Uma antena UHF precisa de plano de terra quando a sua estrutura e alimentação foram concebidas para trabalhar com ele. Um monopolo de quarto de onda costuma precisar de plano ou contrapeso adequado; um dipolo equilibrado não exige uma chapa adicional só por operar em UHF.
Função do plano
No monopolo, a superfície condutora participa nas correntes e no campo radiado. O modelo de plano infinito permite analisar o semiespaço superior com uma imagem do radiador.
Planos reais são finitos. Forma, dimensões, ponto de alimentação e objetos próximos alteram impedância e diagrama. Não são apenas um escudo que elimina qualquer interferência.
Que estruturas dependem dele
| Estrutura | Relação com o plano |
|---|---|
| Monopolo | Usa retorno previsto, como plano ou radiais. |
| Dipolo equilibrado | Dois braços radiantes; pode precisar de controlo de modo comum. |
| Patch | A massa faz parte do projeto. |
| Antena de veículo | Pode usar carroçaria ou contrapeso integrado. |
Uma Yagi não exige automaticamente uma placa por baixo, embora a alimentação tenha de ser apropriada. Uma antena anunciada como «sem plano» também pode continuar sensível a objetos próximos.
Dimensões elétricas em UHF
A classificação UIT situa UHF em 300 MHz–3 GHz. Em espaço livre λ = c/f, cerca de 100 cm a 300 MHz e 10 cm a 3 GHz. A meia onda vai de aproximadamente 50 a 5 cm, não de 50 a 15 cm em toda a banda.
| Frequência | λ | λ/4 |
|---|---|---|
| 300 MHz | 100 cm. | 25 cm. |
| 700 MHz | 42,8 cm. | 10,7 cm. |
| 3 GHz | 10,0 cm. | 2,50 cm. |
São valores iniciais de comprimento elétrico, não dimensões finais universais do radiador e do plano. Material, diâmetro, alimentação e ambiente alteram o ajuste.
Cálculo de uma antena de quarto de onda
λ/4 ≈ 75/f metros quando f está em MHz é uma aproximação prática de espaço livre. A 100 MHz, por exemplo, dá cerca de 0,75 m, mas essa frequência é VHF e não UHF.
Para um projeto de rádio amador ou FM, use a frequência real e a estrutura prevista. Comprimento, inclinação dos radiais e montagem podem alterar impedância. Não se garante uma boa antena FM simplesmente copiando dimensões de uma UHF.
Como escolher o plano
Parta da documentação ou de um modelo completo. Não existe um raio ideal sempre igual a 115% do elemento nem um disco único de meia onda para todas as antenas.
Em equipamento impresso, bateria, caixa, placa e cabo podem participar na resposta. Alterar a massa depois da sintonia pode deslocar a ressonância e modificar o diagrama.
Plano RF e terra de proteção
O plano RF tem função eletromagnética. Terra de proteção e equipotencialidade cumprem outras funções de instalação. Um fio comprido ligado à terra não reproduz necessariamente um plano RF adequado em UHF.
Projete ambas as funções de forma compatível. Não retire ligações de proteção para tentar melhorar uma leitura de sinal.
Verificar o resultado
- Identificar banda, estrutura e montagem.
- Medir adaptação no conjunto final, controlando o cabo.
- Comparar diagrama, ganho ou qualidade conforme a finalidade.
- Repetir nas posições e condições de uso.
- Registar dimensões e repetibilidade.
S11 melhor não prova sozinho maior eficiência, e acrescentar metal não garante mais 15–20%. A teoria do monopolo explica a função do plano; UIT-R V.431 define a banda.
