Uma das maiores vantagens de usar o loop quádruplo é que ele é silenciosa ao ruído estático de chuva/neve/neve/areia. Você já teve a chuva estática golpeando seu receptor quando uma tempestade de chuva estava rolando? Coisas como areia e chuva carregam uma carga elétrica que causa muito barulho em verticais e vigas yagi. Surpreendentemente, o loop fechado do quad não responde (capta) a esse tipo de ruído. Na verdade, na Operação Tempestade no Deserto, os feixes Yagi foram inutilizados por causa das tempestades de areia que causam enormes problemas de ruído estático! As tropas americanas tiveram que usar antenas quádruplas para se comunicar durante tempestades de areia.
Em 1951, Clarence Moore , um missionário cristão e engenheiro de uma estação de rádio no alto das montanhas andinas do Equador, desenvolveu uma antena de dois loops que ele chamou de Cubical Quad. Ele desenvolveu esta antena para resolver problemas causados por grandes descargas coronais ao usar uma antena de feixe yagi no ar rarefeito de altitudes mais elevadas. Essas descargas coronais estavam periodicamente derretendo literalmente as antenas Yagi. Sua patente inclui uma menção e ilustração de um "quad" unidirecional de dois elementos e descreve o conceito de loop de onda completa.
Cubical Quad Versus uma antena Yagi
Então, por que muitas pessoas dizem que o Cubical Quad é a melhor antena? Bem, para começar, você tem o dobro da quantidade de material do elemento no ar. Uma antena yagi tem 1/2 comprimento de onda por elemento. Um dipolo de 1/2 onda de um elemento é o mesmo que o elemento acionado de uma antena yagi. Com algumas pequenas alterações de tamanho. Cada elemento de uma antena Quad cúbica tem um comprimento de onda completo. Mais material de antena significa mais "área de captura" no ar. Isso significa que você terá uma chance melhor de ouvir alguém em uma antena quádrupla em comparação com uma antena yagi, e isso sem considerar a vantagem de ruído do Quad cúbico, sobre o qual falarei um pouco mais tarde. Mais informações sobre a área de captura posteriormente também.
Ok, então mais área de captura em um quadrado cúbico "E daí?" você diz? Quando um dipolo tem elementos parasitas adicionados a ele, para se tornar uma Antena Yagi, a Impedância muda, na verdade ela cai MUITO. De 50 ohms até 16 ohms ou até 12 ohms, dependendo da antena. Não vou entrar em muitos jargões técnicos, mas a impedância está diretamente relacionada à corrente e à tensão na antena que desenvolve RF. Resumindo... se a impedância não estiver próxima da impedância coaxial (50 ohms), não será irradiada tanta energia pela antena.Aqui está o que o jargão técnico se resume a: Agora sabemos que para uma antena funcionar corretamente, sua impedância não deve ser muito grande ou muito pequena. Acontece que este é um dos parâmetros de projeto fundamentais para qualquer antena, e nem sempre é fácil projetar uma antena com a impedância certa - particularmente em uma ampla faixa de frequência exigida pela maioria dos operadores de rádio amador. É por isso que quase todas as antenas yagi feitas comercialmente têm algum tipo de dispositivo de correspondência, como uma correspondência gama ou similar.Todos os dispositivos correspondentes têm alguma perda (sem exceções). A antena Quad é construída hoje em dia, que pode ser espaçada para que possa ser alimentada com cabo de 50 Ohm. Uma partida muito boa! Nenhum dispositivo correspondente! Menos perda. Tudo isso além do fato de que o loop de comprimento de onda completo em uma antena quad cúbica tem mais ganho do que uma antena yagi comparável. Eu sei, mas você ouviu que W blá, blá, blá diz que não. Você já viu fotos de quaisquer quads cúbicos dele ou de qualquer outro pessimista especialista online? Nem eu.
Isso não é mais mencionado sobre o Cubical Quad no ARRL, mas merece ser mencionado . "Cubical Quads são mais silenciosos que os de Yagi". Por que? Infelizmente, as Antenas Yagi, especialmente aquelas no alto das torres são suscetíveis à precipitação estática. Isso ocorre porque todos os Yagi têm extremidades pontiagudas, esses elementos salientes criam um grande diferencial de tensão entre as extremidades da antena e a atmosfera carregada durante as tempestades, mesmo que estejam longe. Isso cria uma descarga da antena na atmosfera e isso aparece como ruído no receptor. Quanto mais alta a antena, pior o problema. Se alguém contestar isso, nunca esteve em uma estação de contestação onde todas as antenas Yagi superiores são limitadas ou inúteis devido à estática. Cubical Quads não tem esse problema. O Cubical Quad não tem fim! É um loop sem extremidades salientes e, portanto, sem precipitação estática. O diferencial de tensão ainda está lá, mas em um Quad está no meio do loop. Afinal, é por isso que o Cubical Quad foi projetado em primeiro lugar! Para se livrar da estática atmosférica, e caso você tenha uma antena Yagi em uma elevação elevada, para impedir que ela derreta! E funcionou.Portanto, dizer que um Cubical Quad não pode ser mais silencioso do que um Yagi está errado. As vezes é mais tranquilo. Período. Isso vale para qualquer antena Loop versus qualquer Dipolo, Vertical ou Yagi. Aqueles podem sofrer de precipitação estática às vezes. Mesmo a construção dos elementos acionados em quadra cúbica são muito próximos. Portanto, o acoplamento dos elementos está no componente do campo magnético, e não no elétrico, como para um yagi. Isso torna esta antena muito silenciosa. Agora, isso não significa que sempre um Cubical Quad será mais silencioso que um Dipolo. O ruído em sua antena ou em qualquer antena depende muito de muitos outros fatores de ruído, como onde está colocada, quão perto de sua casa está montada, quão alta está, se está ouvindo sinais de todas as direções (verticais) ou apenas uma direção (vigas). Ruído local do seu bairro, Além da estática de precipitação que afeta dipolos e yagi's em grandes alturas. No entanto, um Cubical Quad ou um Loop são sempre mais ruidosos do que um Yagi ou um Dipolo na mesma posição de operação. NÃO. Eles só podem ser mais silenciosos, e às vezes são.
Há um lugar em HF onde acredito que o Cubical Quad tem uma grande vantagem sobre o Yagi . São 10 metros. Por que? Em primeiro lugar, uma antena cúbica quádrupla em 10 metros é um tamanho gerenciável, sua altura realmente menor e mais leve do que uma antena yagi. Equase todos em 10 metros usam polarização vertical. Tanto para conversação local quanto para DX. O DX funciona perfeitamente, seja você polarizado Vertical ou Horizontalmente, pois ele está constantemente trocando de polarização quando atinge sua antena, não importando em que tipo de antena você esteja recebendo. Com uma antena yagi, você literalmente teria que virar a antena da posição vertical para a horizontal se quisesse mudar as polarizações e vice-versa para obter a polarização vertical para conversas locais (isso não está acontecendo). O Cubical Quad, você não precisa movê-lo fisicamente, basta alimentá-lo em um ponto diferente do loop, e Wala! Agora você tem polarização horizontal, se quiser. A outra característica geralmente não mencionada sobre Cubical Quads, é que eles tendem a receberum pouco nas polarizações horizontal e vertical, não importa com qual polarização você o alimentou para definir seu sinal de transmissão de saída. Em uma situação de recepção DX, isso significa menos atenuação entre altos e baixos do sinal de entrada. Isso não significase você o alimentou para polarização vertical, ele receberá horizontal também... não. Mas você certamente será capaz de receber um sinal de polarização cruzada melhor do que se tivesse uma antena yagi na polarização errada. Isso também ajuda em 10 metros, porque também tem muitos caras com antenas de fio, que em sua maioria são horizontais. Eles os usam nas outras bandas, enquanto sua antena principal é vertical. Portanto, quando você tem um quadrado cúbico em 10 metros, está cobrindo ambas as polaridades com resultados de recepção decentes sem alterar ou mover sua antena.
Ao construir dezenas de antenas cúbicas quádruplas caseiras ao longo dos anos, eu pessoalmente notei algumas coisas. Eles têm mais ganho de db do que um Yagi comparável, mas é da ordem de cerca de 1,5 db de ganho pelas estimativas mais recentes. Eles parecem ouvir melhor do que Yagis comparáveis, novamente provavelmente na ordem de cerca de 1,5 db, a menos que haja uma tempestade nas proximidades e, em seguida, a diferença pode ser de 8 db ou mais. Isso é contra o Yagi projetado por computador de hoje. Anos atrás, essas estimativas de 2+ Higher DB Gain do Cubical Quad eram provavelmente precisas contra gama simples de espaçamento amplo correspondente ao Yagi's. Vale a pena ganhar 1,5 db ou um pouco mais? Novamente, isso depende de você.
Largura de banda
Se ajustada para ganho máximo, a largura de banda para uma antena quádrupla de 3 elementos é limitada: o desvio da frequência projetada desequilibrará a condição de quase ressonância dos elementos parasitas. No entanto, alongar os elementos do diretor, sacrificando aproximadamente 1 dB de ganho, permite uma largura de banda muito mais ampla. No projeto de qualquer antena, você deve levar em consideração o que está procurando. Não são as mesmas considerações ao fazer uma cúbica simplesmente para "pegar no ar" ou fazer uma cúbica em busca de desempenho máximo. Existem muitos projetos diferentes e cada um tem objetivos diferentes. Por exemplo, existem alguns projetos que buscam uma grande largura de banda, mesmo que sacrifiquem o ganho, por exemplo, para cobrir grandes bandas como 10m. Outros projetos priorizam a relação frente/trás porque estão em áreas altamente saturadas, como a Europa central. Outros projetos focam no ganho máximo sem levar em conta outros aspectos.
Ganho
O quadra de 2 elementos tem quase o mesmo ganho que um Yagi de 3 elementos: cerca de 7,5 dB sobre um dipolo. Da mesma forma, uma quadra de 3 elementos tem mais ganho do que um Yagi de 3 elementos. No entanto, adicionar elementos quadra produz retornos decrescentes. Citando William Orr, " Considerando que os feixes parasitas com vinte ou trinta diretores parasitas são antenas eficientes de alto ganho, parece... que o número prático máximo de elementos de loop parasita para o arranjo quad é limitado a quatro ou cinco. " (Orr, p. 48)
