Especificação Técnica Transmissor FM PLL Estéreo (Considerações ) por Maurício J. G. Gomes Setembro/2003
POTÊNCIA X DISTÂNCIA A distância que chegam as ondas de rádio não tem nada a ver com a potência que se utiliza. Quando um transmissor utiliza qualquer potência superior a “zero watts”, o sinal viaja a qualquer lugar que permita a propagação. O sinal chegará mais forte em uns lugares e mais fraco a outros, inclusive pode chegará muitíssimo fraco para que possa ser útil em alguns receptores. Aumentar a potência não fará que seus sinais cheguem mais longe , mas sim mais fortes. O truque consiste em utilizar a potência do transmissor que faça que os sinais sejam audíveis no lugar onde se queira chegar. A potência a ser usada depende muito mais das condições de propagação e do tipo de antena que se utiliza. Também depende do tipo de sinal que se deseja enviar e da situação da estação no outro extremo.
A POTÊNCIA DE TRANSMISSÃO VISTA PELO RECEPTOR Considerando o ponto de vista de uma boa recepção, a regra da mínima potência se poderia enunciar assim: Utiliza a potência suficiente em transmissão para que os sinais sejam diferentes do ruído no receptor. O ruído pode ser de várias formas. Se por exemplo se desconecta a antena do equipamento e se aumenta o volume, se escutará um ruído. Se os sinais que chegam não são suficientes fortes para superarem esse ruído, não haverá comunicado. Conectamos novamente a antena; agora ouviremos o ruído da faixa (estáticos, ruído térmico e outros tipos de ruídos provocados pela indústria, automóveis etc). Todo esse ruído r uído sobrepassa o que falamos no início, temos mais ruído que sinal. Existem também outros tipos de ruído procedentes de outras emissoras, e de aparelhos elétricos que são chamados de interferência. Se os sinais que chegam , não sobrepões a essas fontes interferentes áudio não será ouvido! Ademais , devemos considerar o tipo de informação que se envia e recebe. As emissões tipo cw, ssb ,rtty e Fm ocupam quantidade diferente do espectro. Assim, por exemplo, em cw a energia estará concentrada em um espaço relativamente estreito na faixa . Uma transmissão em ssb, por outro lado, estende sua energia a uma largura de 2,5 kHz. Quando se está sintonizando a freqüência exata do transmissor, o receptor capta o ruído e o sinal transmitido. O truque consiste em maximizar a quantidade do sinal transmitido e minimizar a quantidade de ruído captado. Para fazer isso, a largura de banda do receptor, (seletividade) deverá adaptar-se a largura de banda do transmissor. Uma excessiva seletividade no receptor não aproveita a potência do transmissor, porque o receptor não a recebe, e ao contrário , uma seletividade muito larga, captará toda energia da transmissão, mas também adicionará muito ruído. Os transceptores de FM vhf e uhf têm sua seletividade geralmente otimizada e não se pode ajustar, porém se v/c está operando entre 160 e 10 metros, o transceptor provavelmente terá um certo ajuste na seletividade. Para provar, temos que tentar estreitar a seletividade do equipamento quando estejam presentes ruído e interferências. Desde o ponto de vista do receptor, podemos entender que incrementar a potência do transmissor nem sempre é o melhor caminho caminho para combater combater o ruído. Se por exemplo exemplo , um componente defeituoso faz com que seu receptor produza chiado, será mais conveniente 2
consertá-lo do que pedir que a outra estação aumente a potência. Se um termostato de aquário (outro exemplo) está defeituoso, gera ruído elétrico, então é mais fácil repará-lo do que pedir a outra estação que aumente a potência. As estações que transmitem e recebem podem aproveitar o uso de sua potência em transmissão de uma outra forma muito importante: utilizando antenas direcionais (antenas que dirigem a energia ao local adequado e recebem melhores os sinais de onde eles saem). Um transmissor usando uma antena “não direcional“, pode trabalhar com igual pobreza em todas as direções. Uma antena que reforça os sinais transmitidos e recebidos, comparada com outra antena, se usa dizer que a primeira tem mais ganho. Uma antena direcional, transmite mais energia (concentra) a seu destino e em contrapartida também concentra mais energia quando em recepção que uma antena de menor ou nenhum ganho, obtendo assim, uma melhor relação sinal/ruído, pois os sinais e os ruídos indesejáveis vindos de outras direções são atenuados. Um refletor de flash em uma máquina fotográfica parece fazer aumentar o brilho da lâmpada, mas na verdade ele apenas concentra a luz e a envia como um feixe . A lâmpada em si continuou com a mesma potência! A antena, por essa analogia, incrementa a potência irradiada efetiva da estação sem ter que aumentar a potência do transmissor. Em recepção, o ganho de antena faz com que as estações pareçam mais fortes porque ela recolhe mais energia oriunda da transmissão. As antenas direcionais, são ferramentas de grande valor porque permite melhorar o uso da potência de transmissão para se conseguir melhor relação sinal/ ruído. A “direcionabilidade” ajuda a não enviarmos sinais a lugares onde não queiramos. Ademais ocorre também que outras estações que porventura estejam utilizando a mesma freqüência não sejam interferidas e nem causem interferências. Mas se isso é assim, porque todas as emissoras não as utilizam ? Uma razão óbvia é o preço, porém outra razão é que nem sempre é prático, já que por exemplo às antenas direcionais para as freqüências abaixo de 10 MHz são muito grandes e também precisam de grandes torres e rotores para suportá-las.
MUITA POTÊNCIA, MUITA LUZ Uma folha de papel pode comunicar idéias pelo simples fato de haver tinta sobre ele. Somos capazes de entendê-lo porque se pode distinguir o que é tinta e o que é papel e onde se situa cada qual. A tinta deverá ser suficientemente escura e o papel suficientemente claro. O papel não emite luz, temos que iluminá-lo, e se a luz não é suficientemente forte, teremos dificuldade de distinguir a tinta do papel, ou seja, não há suficiente contraste e então se torna difícil o entendimento do que está escrito no papel. Com certo esforço podemos até ler algo até em situações de pouca iluminação. Mas, se a luz é pobre, temos que nos acercar mais do papel, abrimos mais os olhos ou inclinamos o papel na direção da fonte de luz para que se projete sobre ele maior quantidade da pouca já existente. 3
Porém, se iluminarmos adequadamente o papel, seguramente o leremos sem dificuldade. A recepção de sinais de rádio se parece muito com um texto impresso. Os sinais que desejamos ouvir são a tinta. Os ruídos são como o papel. A menos que os sinais sejam suficientemente fortes para contrastar com o ruído, nossos ouvidos não serão capazes de “ler“ os sinais. Quando nos custa um grande esforço ler o que está escrito em um papel, sob condições adversas de luz, temos que ler várias vezes o texto até o entendermos. Igual acontece com o ruído na recepção que não nos deixa entender o que diz o nosso correspondente, perdemos por causa disso o “fio“ da conversa ou até informações importantes, aí temos que pedir para que seja repetida a informação outras vezes. Do mesmo modo, se utilizamos uma lâmpada muito forte para lermos, é como subirmos a potência acima do ponto necessário para ser entendido. Com isso queremos dizer que: Utilize-se a mínima potência necessária para conseguir o contato desejado. O mesmo é dizer que seja utilizada iluminação para fazer com que a tinta seja suficiente contrastada sobre o papel.
OBTENDO O MÁXIMO DO TRANSMISSOR A primeira providência seria ajustar o transmissor para obter a melhor potência de saída. Com os outros controles de potência ajustados ao máximo, é com o ganho na modulação que se controlam juntos a potência e qualidade do sinal enviado. Reduzir a potência é bom. Se o sinal chega suficientemente bem por cima do ruído, baixar ¼ da potência usada , só será notado no medidor de ROE do outro colega sem prejuízo da inteligibilidade. Então porque utilizar força total ? Não há, em situações da boa propagação, diferenças entre usar-se 50 ou 100 watts. Em VHF devemos também utilizar baixa potência, a menos que nos seja solicitado o contrário. As experiências com antenas, como comentamos, mudar para uma antena direcional pode tornar tudo diferente. Mãos a obra, menos potência e melhores antenas!
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Freqüência de operação:
Para evitar interferências em canais de TV, escolha uma freqüência de FM que não corresponda a uma, operada por emissoras de TV. CANAL FAIXA (MHz) FREQ. FM FREQ. TV 6 82 - 88 88,1 176,2 88,3 176,6 88,5 177 88,7 177,4 88,9 177,8 89,1 178,2 89,3 178,6 89,5 179 89,7 179,4 7 174-180 89,9 179,8 90,1 180,2 90,3 180,6 90,5 181 90,7 181,4 90,9 181,8 91,1 182,2 91,3 182,6 91,5 183 91,7 183,4 91,9 183,8 92,1 184,2 92,3 184,6 92,5 185 92,7 185,4 8 180 - 186 92,9 185,8 93,1 186,2 93,3 186,6 93,5 187 93,7 187,4 93,9 187,8 94,1 188,2 94,3 188,6 94,5 189 94,7 189,4 94,9 189,8 95,1 190,2 95,3 190,6 95,5 191 95,7 191,4 9 186 - 192 95,9 191,8 96,1 192,2 96,3 192,6 96,5 193 96,7 193,4 96,9 193,8 97,1 194,2 97,3 194,6 97,5 195 97,7 195,4 97,9 195,8 98,1 196,2 98,3 196,6 98,5 197 98,7 197,4 10 192 - 198 98,9 197,8
CANAL FAIXA (MHz) FREQ. FM FREQ. TV 99,1 198,2 99,3 198,6 99,5 199 99,7 199,4 99,9 199,8 100,1 200,2 100,3 200,6 100,5 201 100,7 201,4 100,9 201,8 101,1 202,2 101,3 202,6 101,5 203 101,7 203,4 11 198 - 204 101,9 203,8 102,1 204,2 102,3 204,6 102,5 205 102,7 205,4 102,9 205,8 103,1 206,2 103,3 206,6 103,5 207 103,7 207,4 103,9 207,8 104,1 208,2 104,3 208,6 104,5 209 104,7 209,4 12 204 - 210 104,9 209,8 105,1 210,2 105,3 210,6 105,5 211 105,7 211,4 105,9 211,8 106,1 212,2 106,3 212,6 106,5 213 106,7 213,4 106,9 213,8 107,1 214,2 107,3 214,6 107,5 215 107,7 215,4 13 210 - 216 107,9 215,8
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Relação de Onda Estacionária (ROE):
Toda antena tem uma determinada impedância, que é igual à resistência de irradiação mais uma componente reativa. Se não houver casamento entre a impedância da antena, do cabo a e do transmissor, ao alimentarmos tal conjunto com um sinal de radiofreqüência, teremos um efeito que se chama onda estacionária , efeito esse que será tanto maior quanto maior for o descasamento entre o cabo e a antena. A sigla ROE (relação de onda estacionária) ou COE (coeficiente de ondas estacionárias) podem também aparecer como SWR, que vem do inglês standing wave ratio. A ROE elevada pode causar danos sérios ao tanque final. Por exemplo, se um transmissor fornece 100 watts de potência e há uma refletida de 25 watts, a potência líquida jogada na antena é de 75 watts. Isso daria uma leitura de estacionária de 3:1 no medidor. Esses “75 watts” irradiados cobriria praticamente a mesma distância que a totalidade dos 100 watts, mas aqueles 25 watts que retornam podem causar estrago no equipamento. A Antena estando em sintonia com a freqüência determinada pelo transmissor (comprimento de onda), permite que tenhamos uma ROE perto do ideal (1,0:1), porém algo em torno de 1,3:1 ou até 1,5:1 é aceito, sem grandes perdas de potência e nem dados ao transmissor.
TABELA SOBRE EFICIÊNCIA DAS ANTENAS ROE
DA
Rendimento da ANTENA
Antena
IMPEDÂNCIA DA
CONCLUSÃO
ANTENA EM OHMS
1,00 : 1
100%
52 ou 50
IDEAL
1,05 : 1 1,10 : 1 1,15 : 1
99% 98% 96%
54 ou 49 57 ou 47 60 ou 45
ÓTIMO
1,25 : 1 1,30:1 1,35 : 1
95% 94% 90%
63 ou 43 66 ou 40 70 ou 38
1,40 : 1 1,50 : 1
86% 85%
73 ou 37 78 ou 35
1,55 : 1
84%
81 ou 33
1,65 : 1 1,75 : 1
80% 78%
87 ou 31 90 ou 30
1,85 : 1 1,95 : 1
76% 74%
96 ou 28 100 ou 27
2,10 : 1 2,15 : 1
70% 68%
109 ou 25 113 ou 24
2,30 : 1
60%
120 ou 23
MUITO RUIM
2,60 : 1
50% 40 %
135 ou 20 156 ou 18
PÉSSIMO
3,00 ou MAIS : 1
ACEITÁVEL
RUÍM
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Comprimento de onda (l):
Em radiofreqüência utiliza-se uma unidade de medida diferente das quais estamos acostumados, como por exemplo o metro, o centímetro e a polegada. Quando nos referimos a comprimento ou distância, ou seja, todos ou quase todas as relações existentes em radiofreqüência são medidas em comprimento de onda, cujo símbolo é: l Assim, quando dizemos que uma linha de transmissão é de 1/4l, estamos nos referindo a um trecho de linha com um tamanho igual a 1/4l do comprimento de onda naquela linha, que pode ser um cabo coaxial ou outro tipo qualquer. Existe uma velocidade de propagação diferente da onda eletromagnética para cada tipo de meio de propagação, por isso existem também diferentes comprimentos de onda para freqüências iguais. Para sabermos qual o comprimento de onda em uma determinada freqüência, basta dividirmos a velocidade de propagação da onda eletromagnética no vácuo ( 300 000 000 m/s) pela freqüência (em Hertz). Por exemplo, para sabermos qual o comprimento de onda eletromagnética na freqüência de 7 MHz devemos fazer: l = 300 000 000/7 000 000 = 42,86 metros É por isso que a freqüência de 7 MHz é conhecida como faixa dos 40 metros. Assim acontece com todas as outras faixas. Quando calculamos antenas devemos subtrair 5% da velocidade de propagação eletromagnética, pois agora ela não está mais no vácuo e sim no meio físico que é o cobre do cabo coaxial. Alterando-se o material do cabo, teremos portanto outro valor de comprimento de onda, mas todos muito próximos do comprimento no vácuo. Após ajustes finos da antena, tais diferenças são compensadas. Veremos que quando calculamos o comprimento da antena deixamos um pouco mais de elemento irradiante para compensarmos as diferenças. Observe que em eletrônica nada é exato, tudo tem uma tolerância.
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Altura da Antena:
A distância de enlace entre uma onda de rádio (FM/VHF) é de aproximadamente 33% maior a de uma fonte luminosa. Observe a tabela e note que o alcance não é diretamente proporcional à altura da antena. Duplicando-se a altura da antena o alcance é aumentado 41%, aproximadamente. Para se obter o dobro do alcance seria necessário quadruplicar a altura da antena. Em geral, uma altura entre 40 e 60 m é satisfatória para a maioria dos transmissores de potência reduzida.
Altura da antena (m) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70
Distância enlace óptico (Km) 18 21 23 25 27 29 31 32 34 37 39
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Ganho da Antena:
Uma antena de quatro dipolos, bem construída pode ter um ganho de 6dB em configuração omnidirecional, o que equivale um ganho de 4 vezes. Ou seja, um transmissor de 200 W normalmente perde no cabo coaxial 25% da potência, levando à antena 150 W. Ao colocar uma antena com um ganho de 6dB os 150 W se multiplicam por 4, tendo como resultado 600 W. Esses ”600 W” é o que denominamos PEI (Potência Efetiva Irradiada). Relação: P = Potência dB = Ganho 3dB = 2 x P 6dB = 3dB + 3dB = 2 x 2 = 4 x P 9dB = 3dB + 3dB + 3dB = 2 x 2 x 2 = 8 x P 12dB = 3dB + 3dB + 3dB + 3 dB = 2 x 2 x 2 x 2 = 16 x P e assim por diante…
Alcance com base na PEI Watts PEI 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512
•
Alcance Km 2.0 3.0 5.0 8.0 12.0 20.0 30.0 40.0 52.0 75.0
Dimensionamento da Fonte de Alimentação:
Utilize a fórmula abaixo para obter a corrente ideal para a fonte, conforme a potência do transmissor: I = P / V * 2 / 0.5 Exemplo: Saída do Transmissor: 50 W – Voltagem da Fonte: 15 V I = 50 / 15 * 2 / 0.5 = 13,3 A – Portanto uma fonte de 15 A fica bem definida.
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O Transmissor: •
Placa FM Estéreo PLL (1 W)
Preço: sob consulta •
Amplificador de RF (50 W)
Preço: sob consulta
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•
Fonte de Alimentação (15 V – 15 A) + Gabinete
Qtd 1 4 1 4 1 1 1 4 1 1 1 2 2 1 1 1 * * *
Descrição Transformador 110-220/15 V – 15 A Transistor 2N3055 Regulador LM317 Capacitor Eletrolítico 4700 µF - 50 V Capacitor Eletrolítico 10 µF – 40 V Led Resistor 22 K – 1/2W Resistor 0,47 R - 10 W Resistor 270 R Ponte Retificadora 25 A Trim-pot 10 K Porta Fusível Conector RCA Fêmea Conector VHF Fêmea 50 ohms Chave H-H Gabinete de metal Dissipador para Diodos, Regulador e Transistores Fusíveis 2 A, 6 A e 15 A Parafusos
Valor Unitário 73,00 1,60 4,00 11,00 0,80 0,50 1,00 2,00 0,80 15,00 1,00 1,00 3,00 5,00 1,00 30,00 -
Valor Total 73,00 6,40 4,00 44,00 0,80 0,50 1,00 8,00 0,80 15,00 1,00 2,00 6,00 5,00 1,00 30,00 -
198,50
Preço: R$ 198,50 (custo estimado Set/2003 região do DF)
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Antenas
Antena direcional:
FREQUENCIA.................................... POTENCIA........................................ MATERIAL........................................ GANHO...................................... ROE MAXIMO................................... IMPEDANCIA.................................... POLARIZACAO............................... SOBREVIVENCIA AL VENTO.......... PESO (APROX).................................
88 A 108 MHZ 300W A 1KW ALUMINIO ANODIZADO 8 DBD (RELATIVA AO DIPOLO) 1,5:1 50 OHMS HORIZONTAL OU VERTICAL 120 KM/HR 7 KG
Antena omnidirecional:
FREQUENCIA.................................... POTENCIA........................................ MATERIAL........................................ GANHO...................................... ROE MAXIMO................................... IMPEDANCIA.................................... POLARIZACAO............................... SOBREVIVENCIA AL VENTO.......... PESO (APROX).................................
88 A 108 MHZ 500W A 1KW ALUMINIO ANODIZADO 3,5 DBD (RELATIVA AO DIPOLO) 1,3:1 50 OHMS VERTICAL 180 KM/HR 3 a 6 KG
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Tabela comparativa de ganho de antenas em Dbd. Dbd= ganho de uma antena em relação a uma Dipolo Dbi= ganho de uma antena em relação ao isotrópico Dbd Ganho de Antenas
Plano Terra Dipolo Vertical com 5/8 Yagi 2 elementos Yagi 3 elementos Yagi 4 elementos Yagi 5 elementos Quadra 2 elementos Quadra 3 elementos Quadra 4 elementos
- 2,1 = 0,0 + 1,2 + 5,0 + 8.0 + 10,0 + 12,0 + 7,0 + 10,0 + 12,0
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Transistor Specifications RF Power Mosfets – N Channel Device
Pout Watts Pin Watts
Gps/Freq. Package/Style dB/MHz
To 54 MHz HF/SSB MRF255
VDD=12.5 Volts 55
1.2
16/54
211-11
0.5 4.7
17 15
211-07/2 211-11/2
0.5 2.9 12 6
18 17 17 20
211-07/2 211-11/2 368-02/2 368-02/2
0.2 0.38 0.5 0.75 1.4
14/150 16/150 16/150 16/150 15/150
211-07/2 211-07/2 211-07/2 211-07/2 211-07/2
7.5 4 7.5
13/175 17/225 16/175
211-11/2 375-03/2 375-03/2
.02 0.4 0.65 0.4 0.4 1.6 4 9.5 6.4 6.4
20/400 13.5/400 13.6/400 17/400 17/400 12/400 10/400 12/400 12/400 12/400
244-04/3 244-04/3 319-06/3 412-01/1 244-04/3 211-11 375-021/2 744A-021/2 390A-01/1
6
14/400
375-03/2
To 150 MHz HF/SSB MRF138 MRF140 MRF148 MRF150 MRF154 MRF157
VDD=28 Volts 30 150 VDD=50 Volts 30 150 600 600
To 225 MHz AM/FM MRF134 MRF136 MRF166 MRF137 MRF171 MRF151 MRF176GV MRF151G
VDD=28 Volts 5 15 20 30 45 VDD=50 Volts 150 200 300
To 500 MHz UHF AM/FM MRF158 MRF161 MRF162 MRF166C MRF166W MRF163 MRF166 MRF175GU MRF177 MRF177M MRF176GU
VDD=28 Volts 2 5 15 20 20 25 40 150 100 100 VDD=50 Volts 150
HF Transistors 14
Device
GPE(Min) Pout Watts Pin Watts dB @ 30 Package/Style MHz
1.5–30 MHz, HF/SSB MRF476 MRF475 MRF433 2SC3133 MRF406 SD1285 MRF477 MRF460 MRF412 2SC2097 2SC3241 2SC2290 MRF458 2SC2904 2SC3240 2SC3908 SD1487 SD1405 MRF421 SRF3662 2SC2879 MRF485 MRF426 MRF426A MRF401 MRF466 MRF496 MRF464 SD1407 SD1726 MRF422 MRF427 MRF428 MRF429 MRF448
VCC=12.5 or 13.6 Volts 3 12 12.5 13 20 30 40 60 70 75 75 80 80 100 100 100 100 100 100 110 120 VCC=28 Volts 15 25 25 25 40 40 80 100 150 150 VCC=50 Volts 25 150 150 250
0.1 1.2 0.125 0.5 1.25 0.8 1.25 4 1.6 4 4 4 4 7 7 7 5 5 10 10 7
15 10 20 14 12 15 15 11 16 13 12 13 12 12 12 12 12 13 10 11 15
221A-04/1 221A-04/1 211-07 221A-04/2 211-04/2 211-07 221A-04/2 211-11 211-11 316-01 211-11 211-11 211-11 316-01 211-11 316-01 211-11 211-11 211-11 211-11 211-11
1.5 .16 .10 1.25 1.25 1.25 2.53 2.5 6 15
10 22 22 13 15 15 15 16 14 10
211A-04/1 211A-07 145A-09 145A-09 211-07 221A-04/2 211-11 211-11 211-11 211-11
0.4 7.5 7.5 15.7
18 13 13 12
211-11 211-11 211-11 211-11
15 10 13 13
221A-04/1 221A-04/1 211-07 145A-09
14–30 MHz, CB/AMATEUR MRF476 MRF475 MRF449 MRF449A
VCC=12.5 or 13.6 Volts 3 4 30 30
0.1 0.4 1.5 1.5
15
MRF453 MRF455 SRF2072 SRF7000-90 SRF3775 MRF458 MRF454 MRF492 SD1446 SRF3749 SRF3795 SRF3800
60 60 65 70 70 80 80 90 90 85 90 100
Device
4 3 3 3 3 3 5 4 5 5 5 4
11 11 14 14 14 13 12 13 13 13 13 14
211-11 211-07 211-07 211-07 211-07 211-11 211-11 211-11 211-07 211-11 211-11 211-11
GPE(Min) Pout Watts Pin Watts dB @ 50 Package/Style MHz
27–50 MHz, LOW FM BAND VCC=12.5 or 13.6 Volts 4 40 70 70 70 80 100
MRF475 MRF497 SD1446 MRF492 MRF492A SRF3800 SD1405
0.4 4 7 5.6 5.6 5.6 20
10 10 10 11 11 12 7
221A-04/1 221A-04/2 211-07 211-11/1 145-10 211-11 211-11
0.15 0.8 1.5 2.8
out/90 set/90 out/90 9.5/90
79-05/5 145A-09 145A-09 145A-09/1
66–88 MHz BAND VCC=12.5 Volts 1.5 7.5 15 25
MRF229 MRF232 MRF233 MRF234
Device
Pout Watts Pin Watts
GPE(Min)/Freq. Package/Style dB/MHz
88–108 MHz FM BROADCAST SD1460
VCC=28 Volts 150
18
9.2/108
211-11
0.4 0.25 1 0.4 3 3 3 6.9
10 10/175 8.4/175 13/136 8.2/175 10/150 10/150 7.6/175
221A-04/1 79-04/1 144B-05/1 221A-04/2 145A-09/1 211-07/1 145A-09/1 145A-09/1
30–200 MHz BAND MRF475 2N3553 2N5641 MRF340 2N5642 MRF314 MRF314A 2N5643
VCC=28 Volts 4 2.5 7 8 20 30 30 40
16
MRF315 MRF315A MRF316 MRF317
45 45 80 100
5.7 5.7 8 12.5
9/150 9/150 10/150 9/150
211-07/1 145A-09/1 316-01/1 316-01/1
0.03 0.62 2 12 18 18
15/400 12/400 10/400 7.3/470 7.5/500 7.5/500
305A-01/1 244-04/1 244-04/1 333-03 744-01/1 382-01/1
0.08 0.06 0.11 0.23 0.46 0.46 0.7 2.5 15 16
8/870 10/870 8/870 8/870 8 8/870 8.5 6 4.3/870 4.5/870
317-01/2 317-01/2 317-01/1 317D-02/2 305A-01 319-06/2 244-04 319-06 319-06/1 319-06/1
3.5 9 9 25 25
10 10 10 7.8 7.8
332A-03/1 332-04/1 332A-03/1 332-04/1 332A-03/1
100–500 MHz BAND VCC=28 Volts MRF313 1 MRF321 10 MRF323 20 MRF338 80 (6) MRF393 100 2N6986(6) 100 (6) =Internal Impedance Matched Push-Pull Transistors
806–960 MHz BAND VCC=12.5 Volts–Class C 0.5 0.6 0.75 1.5 3 3 5 10 40 45 VCC=50 Volts–Class C 35 90 90 150 150
MRF559 MRF581 MRF837 MRF557 MRF839 MRF839F MRF841 MRF840 MRF846 MRF847 MRF1035MB MRF1091MA MRF1090MB MRF1150MA MRF1150MB
Device
GPE (Min) Pout Watts Pin Watts dB @ 400 Package/Style MHz
100–400 MHz BAND 2N3866 MRF5174 2SC3375 MRF5175 MRF325 MRF326 JO2015A MRF309 MRF327 MRF329
VCC=28 Volts 1 2 3 5 30 40 50 50 80 100
0.1 0.125 1 0.4 4.3 8 5 21 14.9 20
10 12 4.8/400 11 8.5 9 10 7 7.3 7
79-04/1 244-04/1 36-03 244-04/1 316-01/1 316-01/1 316-01/1 316-01/1 316-01/1 333-04/1 17
MRF392 125 (6) 2N6985 125 (6) =Internal Impedance Matched Push-Pull Transistors
Device
19.8 19.8
8 8
744A-01/1 382-01/1
GPE (Min) Pout Watts Pin Watts dB @ 175 Package/Style MHz
136–174 MHz BAND MRF234 2N4427 2SC1970 MRF607 2N5589 2N6255 MRF220 MRF237 2N6080 MRF260 2SC1971 2SC2237 2N5590 MRF261 MRF212 SD1143 2N6081 2SC1972 MRF221 MRF262 MRF2628 2SC1729 2SC2094 2SC2539 2SC2549 2N5591 2N6082 MRF222 2N6083 MRF238 SD1274 MRF239 MRF264 MRF1946 MRF1946A 2SC1946 2SC1946A SD1273 SD1273 SD1275
VCC=12.5 Volts 25 1 1.3 1.75 3 3 4 4 4 5 57 7.5 10 10 10 10 15 15 15 15 15 16 17 17 17 25 25 25 30 30 30 30 30 30 30 32 35 40 40 40
2.8 0.1 0.1 0.12 0.35 0.8 0.25 0.25 0.10 0.5 0.6 0.3 3.0 3.0 1.25 1 3.5 2.5 3.5 3.5 0.95 1.4 2.0 0.5 0.5 10 6 6 8 7 3 3 9.1 3 3 6.0 3.0 2.7 2.7 5
9.5/90 10 10 11.5 9 7.8 12 12 12 10 10 138 5.2 5.2 9 10 6.3 7.5 6.3 6.3 12 10 8.8 14.5 14.5 4.4 6.2 6.2 5.7 9 10 10 5.2 10 10 6.7 10 9 9 9
145A-09/1 79-04/1 221A-04/2 79-04/1 144-B05 19/fev 211-07/1 79-05/5 145A-09 221A-04/2 221A-04/2 T31E 145A-09 10-220 145A-09 145A-09 145A-09 221A-04/2 221-07 221A-04/2 224-04/1 T31E T31E T31E T31E 145A-09 145A-09 211-07 145A-09 145A-09 145A-09 145A-09 221A-04/2 211-07 145A-09 T31E T31E 145A-09 145A-09 145A-09 18
SD1275-01 2N6084 MRF224 MRF240 MRF240A SD1428 2SC2540 MRF250 2SC2630 2SC2694 MRF247 MRF245 2SC2782 SD1477 SD1441
40 40 40 40 40 45 45 50 50 70 75 80 80 100 150
5 14 14.3 5 5 10 6.0 14 10 15 15 12 12 12.5 40
9 4.5 4.5 9 9 6.5 8.2 4.4 7 6.7 7 6.4 6.4 6 5.5
211-07 145A-09 211-07 145A-09 211-07 316-01 316-01 211-11 316-01 316-01 316-01 316-01 316-01 316-01 316-01
VCC=28 Volts SRF3841H 40 7 7.6 145A-09 Minimum gain & power ratings are at 175 MHz. Operation at 146 MHz will be higher by 10-20%. GPE (Min) Pout Watts Pin Watts dB @ 225 Package/Style MHz
Device
225 MHz, ULTRA HIGH BAND MRF207 MRF227* MRF208 MRF226 2SC2133 2SC2134 2N6439 *Grounded Emitter TO-39 package.
VCC=12.5 Volts 1 3 10 13 VCC=28 Volts 34 60 60
0.15 0.135 1 1.6
8.2 13.5 10 9
79-04/1 79-05/5 145A-09/10 145A-09/1
4.5 12 10
8.2 7 7.8
311-11 311-11 316-11
UHF Transistors Device
Pout Watts Pin Watts
GPE(Min)/Freq Package/Style dB/MHz
400-512 MHz BAND MRF750 MRF752 MRF754 MRF627 MRF750 MRF581 MRF515 MRF555 MRF629
VCC=7.5 Volts 0.5 2.5 8 VCC=12.5 Volts 0.5 0.5 0.6 0.75 1.5 2
0.05 0.4 2
10/470 8/470 6/470
305A-01/1 249-05/1 249-05/1
0.05 0.05 0.03 0.05 0.15 0.3
10/470 10 13/500 8/470 10/470 8/470
305A-01/1 305A-01 317-01/2 79-04 317D-02/2 79-05/5 19
2N5944 MRF630 2SC3020 2N5945 2N5945 MRF652 MRF652S MRF660 2N5946 MRF653 MRF653S SD1433 SD1429 MRF641 MRF654 SD1429-03 J03020 SD1422 MRF644 MRF646 SD1434 SRF3614 MRF650 2SC2905 J03055 MRF648 MRF658 MRF340 MRF338
2 3 3 4 4 5 5 7 10 10 10 10 12 15 15 15 20 25 25 40 45 45 50 50 55 60 65
VCC=28 Volts 8 80
0.18 0.33 0.3 0.6 0.6 0.5 0.5 2 1 2 2 1.2 4 2.5 2.5 5 7.5 6 5.9 13.3 14 13 11.7 15
9/470 9.5/470 10/520 8/470 8/470 10/512 10/512 5.4/470 6/470 7/512 7/512 8 7.8 7.8/470 7.8/470 7.5 7.6/470 6 6.2/470 4.8/470 5 6/470 6.3/470 4.8/512
22 25
4.4/470 4.15/512
244-04 79-05/5 T31E 244-04 244-04 249-04/1 249-05/1 221A-04/2 244-04 244-04/1 244-05/1 244-04 311-11 316-01/1 244-04/1 311-11 311-11 311-11 316-01/1 316-01/1 316-01 311-11 316-01/1 316-01 311-11 316-01/1 316-01/1
0.4 15
13 7.3
221a-04 333-04
Note: Transistor gain performance improves at lower frequency of operation. Example: 430-450 MHz gain & power will increase 10-20%.
20
Transistor Specifications Tipo 2SC2290 (=MRF454) 2SC2312 2SC2782 2SC2879 2N918 2N3553 2N3866 ABH711585 BF964 (n-fet) BF966 (n-fet) BFG90a BFG91 BFQ136 BFQ34 BFQ68 BFR94 BFW30 BFY52 BFY90 BGY22A BGY33 BGY47H BGY887 BLF147 BLF147 BLF175 BLF175 BLF177 BLF177 BLF244 BLF244 BLF245 BLF246 BLF246 BLF246b BLF248 BLF248 BLF278 BLF346 BLF346 BLF348 BLF368
Saída 100 Watt 16 Watt 80 Watt 100 Watt 50mA 2,5 Watt 1 Watt 35 Watt 30mA 30mA 180mW 300mW 9 Watt 2,7 Watt 4,5 Watt 3,5 Watt 220mW 1 Amp 25 mA 2,9 Watt 22 Watt 3 Watt 150 Watt Second Choice 30 Watt Second Choice 150 Watt Second Choice 15 Watt Second Choice 30 Watt 80 Watt Second Choice 60 Watt 300 Watt Second Choice 300 Watt 30 Watt Second Choice 75 Watt 300 Watt
Voltagem 14 Volt 12 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 15 Volt 28 Volt 28 Volt 13,5 Volt 20 Volt 20 Volt 15 Volt 12 Volt 14 Volt 15 Volt 14 Volt 25 Volt 10 Volt 40 Volt 15 Volt 13,8 Volt 12 Volt 9,6 Volt 24 Volt 28 Volt
Frequência 30 MHz 30 MHz 175 MHz 28 MHz 600 MHz 175 MHz 400 MHz 108 MHz 200 MHz 800 MHz 5 GHz 6 GHz 4 GHz 4 GHz 4 GHz 3,5 GHz 800 MHz 50 MHz 2 GHz 380-512 MHz 108 MHz 400-470 MHz 40-860 MHz 108 MHz
Ganho
50 Volt
108 MHz
20dB
50 Volt
108 MHz
19dB
28 Volt
175 MHz
>13dB
28 Volt 28 Volt
175 MHz 108 MHz
>13dB >16dB
28 Volt 28 Volt
175MHz 225 MHz
>14dB >10dB
50 Volt 28 Volt
108 MHz 225 MHz
>20dB 16,5dB
28 Volt 32 Volt
225 MHz 225 MHz
>11dB >12dB
12dB 6,8 dB 13dB 10 dB 10dB 10dB
12,5dB 16,3dB 13dB 10dB
21,5 dB 14dB
21
BLF368 BLF378 BLF543 BLF543 BLF544 BLF544 BLF546 BLF548 BLF548 BLF861 BLF861 BLF861a BLF861a BLF1047 BLF1047 BLF1820 BLF1820-70 BLF2022-30 BLF2043 BLF2043F BLF2045 BLF2045 BLF2045-N/P BLF2047 BLF2047L BLF2057 BLU20/12 BLU30/12 BLU45/12 (=MRF646) BLU53 (dual) BLU60/12 BLU60/28 BLU98 BLU99 BLV11 BLV21 BLV25 BLV25 BLV30 BLV32F BLV33 BLV36 BLV59
Second Choice 250 Watt 10 Watt Second Choice 20 Watt Second Choice 80 Watt 150 Watt Second Choice 150 Watt Second Choice 150 Watt Second Choice 70 Watt Second Choice 65 Watt 65 Watt 30 Watt 10 Watt Second Choice 30 Watt Second Choice Second Choice 65 Watt 65 Watt 60 Watt 20 Watt 30 Watt 45 Watt 100 Watt 60 Watt 60 Watt 200mW 5 Watt 15 Watt 15 Watt 175 Watt Second Choice 2 Watt 10 Watt 90 Watt 100 Watt 30 Watt
50 Volt 28 Volt
225 MHz 500 MHz
16dB >12dB
28 Volt
500 MHz
>11dB
28 Volt 28 Volt
500 MHz 500 MHz
>11dB 10dB
32 Volt
860 MHz
>13,5dB
32 Volt
860 MHz
>13,5dB
26 Volt
1 GHz
>14dB
26 Volt 26 Volt 28 Volt 26 Volt
2,4 GHz 2000 MHz 2170 MHz 2000 MHz
>11dB >11dB 12,6dB 12,5dB
26 Volt
2,4 GHz
>10dB
26 Volt 26 Volt 26 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 28 Volt 12,5 Volt 28 Volt 10 Volt 12,5 Volt 13,5 Volt 28 Volt 28 Volt
2200 MHz 2000 MHz 2,4 GHz 470 MHz 470 MHz 470 MHz 400 MHz 470 MHz 460 MHz 5 GHz 470 MHz 175 MHz 175 MHz 108 MHz
>10dB >10,5dB
>4,4dB >4,5dB 15,5dB >10,5dB >8dB >10dB >10dB
28 Volt 25 Volt 28 Volt 28 Volt 25 Volt
860 MHz 224 MHz 224 MHz 225 MHz 860 MHz
10dB >16dB 7,5dB 11dB >7dB
>6,5dB >6dB >4,8dB
22
BLV62 BLV80/28 BLV91 BLV92 BLV93 BLV97 BLV101B BLV102 BLV193 BLV861 BLV861 BLV862 BLV862 BLV910 BLV950 BLV2047 BLW30 BLW31 BLW32 BLW32 BLW33 BLW33 BLW34 BLW50 BLW76 BLW77 BLW78 BLW81 BLW82 (=MRF644) BLW82F BLW86 BLW87 BLW89 BLW90 BLW95 BLW96 BLW96 BLW98 BLW98 BLX14 BLX15 (=ON616) BLX15 BLY83 BLY87 BLY88 BLY89 BLY90
150 Watt 80 Watt 2 Watt 4 Watt 8 Watt 30 Watt 50 Watt
26 Volt 28 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 24 Volt
860 MHz 175 MHz 900 MHz 900 MHz 900 MHz 960 MHz
11db >6,5dB >6,5dB >7,5dB >6,5dB >7dB 11dB
12 Watt 100 Watt Second Choice 150 Watt Second Choice 10 Watt 150 Watt 60 Watt 30 Watt 28 Watt 0,5 Watt Second Choice 1 Watt Second Choice 2 Watt 50 Watt 80 Watt 130 Watt 100 Watt 10 Watt 25 Watt 30 Watt 45 Watt 25 Watt 2 Watt 4 Watt 160 Watt 200 Watt Second Choice 4,4 Watt Second Choice 50 Watt 175 Watt Second Choice 12 Watt 8 Watt 15 Watt 25 Watt 50 Watt
12,5 Volt 28 Volt
900 MHz 860 MHz
>6,5dB >8,5dB
28 Volt
860 MHz
>8dB
26 Volt 26 Volt 26 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 25 Volt
960 MHz 900 MHz 2,4 GHz 175 MHz 175 MHz 860 MHz
>11dB >8dB >9dB >10dB >10dB >11dB
25 Volt
860 MHz
>10dB
25 Volt 50 Volt 28 Volt 28 Volt 28 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 36 Volt 28 Volt 13,5Volt 28 Volt 28 Volt 50 Volt 50 Volt
860 MHz 30 MHz 108 MHz 87,5 MHz 150 MHz 470 MHz 470 MHz 470 MHz 175 MHz 175 MHz 470 MHz 470 MHz 30 MHz 108 MHz
10dB >19,5dB 7,9dB 7,5dB >6dB >6dB 6,2dB
25 Volt
860 MHz
7dB
28 Volt 50 Volt
30 MHz 108 MHz
7,4dB
13,5 Volt 13,5 Volt 13,5 Volt 13,5 Volt
175 MHz 175 MHz 175 MHz 175 MHz 175 MHz
>12dB >8dB >6dB >5dB
7,5dB >6dB >12dB >11dB >14dB 6,5dB
23
BLY91 BLY92 (=BLV21) BLY93 BLY94 MHW709 MHW720-3 MHW912 MRF151G MRF171 MRF237 MRF245 MRF247 MEF317 MRF450A MRF454 MRF455 MRF475 MRF477 MRF646 ON4402 ON4800 PT9701 (=MRF134) PT9704 (=MRF136) SD1458 (=MRF136) SD1460 (=MRF141) SD1477 SD1480 (=MRF174) SD1488
8 Watt 15 Watt
28 Volt 28 Volt
175 MHz 175 MHz
>12dB >10dB
50 Watt
28 Volt
175 MHz
>7dB
20 Watt
12,5 Volt
512 MHz
21dB
300 Watt
50 Volt
175 MHz
16 dB
4 Watt 80 Watt 75 Watt
12,5 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt
175 MHz 175 MHz 175MHz
12dB 6,4dB 7dB
50 Watt 80 Watt 60 Watt 12 Watt 40 Watt
13,6 Volt 12,5 Volt 12,5 Volt 13,6 Volt 12,5 Volt
30 MHz 30 MHz 30 MHz 30 MHz 30 MHz
11dB 12dB 13dB 10dB 15dB
150 Watt
28 Volt
108 MHz
9,2dB
24
•
Antena direcional de 4 elementos
..........Este projeto é mais indicado para aqueles que já detêm uma certa experiência em RF, visto que o bom desempenho vai depender fundamentalmente dos ajustes. Trata-se de uma antena direcional formada por quatro elementros cujo ganho é de 5 dB. O acoplador é do tipo Gama Match o que garante uma ótima transferência de sinal e o correto ajuste da impedância que deve ser de 50 ohms. A potência máxima para esta antena é de 100 W. ..........A seguir encontra-se o esquema elétrico.
..........Como você pode observar, existe um conector que recebe o sinal do cabo e o aplica à antena. O pino central é ligado a um trimmer de 0 - 60 pF que por sua vez é ligado ao elemento irradiante através de um tubo de menores proporções. Este conjunto forma o Gama Match. Note que os elementos são aterrados, inclusive o irradiante. Todos são ligados à gôndola metálica que é ligada ao terra do conector. Na próxima figura é possível ver como fica a antena montada.
..........Observe as conexões dos elementos e do Gama Match. Os elementos são fixados por meio de parafusos. Abaixo o Gama Match é visto em detalhes. 25
..........Agora vamos às fórmulas para se calcular o tamanho e o espaçamento entre os elementos. ..........Comprimento do elemento irradiante: C = 142,5 / fo. C é o comprimento, 142,5 o fator constante e fo a frequência de operação. ..........Refletor: 0,49 . λ (λ = Comprimento de onda, ou seja, λ = 300 / fo) ..........1o Diretor (a partir do irradiante): 0,43 . λ ..........2o Diretor: 0,40 . λ ..........Espaçamento entre os elementos ..........Refletor / irradiante: 0,25 . λ ..........Irradiante / 1o diretor: 0,15 . λ ..........Irradiante / 2o diretor: 0,15 . λ ..........Gama Match ..........Ponto A: 0,01 . λ ..........Ponto B: 0,06 . λ ..........Apesar das fórmulas fornecerem uma indicação precisa dos tamanhos e espaçamentos entre os elementos de uma antena há sempre a direfença entre a teoria e a prática e, em se tratando de RF, essa diferença é bastante presente. A recomendação é que antes de montar definitivamente a antena os elementos e o Gama Match sejam dotados de algum mecanismo que permita a variação tanto do tamanho como dos espaçamentos entre si. ..........O auxílio de um medidor de intensidade de campo e de um medidor de ROE são indispensáveis para o melhor ajuste neste tipo de antena, principalmente quando o transmissor tiver uma potência razoável.
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