Antenne VHF vs antenne UHF

Dans les systèmes de communication modernes, les antennes sont des composants essentiels qui permettent aux ondes radio d'émettre et de recevoir à différentes fréquences. Les antennes à très haute fréquence (VHF) et à ultra-haute fréquence (UHF) sont deux variétés populaires qui répondent à un large éventail de demandes de communication.

A Antenne UHF est un appareil destiné à recevoir et à transmettre des signaux dans la bande UHF, qui se situe généralement entre 300 MHz et 3 GHz. La bande UHF est moins efficace lorsqu'elle est traversée par des obstacles proches, car ses ondes de fréquence sont plus courtes. Ces antennes sont utilisées dans diverses applications, notamment,

• Radiodiffusion télévisuelle
• Communications sans fil
• Téléphones mobiles
• GPS
• Communication par satellite
• Systèmes radar

Une antenne conçue pour recevoir et transmettre des signaux dans la bande des très hautes fréquences est connue sous le nom de Antenne VHF. Cette gamme de fréquences s'étend de 30 à 300 MHz et est utilisée, entre autres, comme,

• Radio amateur
• Radio commerciale
• Émissions télévisées
• Services de radio

Il existe plusieurs types d'antennes VHF, notamment Yagi VHFLes antennes de la gamme VHF sont des antennes de type dipôle et de type plan de masse. Chaque type d'antenne possède des caractéristiques uniques de directivité et de largeur de bande, qui constituent un élément essentiel de l'antenne et sont nécessaires à la réussite des communications dans la gamme VHF. Les ondes VHF pénètrent mieux et se diffractent mieux autour des obstacles.

Dans cet article, nous aborderons les antennes UHF et VHF et les caractéristiques qui influencent fréquemment le choix, comme la largeur de bande, la pénétration du signal, la portée de communication, etc.

Que signifient UHF et VHF ?

Les termes UHF et VHF font référence à des régions différentes du spectre des fréquences radio. VHF signifie Very High Frequency (très haute fréquence), couvrant une plage de 30 MHz à 300 MHz, et UHF signifie Ultra High Frequency (ultra haute fréquence), couvrant une plage de 300 MHz à 3 GHz. Ces bandes de fréquences sont utilisées pour diverses applications de communication.

Les fréquences VHF conviennent souvent aux applications qui nécessitent des communications à plus longue portée, en particulier dans les zones ouvertes où il y a moins d'obstacles, comme les environnements ruraux ou extérieurs. Les signaux VHF peuvent parcourir de longues distances avec moins d'atténuation, ce qui les rend idéaux pour les émissions radio et les communications maritimes.

L'UHF, en revanche, fonctionne à des fréquences plus élevées et offre une bande passante plus large, ce qui la rend mieux adaptée aux applications qui nécessitent des débits de données élevés. Il s'agit notamment du Wi-Fi, du GPS, des communications cellulaires et de la radiodiffusion télévisuelle.

Différentes gammes de fréquences

La gamme de fréquences est la principale différence entre UHF et VHF. Comme nous l'avons vu précédemment, la gamme de fréquences de l'UHF s'étend de 300 MHz à 3 GHz et celle de la VHF de 30 MHz à 300 MHz. Par rapport à la VHF, les ondes radio UHF sont plus petites. Cela signifie qu'une réception plus large est produite par des ondes plus petites observées aux fréquences UHF. Par conséquent, les murs des bâtiments et les arbres sont plus susceptibles d'être traversés par les signaux UHF.

Les longueurs d'onde sont plus grandes en VHF et la portée est plus élevée en raison de la faible atténuation du signal. Malgré une portée de communication plus faible, la technologie UHF permet une plus grande largeur de bande et prend en charge les applications qui exigent des vitesses de transmission de données plus élevées via les antennes UHF.

L'autonomie des piles UHF et VHF est une autre différence. L'UHF nécessite une plus grande autonomie en raison de sa fréquence plus élevée.

Utilisations courantes de l'antenne VHF

Les antennes VHF se présentent sous différentes formes et tailles pour correspondre à la diversité de leurs utilisations. L'une d'entre elles est l'antenne dipôle, utilisée comme antenne VHF d'intérieur et parfois appelée "oreilles de lapin" en raison de son aspect. La flexibilité des antennes VHF leur permet d'être utilisées dans de nombreuses applications de communication différentes en raison de leur portée exceptionnelle et de leur capacité à franchir des obstacles naturels tels que les bâtiments.

1. Radio et télévision FM

Pour la radiodiffusion FM, la gamme de fréquences standard est la VHF, qui permet une transmission audio claire sur de longues distances. Les fréquences VHF sont largement utilisées par les stations de télévision, notamment pour la transmission des chaînes de télévision analogiques.

2. Communications maritimes

Les radios VHF offrent une connectivité fiable en haute mer, ce qui les rend essentielles pour la communication entre les bateaux et les stations côtières.

3. Communication aéronautique

La VHF est utilisée dans les communications entre avions et dans le contrôle du trafic aérien pour assurer une communication cohérente et claire entre les pilotes et le sol.

4. Radio amateur (Ham)

Les radioamateurs utilisent généralement la VHF pour les communications locales, en particulier dans les zones moins urbaines, car les signaux peuvent atteindre de grandes distances.

5. Télémétrie et Télédétection

La VHF peut être utilisée lorsque la transmission de signaux à longue distance est nécessaire pour des applications de télédétection telles que le suivi de la faune et de la flore et la surveillance de l'environnement.

Utilisations courantes de l'antenne UHF

La bande UHF du spectre électromagnétique est utilisée dans les antennes UHF pour la réception et la transmission de signaux. Elles ont été utilisées dans de nombreux contextes différents. Voici les applications les plus courantes,

1. Sécurité publique et services d'urgence

Les antennes UHF sont principalement utilisées par les responsables de la sécurité publique, tels que les pompiers, la police et les services médicaux d'urgence, pour maintenir la communication sur une zone étendue.

2. Communication mobile

Les antennes UHF sont utilisées dans les téléphones mobiles et les réseaux cellulaires pour assurer une communication et une connectivité fiables.

3. Communication sans fil

Utilisés pour les systèmes de communication sans fil tels que Wi-Fi, Bluetooth et les routeurs sans fil. Ils permettent de transmettre et de recevoir des données sur de courtes distances.

4. La radio

Les transmissions radio dans la bande de fréquences UHF sont reçues et émises à l'aide d'antennes UHF. Les talkies-walkies, les radios bidirectionnelles et d'autres dispositifs de communication sans fil entrent dans cette catégorie.

5. Télévision

Ces antennes permettent de recevoir les émissions de télévision en direct, en particulier celles des chaînes de la bande UHF.

6. Sécurité

Les antennes UHF permettent la transmission sans fil de données audio et vidéo et sont intégrées dans les systèmes de sécurité et de surveillance.

7. RFID (identification par radiofréquence)

Les systèmes RFID, qui sont fréquemment utilisés pour la gestion des actifs, le contrôle d'accès et le suivi des stocks, utilisent des antennes UHF pour lire et écrire des données sur les étiquettes RFID.

8. Communication par satellite

Les technologies de communication par satellite, telles que les services de télévision et d'internet par satellite, nécessitent des antennes UHF.

Avantages des antennes VHF

Propagation du signal : Les longueurs d'onde des émissions VHF sont comparativement plus grandes. Cela augmente la distance que les émissions VHF peuvent parcourir lorsqu'il y a plus d'espaces ouverts et moins d'obstacles comme les arbres et les bâtiments. Les fréquences plus basses sont incapables de pénétrer plus profondément les objets solides. La VHF est donc un bon outil de communication pour les environnements extérieurs et ruraux. Comme elles sont composées de fréquences plus basses, la perte d'énergie au cours de la transmission est relativement faible.

Zone de couverture : Grâce à sa plus grande portée, la VHF permet de couvrir de plus grandes zones géographiques avec moins de répéteurs radio ou d'infrastructures. C'est pourquoi elle est abordable pour les besoins de communication dans des zones étendues, comme les services forestiers, les forces de l'ordre en milieu rural et les missions de recherche et de sauvetage.

Faible consommation : Les appareils VHF consomment moins d'énergie que les appareils UHF, ce qui est avantageux pour les applications nécessitant une longue durée de vie de la batterie.

Coût : Les antennes VHF constituent un meilleur choix pour les systèmes de communication à grande échelle, car elles sont souvent moins coûteuses à produire et à entretenir.

Avantages des antennes UHF

Débit de données élevé : Les antennes UHF permettent d'obtenir un débit de données plus élevé. Cela permet d'utiliser l'UHF dans des applications qui nécessitent des données en temps réel.

Compatibilité avec les signaux numériques : Les fréquences UHF sont largement utilisées par le secteur de la radiodiffusion pour les transmissions radio et télévision. Comme les transmissions télévisées UHF peuvent transporter plus d'informations que les signaux VHF, la qualité de l'image et du son est plus élevée. Afin d'assurer une transmission et une réception claires des signaux de télévision, de nombreux pays ont réservé des canaux UHF particuliers à la radiodiffusion télévisuelle.

Plus de canaux : Les bandes de fréquences UHF peuvent accueillir un plus grand nombre de chaînes que les bandes de fréquences VHF. Cela permet d'avoir plus d'options et de variété en termes de chaînes de télévision et de stations de radio disponibles.

Applications militaires : L'armée utilise également la technologie des antennes UHF pour les radars et les systèmes de communication sécurisés. Les antennes UHF ont une gamme de fréquences élevées qui permet de transmettre davantage de données. C'est un outil idéal pour les opérations militaires qui exigent une communication sûre et fiable.

Limites des antennes VHF

En VHF, la qualité du signal peut être affectée par des interférences provenant d'autres équipements électroniques qui utilisent des fréquences VHF. Le bruit statique, la détérioration du signal et, dans certaines situations, la perte totale du signal peuvent résulter de ce type d'interférence.

Des antennes plus grandes sont nécessaires pour les grandes longueurs d'onde, ce qui n'est pas toujours possible pour les applications portables ou de petite taille. Par exemple, pour obtenir les meilleures performances, une antenne VHF de radiodiffusion peut avoir besoin de quelques mètres de long.

Les signaux VHF ont du mal à traverser les bâtiments dans les zones urbaines encombrées, ce qui peut entraîner une mauvaise couverture dans les environnements intérieurs. Les signaux VHF subissent une forte atténuation (affaiblissement) lorsqu'ils entrent en contact avec ces obstacles. Il en résulte des "zones mortes" où le signal est trop faible pour être utile et une mauvaise réception à l'intérieur.

Comme la VHF permet généralement des vitesses de transmission inférieures à celles de l'UHF, elle n'est pas appropriée pour les applications à haut débit. La gamme de fréquences de la VHF est inférieure à celle de l'UHF, ce qui réduit la quantité de données pouvant être envoyées dans une unité de temps.

Limites des antennes UHF

Portée plus courte : En général, lorsque vous utilisez les bandes UHF, il faut plus de stations de base ou de répéteurs pour couvrir la même zone. Cela augmente le coût de déploiement et la complexité, ce qui limite l'utilisation des antennes UHF dans les grands systèmes.

Atténuation plus importante : Étant donné que l'énergie consommée par les bandes à haute fréquence est relativement élevée, les signaux UHF sont plus sensibles à l'atténuation, qui peut réduire la force du signal. Il en résulte une perte de transmission notable.

Lorsque la ligne de visée n'est pas atteinte, l'UHF est moins efficace pour les communications à longue distance, ce qui limite son utilisation dans certaines applications. Les signaux UHF se déplacent généralement en ligne droite, contrairement aux signaux VHF.

Dans certaines applications, les dispositifs UHF peuvent avoir besoin de plus de puissance pour maintenir une bonne communication sur de longues distances, ce qui affecte la durée de vie de la batterie. Les signaux UHF nécessitent plus de puissance pour atteindre le récepteur en raison de leur fréquence plus élevée, ce qui entraîne des pertes de propagation plus importantes.

Critères de sélection des antennes

Avant de choisir une antenne adaptée à votre application spécifique, vous devrez peut-être tenir compte de certains éléments.

L'une des choses les plus importantes est d'évaluer l'endroit où vous souhaitez installer une antenne. Il existe des antennes d'intérieur pour les ondes métriques et décimétriques. Par exemple, les "oreilles de lapin" en forme de V sont conçues pour détecter les fréquences VHF. De même, la majorité des antennes intérieures à panneau plat sont parfaites pour capter les transmissions UHF.

Cependant, même si certaines antennes d'intérieur sont censées pouvoir recevoir à la fois des signaux VHF et UHF, il est très douteux qu'elles soient capables de bien recevoir les signaux VHF à basse fréquence.

Vous trouverez ci-dessous quelques critères importants à prendre en compte lors du choix d'une antenne VHF ou UHF :

Le choix entre VHF et UHF dépend de la nature de l'application, comme la radiodiffusion, la communication mobile ou l'aviation. Les applications de communication à longue portée utilisent souvent la VHF, mais les tâches à forte intensité de données sont mieux servies par l'UHF.

Le choix dépend également de l'environnement dans lequel l'antenne sera utilisée. En raison de sa plus grande pénétration et de sa plus grande portée, l'UHF convient mieux aux environnements urbains denses, tandis que la VHF est mieux adaptée aux espaces ouverts et aux sites ruraux.

La VHF est le meilleur choix si l'application nécessite une communication longue distance. Pour les applications à courte portée qui nécessitent des débits de données plus élevés, il convient d'utiliser l'UHF.

L'un des facteurs les plus importants est la taille de l'antenne. Les antennes UHF sont plus compactes et plus légères, et conviennent donc bien aux applications mobiles et aux appareils portatifs. En raison de leur grande taille, les antennes VHF sont utilisées dans des systèmes fixes ou montés sur des véhicules.

Les antennes UHF sont recommandées pour les applications telles que la diffusion en continu et la communication numérique qui nécessitent des débits de transmission de données plus élevés. Les antennes VHF sont plus adaptées à la transmission directe de la voix sur de longues distances.

Conclusion

Jusqu'à présent, nous avons abordé les principales différences entre UHF et VHF que vous devez prendre en compte lors de la sélection de l'antenne la mieux adaptée à vos applications. En raison des différences dans leurs gammes de fréquences, leur puissance et leurs limites, les antennes VHF et UHF ont des cas d'utilisation spécifiques. Alors que l'UHF fonctionne bien pour les tâches à haut débit en milieu urbain, la VHF est mieux adaptée aux communications à longue portée et aux applications extérieures. Pour faire un choix judicieux, il faut être conscient des variations de consommation d'énergie, de largeur de bande, de pénétration du signal, de taille et de portée.

En fin de compte, c'est l'environnement dans lequel vous fixez l'antenne, le contexte de l'application et les exigences particulières en matière de communication qui déterminent la meilleure antenne. Le bon choix entre VHF et UHF vous permettra, à vous et à votre application, de bénéficier de meilleures performances et d'une plus grande fiabilité dans le cas d'utilisation spécifié, qu'il s'agisse de communications mobiles, de sécurité publique, d'aviation ou d'applications marines.