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Antena UHF vs. VHF: Características e Design

Nos dias antes da televisão digital, canais locais de 2 a 13 eram transmitidos em VHF ("Very High Frequency"), e canais de 14 a 83 saíam em UHF ("Ultra High Frequency"). Hoje a televisão digital é transmitida na banda UHF, mas VHF ainda é usado para rádio FM e rádio de banda marítima, e entusiastas de rádio amador ainda transmitem em ambas as bandas. Devido às diferentes características das duas bandas de frequência, os designs ideais para antenas UHF e VHF são significativamente diferentes.

Características de Frequência

A banda de frequência VHF vai de 50 MHz a 225 MHz, a banda UHF se estende de 420 MHz até 1,3 GHz. Os comprimentos de onda dessas bandas variam dramaticamente; por exemplo, um sinal VHF de 54 MHz tem comprimento de onda de 6 metros, enquanto um sinal UHF de 450 MHz tem comprimento de onda de apenas 70 centímetros. Os comprimentos de onda curtos dos sinais UHF permitem que passem mais facilmente através de obstruções e ricocheteiem na ionosfera, então podem viajar bem além do horizonte da torre de transmissão.

Princípios de Design de Antena

O propósito de uma antena é capturar a energia eletromagnética das ondas de rádio, induzindo uma corrente de sinal na antena que é passada aos fios condutores. A maioria das antenas é projetada para capturar o mesmo sinal em múltiplos pontos, chamados "elementos", combinando as correntes de sinal e assim amplificando a força do sinal. O número e comprimento dos elementos, o espaçamento dos elementos e a espessura dos elementos são todos funções do comprimento de onda da frequência que a antena é projetada para capturar.

Antenas VHF

Como os comprimentos de onda VHF são relativamente longos, antenas VHF requerem elementos mais longos. No entanto, a maior eficiência das frequências VHF em induzir corrente significa que menos elementos são necessários, e a haste (ou "boom") à qual são anexados pode ser mais curta do que no caso de uma antena UHF. Por exemplo, uma antena ideal para 144 MHz exigiria 12 elementos, variando de 104 a 88 cm de comprimento, dispostos em um boom de 5,2 metros.

Antenas UHF

Comprimentos de onda UHF são muito mais curtos que VHF, então seus elementos são correspondentemente mais curtos. Além disso, antenas UHF também requerem muitos mais elementos para fornecer amplificação de sinal adequada. Uma antena otimizada para 432 MHz precisaria de 33 elementos em um boom de 7,5 metros. Esses elementos mediriam, no entanto, apenas 34,8 a 27,1 cm de comprimento.