Fontes de alimentação de baixo ruído para antenas ativas

12 07 2014

Dallas Lankford

É comum a presença de ruído quando utilizamos fontes de alimentação em antenas ativas. Percebi que ele normalmente começa na faixa de ondas longas e aumenta de intensidade conforme a frequência diminui. Há casos em que ele começa na faixa de ondas médias e até mesmo curtas. O ruído e a dificuldade de eliminá-lo são as principais razões pelas quais não usei antenas ativas no passado.

Chokes normalmente eliminam o ruído de fontes de alimentação em antenas ativas; tenho o costume de usá-los tanto na antena como na fonte. Entretanto, os chokes sozinhos não são suficientes para eliminar o ruído de fontes de alimentação em frequências baixas. Em alguns casos experimentei valores maiores que 1 Henry, mas sem redução maior de ruído que quando usei de valores na faixa de 2,7 mH (vide diagrama acima).

Adquiri recentemente uma fonte Radio Shack # 273-1690 18/24 V CA/CA, pensando ter adquirido um modelo CA/CC. Felizmente havia espaço interno suficiente para convertê-la para CA/CC. Usei a saída 18 VCA (1.4*18 = 25.2 VCC nominal, 25,7 VCC medido, o que é perto de 24 VCC), um retificador em ponte onda completa de 100 V/1,4 A Radio Shack #276-1152, e um capacitor eletrolítico de 1000 mF/50 V. O ruído começou na parte baixa da faixa de ondas médicas e aumentou com o decréscimo da frequência. Fazendo o “bypass” do negativo CC para o neutro CA levou o ruído para o meio da faixa de ondas longas, quase o mesmo resultado obtido com com outras fontes CA/CC de outras antenas ativas que usei. O uso de um choke maior não resolveu o problema.

Eu mencionei tal problema ao colega Terry Fugate, que sugeriu que colocasse um capacitor de 100 nF em paralelo com cada diodo da ponte. A teoria de funcionamento informada por ele segue abaixo.

Também tive o mesmo problema em ondas longas. O causador de tal problema são os diodos retificadores. Com modelos antigos isso não era comum, mas hoje eles produzem tanto ruído quanto uma lâmpada fluorescente. A solução é usar capacitores de 100 nF em paralelo com cada diodo de forma que eles não retifiquem a RF. O uso de um capacitor eletrolítico de 1000 uF na saída dos diodos também é importante. Isso fará com que você tenha uma fonte de alimentação silenciosa até mesmo na faixa de 10 kHz. Efetuei tal modificação nas fontes de alimentação do Yaesu FRG-100, Icom R75, AOR3030, AOR7030, Palstar R30, Collins KWM-380 e até mesmo em modelos antigos da Radio Shack vendidos na década de 1970. Doug DeMaw tem o crédito pelo uso dos capacitores em paralelo com os diodos; A minha contribuição foi com o bypass. Pete KE9OA: modifiquei minha fonte CA/CC conforme a recomendação de Terry, usando capacitores de 100 nF em paralelo com cada diodo conforme o esquemático acima e o ruído desapareceu. Depois dessoldei o bypass do secundário ao neutro CA para avaliar essa parte da modificação. Curiosamente houve um pequeno aumento do ruído, então a desfiz. Obtive ainda mais redução de ruído aterrando o negativo de CC.

Usei uma fonte de 12 V com retificadores individuais de forma que a modificação fosse mais fácil, com capacitores de 1 nF/50V conforme a foto acima. Também havia espaço suficiente entre a placa e a caixa da fonte. Os diodos dessa fonte eram mais silenciosos que os da fonte de 24V citada acima, então não houve grande redução no nível de ruído em ondas longas (que já era baixo). O uso de chockes também não ajudou, mas o aterramento do negativo foi de grande valia. Deixei os cockes para situações em que o ruído possa vir da rede elétrica. Em ambos os casos usei pinos banana e substituí o cabeamento.

Ao testar a fonte de 12 V com a antena ativa mostada no esquema abaixo foi possível captar em 183 kHz a estação de Felsberg, Alemanha, em Francês retransmitindo a Europe 1 de Paris. Trata-se de uma captação incomum e que quase nunca apresenta áudio de qualidade. Ativei minha antena vertical de 13 metros e tive outra surpresa: quase não havia áudio…. A título de experiência tentei com a ALA 100 e não obtive áudio. Continuei trocando entre as três antenas e obtive resultados idênticos por quase todo o tempo. Após o encerramento das transmissões da emissora de 183 kHz às 0000, sintonizei 162 kHz de Allouis, França. Também é uma captação incomum por aqui e raramente produz áudio compreensível. Com a antena que montei o áudio foi excelente, na vertical era muito pobre e na ALA 100 era ainda pior. O receptor usado foi uma versão modificada do IC-746Pro com filtro de 3,6 kHz e ECSS, USB ou LSB dependendo de qual opção tivesse menos interferência e com o notch ativado.

Embora a antena ativa estivesse a apenas alguns metros da vertical e da ALA 100, a primeira foi quem apresentou melhores resultados. Entretanto, sem a fonte de alimentação modificada creio que os resultados seriam muito diferentes.

Durante o dia seguinte continuei os testes com as três antenas, e no caso de sinais por onda terreste a antena ativa não teve uma relação sinal/ruído tão boa quanto a vertical. Em um dos casos, a vertical resultou em áudio claro, enquanto na ativa havia quase que só ruído. A ALA 100 não foi muito melhor, mas em alguns poucos sinais ela era melhor por conta de ser capaz de anular ruído elétrico. Em alguns outros sinais a ALA 100 não produziu áudio em comparação com a antena ativa, devido ao nulo da primeira estar apontada para o sinal desejado, o que ilustra uma desvantagem de antenas loop de grande porte. Nestes testes a antena ativa estava a dois metros do solo. Em um local mais alto a relação sinal/ruído seria melhor.

Depois desses testes acabei mudando minha opinião sobre antenas ativas. Quando usadas com fontes de alimentação de baixo ruído elas tem um rendimento respeitável e em algumas situações podem até substituir antenas maiores.

Artigo traduzido mediante autorização do autor. A publicação em qualquer outro meio é expressamente proibida.


Ações

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2 responses

2 06 2016
Marcelo

Nobre. bom dia.

poderia por gentileza, informar qual o tipo de receptor que utiliza para a decodificação dos sinais do Nooa??? acho que faz uso de SDR correto? ou outro tipo de receptor, poderia informar???? eu uso um FRG-8800 da Yaesu para minhas escutas e não consigo sintonizar o nooa e nenhuma das estações que mencionou aqui em seu blog.
Aguardo retorno amigo. e parabéns pelos feitos.

4 07 2016
Ivan

Marcelo,

Utilizo um scanner Radioshack PRO-197 e o software WXtoimg.

73!

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