Ondas Eletromagnéticas

Quem compra uma placa de captura de TV aberta para assistir seus programas prediletos no computador, logo ao terminar a instalação do hardware se depara com um problema: a antena.

O maior problema para muitas pessoas ao adquirir uma placa de captura, é que esquece da antena para assistir TV aberta no computador, e também não é recomendável usar a tomada de antena da TV da sala.

Por questões técnicas pode ser usada, mas, certamente, o computador e a TV da sala passarão a dar choques, pois mais de 75% dos computadores não tem aterramento, e aparelhos de TV com aterramento é raridade maior ainda, o que acontece de fato, é a desistência em comprar uma antena apropriada, e acabam por usar pedaços de fios simples, prejudicando a qualidade da imagem e do som, além de fazer publicidade negativa do hardware recém comprado.

Já escrevi vários textos sobre antenas aqui no Ibytes, mas é um assunto tão extenso, que com uma centena deles não estão esclarecidas todas as questões, e com intenção de ajudar aqueles que têm problemas ou que são simplesmente curiosos em saber como criar um modelo de antena de TV resolvi escrever mais este pequeno texto.

Antes de querer fazer antenas, é preciso que o montador conheça alguns conceitos para fazer cálculos para as diferentes partes que compõem uma antena, aliás, eu mesmo quando escrevo, aprendo cada vez mais.

As ondas de rádio e sua propagação são coisas simplesmente fascinantes, talvez seja por isso que gosto tanto dessa área, aliás, eu fui reprovado na primeira vez que fiz o teste de avaliação sobre radiofrequência  então me dediquei mais e percebi que não havia sido aprovado justamente porque não sabia o que era realmente radiofrequência.

Bem, as estações de rádio e de televisão emitem ondas eletromagnéticas, para nós, são chamadas simplesmente de ondas de rádio, e são separadas para cada faixa do espectro magnético ao qual pertencem, quem mexe com ondas de rádio com certeza já ouviu falar em VLF, HF, VHF, UHF e assim por diante.

A propagação das ondas eletromagnéticas segue um comportamento semelhante ao efeito do que ocorre nas águas calmas de uma piscina, quando uma pedra é jogada, formam-se círculos concêntricos, a diferença é que as ondas eletromagnéticas são invisíveis a olho nu e estão num espaço tridimensional e, da mesma forma, gera uma sucessão de esferas concêntricas no ar.

Para entendermos melhor como é o comprimento de onda e a freqüência, vamos novamente a um local que tenha água calma, ou seja, a piscina.

Numa piscina, podemos dizer que temos basicamente dois parâmetros que estão em evidência, a freqüência, que é o número de ondas que passam num dado ponto num determinado tempo, e no comprimento de onda, que depende diretamente da freqüência.

Para calcular antenas são necessários outros valores, é preciso saber ou descobrir o comprimento de onda, a velocidade com que as ondas eletromagnéticas se propagam no ar, que é a velocidade da luz, por padrão arredondado em 300.000 km por segundo.

O comprimento de onda é calculado dividindo-se a velocidade com que a onda se propaga no ar pela sua freqüência, e o resultado será o comprimento de onda, assim, se utilizarmos como exemplo a freqüência de 144 MHz, o cálculo será: 300.000 / 144 = 2.08, onde 300.000 é a velocidade de deslocamento das ondas de rádio no ar, 144 MHz é a freqüência para a qual desejamos “cortar” a antena, o comprimento de onda é 2.08 metros, quem nunca escutou falar em rádio amador da faixa dos dois metros? Pois é, é o tamanho da antena da faixa de operação.

As ondas de rádio são parte do espectro eletromagnético que varia de vários quilômetros de comprimento de onda, até alguns milímetros de comprimento, o que define o comprimento de onda é a freqüência, por isso são classificados em vários tipos de acordo com o comprimento de onda, ondas longas, ondas médias, ondas curtas e ondas métricas.

Dependendo do espectro de freqüência de operação, as ondas eletromagnéticas têm uma característica interessante e que deve ser observada, pois dependendo do comprimento da onda emitida, devido a curvatura da terra, pode haver refração das ondas na ionosfera.

As ondas de rádio de maior comprimento são refletidas entre a ionosfera e a terra, por isso existe o aumento da distância em que pode haver a recepção.

Além disso, à noite a distância do alcance da transmissão pode ser ainda maior porque a distância da ionosfera terrestre também é maior e, portanto, o ângulo de refração é maior.

Mas à medida que o comprimento de onda fica menor, passa a ser mais direcional, também aumenta o ângulo de reflexão, e uma montanha pode se transformar num obstáculo intransponível, de modo que são forçados a confiar em repetidores estrategicamente posicionados para superar esses obstáculos, os repetidores, além de captar e retransmitir, também aumentam a intensidade.

A freqüência de TV em VHF é usada por sua grande estabilidade, o ângulo de reflexão é muito grande, e uma vez colocado fora da ionosfera não é refletido de volta para a terra, pois em vez de refletir para a terra, reflete para o espaço, o que torna sua propagação muito estável, mas essa característica reduz o alcance para o limite de visibilidade da antena transmissora.

É por esta razão que as antenas das estações repetidoras são colocadas em lugares altos, pois esse procedimento aumenta a distância máxima entre a antena do transmissor e a antena do receptor, ou seja, das duas antenas.

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