Texto extraído do site INCB - www.newtoncbraga.com.br

Radiogoniômetro (ART097)

Usando um radio transistorizado comum de AM (ondas médias) é possível demonstrar o princípio de funcionamento dos radiogoniômetros e até usá-lo em emergências quando se deseja saber a posição geográfica de uma certa localidade. Veja neste artigo como um experimento simples, pode servir para explicar a operação de sistemas complexos de orientação usados em navegação aérea e marítma.

 

Um dos grandes problemas da aviação e da navegação marítima é a determinação da posição exata em que o avião ou barco se encontra.

 

Os antigos usavam as estrelas, o sol, a bússola além de outros recursos. Dizem até que os vikings conseguiam determinar a posição exata do sol, para efeito de orientação, mesmo com o tempo completamente nublado usando filtros polarizadores de luz .

Na era moderna esses recursos não mais são necessários pois existem equipamentos eletrônicos de grande precisão que podem ajudar na determinação exata da posição de um barco, avião ou qualquer veículo ou pessoa na superfície da terra.É o caso do GPS que faz uso de satélites para triangulação, obtendo-se assim com precisão de centímetros a posição exata em que alguém se encontra na superfície da terra, conforme ilustra a figura 1.

 

 

Figura 1 – Satélites em órbita fornecem a referência para o sistema GPS.

 

Mais antigos que o GPS, são outros sistemas goniométricos que também fazem uso das ondas eletromagnéticas. Um deles, muito usado pelos pilotos é justamente o que vamos descrever neste artigo.

 

 

Usando as Estações de Rádio como Referência

Uma estação de rádio de ondas médias (AM ou OM) pode ser comparada a um rádio-farol. Ela emite suas ondas em todas as direções, podendo servir de ponto de referência para um piloto que simplesmente tem de sintonizar seus sinais e segui-los. As estações de rádio AM espalhadas pelo nosso país até hoje têm o compromisso de anunciar em intervalos regulares seus prefixos e identificação, justamente para ajudar os pilotos, principalmente das pequenas aeronaves. O que ocorre é que um rádio comum de AM, do tipo transistorizado tem uma característica altamente direcional de captação dos sinais. Esses rádios usam como antenas bastões de ferrite, cuja finalidade é concentrar os sinais para que eles induzam numa bobina as correntes ou sinais que devem ser levados aos circuitos eletrônicos, conforme mostra a figura 2.

 

 

Figura 2 – As antenas direcionais dos radinhos transistorizados (bastão de ferrite)

 

Abrindo seu rádio AM transistorizado o leitor pode facilmente identificar essas antenas de ferrite: são aqueles bastões pretos (que muita gente chama erroneamente de “carvão”) em torno do qual existe uma bobina de fio de cobre. O ferrite é um material magnético formado por minúsculos grãos de um composto de ferro capaz de concentrar o campo magnético de um sinal de rádio. A sensibilidade máxima de uma antena de ferrite ocorre quando ela está perpendicular à direção de onde vêm os sinais. A sensibilidade mínima ocorre quando ela está paralela, conforme mostra a figura 3.

 

 

Figura 3 – Estações de rádio AM podem ajudar na orientação. Veja a posição da bobina em relação aos sinais.

 

Ligue seu rádio AM em qualquer estação e gire-o vagarosamente. Você vai ver que existe uma posição em que a recepção é melhor e outra em que ela praticamente desaparece. Se você souber a posição em que se encontra sua antena interna de ferrite, você pode dizer exatamente em que direção se encontra a estação captada. Para os pilotos isso é importante, pois conhecendo as posições de duas estações, por triangulação, conforme mostra a figura 4, ele pode saber exatamente onde está.

 

 

Figura 4 – Por triangulação o piloto determina sua posição em relação a duas estações captadas.

 

O próprio guia que todos os pilotos devem ter, o ROTAER, publicado pela Avcom (www.avicom.com.br) contém informações sobre todas as freqüências e localizações das estações de ondas médias de nosso país. É justamente partindo desse fato que você pode usar seu rádio AM para saber exatamente onde você está, e demonstrar assim como funcionam os rádios como goniômetros.

 

 

Como Demonstrar

Para a demonstração, tudo que você precisa é de um mapa de sua região, uma régua e de um radinho comum sensível de ondas médias.

Coloque tudo numa mesa. Inicialmente sintonize uma estação qualquer de ondas médias, procurando identificá-la. Uma vez identificada, coloque no mapa o rádio exatamente sobre a cidade em que ela se encontra e gire-o de 360 graus, procurando o ponto em que o sinal desaparece ou se torna mais fraco. Trace uma reta tomando uma régua como referência, conforme mostra a figura 5.

 

 

Figura 5 – Determinando a direção de uma estação com a ajuda de um mapa da região.

 

Essa reta determinará a direção em que você se encontra mas não o ponto exato. Agora, mude de estação, procurando por outra estação que possa ser captada com facilidade e identificada. Essa estação deve ser de outra cidade da região. Proceda então do mesmo modo após a identificação: apóie o rádio no ponto em que essa cidade se encontra no mapa, e girando-o encontre a posição em que o sinal desaparece. Trace então uma reta, conforme mostra a figura 6.

 

 

Figura 6 – Determinando a direção da segunda estação de referência.

 

A intersecção das duas retas dará exatamente a posição em que você se encontra. Evidentemente, a precisão não é muito grande, pois seria preciso medir exatamente o ponto em que o sinal desaparece com algum recurso eletrônico, mas serve perfeitamente para mostrar como o radiogoniômetro funciona. Para os pilotos, ensina-se que basta sintonizar a estação da localidade em que se deseja ir, e seguir seus sinais, baseando-se no medidor de sinais que existe no próprio receptor. Infelizmente, para o caso do FM, em que a antena é vertical, o procedimento não se aplica, pois ela é onidirecional, captando da mesma forma os sinais que procedem de todas as direções, conforme mostra a figura 7.

 

 

Figura 7 – Padrão de sensibilidade de uma antena de FM comparada a uma de AM.

 

Para usar o receptor de FM seria preciso usar uma antena direcional, conforme mostra a figura 8.

 

 

Figura 8 – Usando uma antena direcional de FM.

 

Antenas desse tipo são usadas para localizar transmissores escondidos, transmissores presos a animais em estudos e coisas semelhantes.