROE) de 1:2? Você sabe que algo não está bem e que não está sendo irradiada toda a potência de seu transmissor. Mas, você sabe exatamente em termos de valor de potência quanto você está perdendo? Você sabe 0 que deve ser feito para corrigir isso? Neste artigo falamos da conversão ROE em watts para que você saiba calcular exatamente quantos watts estão sendo transmitidos ou perdidos na sua estação.

Obs. Este artigo é de 1981, sendo dedicado na época aos radioamadores da faixa dos 11 metros ou PX.

 

Uma relação de ondas estacionárias de 1 para 1 (1:1) significa que toda potencia produzida gelo seu transmissor está sendo irradiada. E a transmissão perfeita que todos procuram usando para esta finalidade medidores de ROE e fazendo o casa- mento perfeito da linha de transmissão com o aparelho (figura 1).

 

Figura 1 – O acoplamento perfeito da antena
Figura 1 – O acoplamento perfeito da antena

 

Uma relação diferente de 1 para 1 significa que existem perdas, e estas são evidentemente prejudiciais à sua transmissão.

Os medidores de ROE que existem, entretanto, possuem uma escala dada em termos de relação de ondas estacionárias que permitem apenas que o amador procure o menor valor, mas não lhe permitem ter uma ideia real de quanto está saindo ou quanto está sendo perdido em matéria de potência.

Quantos watts você está perdendo de seus 5 W do transmissor PX se a relação de ondas estacionárias de sua estação for de 1:2? Evidentemente, pela indicação 1:2 do instrumento você não é capaz de dizer nada se não souber fazer alguns cálculos (figura 2).

 

Figura 2 – Quando ocorrem perdas
Figura 2 – Quando ocorrem perdas

 

Neste artigo o que fazemos é ensinar o leitor a calcular a relação que existe entre a indicação ROE de seu instrumento e a potência que está sendo perdida e/ou transmitida.

 

OS CÁLCULOS

A relação de ondas estacionárias (ROE), está relacionada com a potência que seu transmissor deve enviar à antena e a potência que é refletida pela seguinte fórmula:

 


 

 

Onde:

ROE - relação de ondas estacionárias

Pd - Potência direta, ou potência de seu transmissor (W)

Pr - potência refletida, ou potência perdida (W)

Quando a potência refletida é zero, portanto Pr=0, a resolução da fórmula nos leva a um valor 1.

Quando a potência refletida é igual a potência direta, a relação Pr/Pd tende a 1, de modo que no denominador da expressão que dá a ROE temos um valor que tende a zero. Isso significa que a ROE tende a infinito.

Isso significa que entre 1 e infinito temos uma escala que corresponde em termos de potência a valores entre 0 e 100%.

Em termos de porcentagem podemos então escrever a seguinte fórmula:

 


 

 

Ê claro que muitos leitores não gostam muito de “mexer com números" de modo que as coisas podem ser facilitadas com o uso de nomograma. Este nomograma é mostrado então na figura 3.

 

Figura 3 - Nomograma
Figura 3 - Nomograma

 

Temos então a relação direta que existe entre a indicação de ROE e a porcentagem de potência refletida.

Para você saber quanto está sendo perdido de potência em sua transmissão o procedimento é o seguinte:

a) Veja a indicação de ROE de seu instrumento.

b) No nomograma veja a porcentagem correspondente de potência refletida.

c) Multiplique o valor encontrado em porcentagem pela potência de seu transmissor e divida 0 valor por 100. Você terá a potência perdida.

d) Subtraia da potência do seu transmissor a potência perdida e você terá a potência irradiada.

 

Damos a seguir um exemplo numérico.

Exemplo: O indicador de ROE mostra uma relação de 1:1,8 para seu transmissor de 5W. Quanto está sendo irradiado e quanto está sendo perdido?

a) Pela escala verificamos que a relação de 1:1,8 de ROE corresponde a potência perdida ou refletida de 7,8% (basta procurar o valor 1,8 na escala e ver a correspondência).

b) Multiplicamos o valor encontrado que é de 7,8 pela potência do transmissor e dividimos o resultado por 100:

Pr = (7,8 x 5)/100

Pr = 39/100

Pr : = 0,39 W

A potência refletida neste caso é de O,39 W, ou seja, 390 mW.

c) Subtraímos da potência total do transmissor que é de 5 W os 0,39W para determinar a potência que está sendo irradiada efetivamente.

Pi : 5 - O,39

Pi = 4,61 W

 

COMO REDUZIR A ROE

Se você tem um transmissor de 5 W, naturalmente você deseja por estes 5 W no ar para obter os melhores comunicados, em quaisquer condições. Para isso você deve ter um sistema de transmissão que lhe garanta uma ROE a mais próxima possível de 1:1. (figura 4)

 

Figura 4 – Rendimento máximo
Figura 4 – Rendimento máximo

 

Mas, não é só para ter o máximo de potência irradiada, que você deve se preocupar com uma ROE de 1:1. Se a ROE for muito grande, a potência produzida pelo transmissor pode voltar para ele e o resultado pode ser desastroso.

Os transmissores comuns admitem uma ROE de até 3:1, mas se ela for maior, o resultado pode ser a queima do circuito de saída.

De um modo geral, uma ROE acima do normal indica que existe um casamento imperfeito entre o transmissor, a linha de transmissão (cabo) e a antena.

O comprimento do cabo inadequado, as características da antena, pode resultar neste casamento que provoca a reflexão da onda de modo que ela não seja irradiada, como o esperado.

Para obter a relação mínima de ondas estacionárias e, portanto, o máximo rendimento, o que se faz é procurar o comprimento ideal de cabo de acoplamento da antena ao transmissor.

São dadas medidas em função do comprimento de onda, mas na prática podem ser necessárias pequenas alterações das mesmas para se obter o valor ideal.

Com um medidor de ROE disponível pode-se encontrar o comprimento ideal para o seu cabo.

Para reduzir a relação de ondas estacionárias outro recurso muito utilizado é o casador de impedâncias colocado entre o transmissor e o cabo de antena, conforme mostra a figura 5.

 

Figura 5- O casador de impedâncias
Figura 5- O casador de impedâncias

 

Como o comprimento do cabo,que permite obter a ROE mínima,é função da frequência e na faixa de PX não temos uma frequência fixa mas sim uma frequência para cada canal, percebe-se que a ROE obtida depende também do canal que se está operando.

Por este motivo, um casador de impedâncias pode ser de utilidade no sentido de adaptar o transmissor em função de sua frequência às características do cabo para se obter o máximo de rendimento com o mínimo de potência refletida.

Temos finalmente a antena que deve estar bem dimensionada para que o máximo de irradiação possa ser conseguido.

Para os leitores interessados neste assunto em diversos artigos do site tivemos a oportunidade de abordar o assunto.

 

Artigo Publicado Originalmente em 1981

 


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