A orientação de navegadores, exploradores ou simplesmente pessoas que gostam de grandes caminhadas usando sinais de referência de estações comerciais ou rádio-faróis usados por aviões exige a posse de um receptor especial. Se bem que rádios de ondas médias de baixo custo possam ser adaptados com certa facilidade para esta finalidade o ideal é contar com um receptor de pequeno porte especialmente montado para isso. Neste artigo, com base num integrado único, descrevemos a montagem de um pequeno receptor de rádio de ondas médias e longas que pode ser usado como goniômetro.
Um recurso de orientação usado por aeronaves e que faz uso de sinais de rádio é o VOR ou Rádio Farol operando na faixa de ondas longas. Conforme mostra a figura 1 neste sistema existem transmissores estrategicamente distribuídos que emitem sinais de identificação em código Morse na faixa de ondas longas entre 150 e 500 kHz.
Estes sinais, ao serem captados por um receptor especial possibilitam ao piloto saber onde ele se encontra, pois é possível determinar a direção de onde vêm.
Captando dois sinais de estações diferentes e fazendo sua identificação, é possível com a ajuda de um mapa determinar exatamente onde nos encontramos, conforme mostra a figura 2.
Além das estações de ondas longas que são usadas especificamente para esta finalidade, as estações comerciais de ondas médias também servem para orientação.
Desta forma, os guias de navegação aérea possuem além das frequências dos VORs de todas as regiões também a relação das frequências das estações de ondas médias e a posição de seu transmissor.
Assim, se pela informação do guia o piloto sabe que o aeroporto se encontra tantos quilômetros ao sul do transmissor de determinada estação de ondas médias de uma cidade, fica muito fácil ele encontrar este seu destino: basta sintonizar o sinal e segui-lo. Passando a estação é só avaliar o tempo necessário para percorrer os quilômetros necessários ao sul para chegar ao campo de pouso.
Evidentemente, não é só no ar que este sistema de orientação pode ser usado.
Qualquer pequeno rádio de ondas médias pode ser usado para orientação bastando para isso levar em conta que obtemos maior intensidade do sinal quando a bobina está perpendicular à direção de onde eles procedem e menor intensidade quando está paralela, conforme mostra a figura 3.
Sintonizando duas estações conhecidas é possível estabelecer exatamente a posição em que nos encontramos.
O que propomos neste artigo é então montar um receptor de boas características de diretividade que possam captar tanto as estações de ondas médias como ondas longas.
A faixa sintonizada depende da bobina e nada impede que seja feita uma derivação para se captar as duas.
Usando pouquíssimos componentes e apenas um circuito integrado, além de não ter ajustes ele pode ser alimentado por apenas uma pilha pequena e tem saída em um fone de ouvido.
Como o consumo é muito baixo a pilha durará muito tempo e além disso pode-se ter uma montagem suficientemente compacta para não fazer peso numa mochila ou mesmo no bolso.
COMO FUNCIONA
O circuito ZN415 da Ferranti não é muito fácil de encontrar no nosso mercado se bem que já o tenhamos visto em algumas lojas. De qualquer forma é importante antes obter este componente para depois passar à montagem.
Trata-se de um circuito integrado que contém uma etapa detetora e amplificadora de altíssimo ganho para se obter um receptor de amplificação direta capaz de operar com sinais de até 2 MHz aproximadamente.
Para usar este circuito, basta acoplar em sua entrada o circuito de sintonia, alguns capacitores de desacoplamento e um potenciômetro de ganho. Na saída acoplamos um fone de média impedância (32 ? ou maior) e a alimentação pode ser feita com tensões entre 1,2 e 3 Volts.
A bobina é o elemento principal deste circuito dependendo dela a faixa de frequências que o circuito pode sintonizar.
MONTAGEM
Na figura 4 temos o diagrama completo do receptor.
A disposição dos componentes numa placa de circuito impresso é mostrada na figura 5.
Para a faixa de ondas médias a bobina consiste em 100 espiras de fio 28 a 32 enroladas num bastão de ferrite de 8 a 10 cm de comprimento e aproximadamente 1 cm de diâmetro.
Para a faixa de ondas longas enrolamos 250 a 300 espiras de fio esmaltado 28 a 32 no mesmo bastão de ferrite. Se quisermos receptor as duas faixas de onda basta enrolar 100 espiras fazer uma tomada e depois mais 150 e terminar a bobina ligando-a a uma chave de onda conforme mostra a figura 6.
A chave de onda é do tipo 1 pólo x 2 posições do tipo miniatura.
O capacitor variável pode ser aproveitado de qualquer rádio transistorizado de ondas médias que esteja fora de uso. Veja que os variáveis destes rádios são duplos (duas seções). Como precisamos de apenas uma usamos seu terminal e o comum que é o central. É importante não usar variáveis de rádios de FM que, possuindo capacitância menor, não cobrirão a faixa desejada de frequências quando usados em nosso projeto.
Para a pilha, podemos soldar os fios diretamente nos seus terminais já que não é possível encontrar com facilidade um suporte de uma única pilha.
O fone deve ser do tipo usado em rádios e walkmans, com especial atenção para a impedância que não deve ser menor que 32 ?.
Todo o conjunto pode ser facilmente instalado numa pequena caixa plástica. Será interessante manter o núcleo de ferrite saliente, conforme mostra a figura 7, o que facilita a orientação.
USO
Não há necessidade de se ajustar o receptor. Ligando-o e atuando sobre o variável devemos captar sinais. Evidentemente, para a faixa de ondas longas deve existir na sua região uma ou mais estações que possam ser sintonizadas. Se tiver dúvidas consulte o aeroclube ou aeroporto de sua localidade.
Será interessante conseguir um mapa aéreo da região com a identificação e posição dos radiofaróis além de suas frequências de operação.
Para usar, basta sintonizar o sinal e procurar a posição do receptor em que ele pode ser captado com maior intensidade. Nesta posição o receptor estará alinhado com a direção de onde vêm estes sinais. Tenha apenas cuidado para não confundir os sinais que vêm de trás com os que vêm da frente. Para isso a captação de mais de uma estação é importante.
O mesmo procedimento é usado no caso das estações de ondas médias.
LISTA DE MATERIAL
Semicondutores:
CI-1 - ZN415 - circuito integrado Ferranti
Resistores:
P1 - 22 k ? - potenciômetro miniatura (com ou sem chave - S1)
Capacitores:
C1, C2 - 10 nF - cerâmico ou poliéster
C3 - 100 nF - cerâmico ou poliéster
C4 - 220 nF - cerâmico ou poliéster
C5 - 10 uF/3V - eletrolítico comum ou tântalo
CV - variável de ondas médias - ver texto
Diversos:
X1 - Fone de ouvido de 32 ? ou mais
S1 - Interruptor simples (conjugado à P1)
B1 - 1,5 v - 1 pilhas pequena
L1 - Bobina de antena - ver texto
Placa de circuito impresso, soquete para o circuito integrado, fios, bastão de ferrite, solda, etc.
