O valor +/- 40 ° está correto, mas precisa ser interpretado. A principal razão da existência de um cone de "silêncio" é uma opção de projeto para aumentar o alcance dos navaides. Intervalo e "isotropia"são antagônicos. Para o D-VOR, existe uma segunda razão: a falta de efeito Doppler em torno do zênite do VOR.
Caso detalhado: D-VOR
Um VOR irradia um sinal que pode ser interpretado no plano horizontal; portanto, o sistema é projetado com antenas irradiando horizontalmente. Existem dois tipos de VOR, o mais moderno é o D-VOR (Doppler VOR). Uma antena comum para D-VOR é a antena de loop Alford que é polarizada horizontalmente:
Esquerda: fonte, direito: fonte
O sistema de antenas D-VOR consiste em um conjunto circular de antenas:
fonte
Essa matriz possui um padrão de radiação semelhante a este no plano vertical:
Como interpretar:
As linhas retas são ângulos de elevação, sendo 90 ° o zênite. Os círculos marrons são uma escala de potência irradiada; o círculo grande é a potência medida na direção em que é máxima. O próximo círculo é onde a energia é apenas -3dB do máximo. O uso de decibéis para medir proporções é frequente ao trabalhar com sinais de rádio, porque esta é uma escala logarítmica. -3dB é metade da energia, -6dB é 1 / 4 da energia, etc.
A curva vermelha é a curva de potência de radiação do VOR para qualquer ângulo vertical. É o máximo em torno do 30 ° e o mínimo em 90 °. Para o 60 °, é cerca de -20dB, que é uma proporção apenas de 1 / 100th.
O cone de silêncio / confusão do VOR é onde o sinal é muito pequeno para ser corretamente interpretado pelo receptor VOR, e você pode ver que há um forte sinal de queda em torno de 50 ° -60 ° (que é 30 ° -40 ° do zênite do VOR )
Como visível, a energia é irradiada principalmente para um lado, o outro lado do conjunto de antenas irradia apenas uma energia parasita. Isso se deve à maneira como o D-VOR funciona: Padrão de interferência entre todas as antenas da matriz. A energia é destruída no lado direito do diagrama, enquanto é acumulada no lado esquerdo.
O padrão de interferência é rotacionado eletronicamente em torno do eixo vertical a uma volta de 30 por segundo (1,800 RPM, 30 Hz), de modo que a antena realmente irradia energia em um volume anular (rosquinha).
Cone Doppler de confusão
Específico ao D-VOR, devido à maneira como esse VOR funciona:
No VOR convencional, o rolamento relativo é obtido pela detecção da diferença de fase entre uma modulação de referência (FM) e uma modulação variável (AM), que depende da direção em que a antena do VOR está apontando.
No VOR Doppler, o sinal variável é realmente obtido movendo eletronicamente o centro do conjunto de antenas. Isso cria uma mudança de frequência equivalente à modulação AM do C-VOR, mas em frequência (e o D-VOR "gira" eletronicamente) na outra direção, para que a inversão entre a modulação AM e FM não seja visível, garantindo a conformidade entre C-VOR e D-VOR com o receptor).
No entanto, o efeito Doppler pode ser detectado apenas quando o receptor está no mesmo plano que o "deslocamento" eletrônico, ou seja, o plano horizontal. Quando o receptor está localizado muito perto do zênite do VOR, a mudança de frequência torna-se pequena e não pode ser detectada corretamente. É por isso que, mesmo com uma antena isotrópica, o sistema não pode funcionar em elevações relativas altas. Portanto, não faz sentido ter uma antena isotrópica para o D-VOR.
C-VOR e NDB
Um VOR convencional (C-VOR) funciona com uma antena vertical cujo padrão de radiação é naturalmente semelhante ao descrito acima, sem a necessidade de interferências. A antena realmente gira fisicamente.
Uso de NDB antenas de fio longo de muitos tipos. A energia é irradiada com quase nenhuma preferência particular (antena omnidirecional), mas o padrão de radiação ainda é semelhante ao do C-VOR, exceto que não há necessidade de girá-lo. O volume da rosca é obtido com a antena estacionária.
Como o NDB é omnidirecional, a energia no plano horizontal não é focada tão fortemente quanto no C-VOR e D-VOR. No entanto, a faixa NDB ainda é razoável porque:
O NDB usa as partes LF / MF do espectro de rádio que estão menos sujeitas a perdas de propagação.
O receptor NDB não requer um sinal forte para localizar o farol, pois simplesmente detectar a transportadora é, em teoria, suficiente.
Por que isso é feito dessa maneira?
Você pode perguntar por que não usar uma antena (ou um conjunto de antenas) com um padrão de radiação circular irradiando a mesma potência em qualquer direção vertical. Tais antenas "isotrópicas" existem na prática.
O motivo é o mesmo que girar a antena: é concentrar a energia em uma direção, para aumentar o alcance. Em termos técnicos, isso significa aumentar a potência irradiada isotrópica efetiva (EIRP).
Uma boa semelhança é a de uma lâmpada e uma lanterna:
Uma lâmpada possui um padrão de radiação omnidirecional, acende em todas as direções, mas a energia recebida em um ponto distante é limitada (a menos que a lâmpada seja muito poderosa).
Uma lanterna focaliza a luz em um pequeno ângulo sólido, multiplicando por um grande fator a intensidade na direção privilegiada. Uma alta intensidade pode ser percebida nessa direção sem o uso de uma potência enorme, e o alcance é aumentado em potência igual. No entanto, para varrer todos os pontos no espaço, a luz da tocha deve ser girada.