ROE é o acrônimo para Relação de Ondas Estacionárias. O acrônimo inglês também encontrado em literatura ética é SWR (Standing Wave Ratio).
Imaginemos uma corda com uma extremidade presa a uma parede, conforme mostra a figura 1.
Movimentando rapidamente para cima e para baixo a extremidade livre da corda, podemos produzir uma onda transversal que se propaga com uma certa velocidade.
O comportamento desta onda é análogo ao de uma onda elétrica que percorre um cabo coaxial.
A única diferença é que no caso do sinal elétrico temos uma tensão que varia ao longo da linha e a percorre numa velocidade de centenas de milhares de quilômetros por segundo.
No cabo temos uma amplitude mecânica e a velocidade de propagação é da ordem de centenas de metros por segundo, conforme o material de que ele é feito.
Pois bem, se na extremidade fixa da corda houver um sistema de amortecimento que possa absorver toda a energia que é transportada pela onda transversal tudo bem: a onda chega a este ponto e transfere sua energia desaparecendo.
No entanto, se esta oscilação não tiver sua energia absorvida, a onda reflete e volta ao ponto de partida, conforme mostra a figura 2.
Temos então uma onda refletida que pode ter maior ou menor intensidade, conforme a energia que eventualmente tenha sido absorvida no ponto fixo de reflexão.
No caso de um transmissor de rádio não temos simplesmente uma onda mas sim a produção constante de ondas, ou um trem de ondas, e essas ondas vão continuamente do transmissor para a antena.
Seria como o movimento constante da mão (transmissor) produzindo as ondas que vão para a antena parede, conforme mostra a figura 3.
Isso significa que, se houver reflexão dessas ondas no final da linha, as ondas que vão se combinam com as ondas que vem e o resultado é bastante interessante: como as frequências das ondas num sentido e noutro são iguais (seus comprimentos também), ocorre um fenômeno de batimento em que aparecem pontos de máximos e mínimos fixos, bem estabelecidos ao longo da extensão da linha ou corda, conforme mostra a figura 4.
Se a intensidade da onda refletida for a mesma da onda incidente, ou seja, se tivermos 100% de reflexão, os pontos de máximo terão a intensidade (amplitude) correspondente ao dobro da amplitude de cada sinal e os pontos de mínimo corresponderão a nulos.
Se a intensidade da onda refletida for menor, os máximos não terão o dobro da amplitude do sinal original e os mínimos não serão nulos.
A diferença entre elas será menor e teremos uma forma de oscilação conforme mostrada na figura 5.
Levando isso para o caso eletrônico, tomando um transmissor como fonte de sinais, podemos imaginar voltímetros ao longo da linha de transmissão, conforme mostra a figura 6.
Se não houver reflexão alguma dos sinais, a tensão marcada em qualquer voltímetro será máxima, qualquer que seja o ponto da linha em que ele seja ligado.
Por outro lado, se o sinal refletir totalmente no final da linha, teremos pontos fixos em que os voltímetros indicarão máximos e pontos que indicarão nulos.
Veja que, observando essas indicações e mesmo a oscilação da corda, temos a impressão que a onda "pára", ou seja, passamos a ter nós e ventres em posições fixas.
Na realidade existe uma propagação de ondas nos dois sentidos, resultando no fenômeno, mas sua combinação leva à impressão de uma só que esteja estacionada ou estacionária, daí darmos ao fenômeno o nome de ”ondas estacionárias".
Para a transmissão, a presença de ondas estacionárias é sinal de que existe energia sendo refletida e, portanto, não irradiada.
Devemos, portanto, reduzir sua proporção no sentido de obter maior rendimento na transferência dos sinais.
COMO MEDIR
Em princípio sabemos que, para que haja total transferência de energia do transmissor para a antena, não devemos ter nenhum sinal refletido.
Em outras palavras, em todos os pontos considerados da linha de transmissão a tensão deve ser a mesma.
A relação entre as intensidades observadas entre os pontos de máximos e de mínimos é de 1:1 (um para um).
Obtemos então o maior rendimento de um transmissor quando a relação de ondas estacionárias observadas no sistema for de 1 para 1.
Esta relação de ondas estacionárias é abreviada por ROE.
Nos livros técnicos que mantém os termos em inglês a abreviação é SWR (Standing Wave Ratio).
À medida que aparecem as ondas estacionárias em conseqüência da reflexão do sinal, a relação entre a tensão nos pontos de máximos e mínimos de sinal aumenta.
Damos como exemplo uma tabela em que associamos as relações de ondas estacionárias (ROE) à potência perdida.
R.O.E. = Perda (%)
1 : 1,01 = -
1 : 1,02 = 0,01
1 : 1,03 = 0,02
1 : 1,04 = 0,04
1 : 1,05 = 0,06
1 : 1,06 = 0,08
1 : 1,07 = 0,11
1 : 1,08 = 0,15
1 : 1,09 = 0,19
1 : 1,10 = 0,23
1 : 1,11 = 0,27
1 : 1,12 = 0,32
1 : 1,13 = 0,37
1 : 1,14 = 0,43
1 : 1,15 = 0,49
1 : 1,16 = 0,55
1 : 1,17 = 0,61
1 : 1,18 = 0,68
1 : 1,19 = 0,75
1 : 1,20 = 0,83
1 : 1,30 = 1,70
1 : 1,40 = 2,78
1 : 1,50 = 4,00
1 : 1,60 = 5,33
1 : 1,70 = 6,72
1 : 1,80 = 8,16
1 : 1,90 = 9,63
1 : 2,00 = 11,1
1 : 2,20 = 14,1
1 : 2,40 = 17,0
1 : 2,60 = 19,8
1 : 2,80 = 22,4
1 : 3,00 = 25,0
1 : 4,00 = 36,0
1 : 5,00 = 44,4
1 : 6,00 = 51,0
1 : 7,00 = 56,0
1 : 8,00 = 60,5
1 : 9,00 = 63,2
1 : 10 = 66,9
1 : 20 = 81,9
1 : 50 = 92,3
Evidentemente, um medidor de ondas estacionárias deve ter condições de captar tanto o sinal que vai do transmissor como o que é refletido da antena para o receptor, diferenciando-os de modo a se obter a indicação desejada.
Para conseguir isso os circuitos usam recursos interessantes.
Veja mais em Ondas Estacionárias (ALM571).
