Antenna VHF vs antenna UHF

Nei moderni sistemi di comunicazione, le antenne sono componenti essenziali che consentono alle onde radio di trasmettere e ricevere a varie frequenze. Le antenne ad altissima frequenza (VHF) e ad altissima frequenza (UHF) sono due varietà molto diffuse che soddisfano una vasta gamma di esigenze di comunicazione.

A Antenna UHF è un dispositivo destinato a ricevere e trasmettere segnali nella banda UHF, comunemente compresa tra 300 MHz e 3 GHz. La banda UHF è meno efficace quando passa attraverso ostacoli vicini, poiché le sue onde di frequenza sono più corte. Queste antenne sono utilizzate in varie applicazioni, tra cui,

• Trasmissione televisiva
• Comunicazioni wireless
• Telefoni cellulari
• GPS
• Comunicazione satellitare
• Sistemi radar

Un'antenna realizzata per ricevere e trasmettere segnali nella banda delle frequenze molto alte è nota come antenna Antenna VHF. Questa gamma di frequenze copre da 30 a 300 MHz e viene utilizzata, tra l'altro, per,

• Radioamatore
• Radio commerciale
• Trasmissioni televisive
• Servizi radiofonici

Esistono diversi tipi di antenne VHF, tra cui Yagi VHFdipoli e antenne sul piano di massa. Ogni tipo di antenna ha caratteristiche uniche di direttività e larghezza di banda, che sono una parte essenziale dell'antenna e sono necessarie per il successo della comunicazione nella gamma VHF. Le onde VHF penetrano meglio e si diffrangono intorno agli ostacoli.

In questo articolo parleremo delle antenne UHF e VHF e delle caratteristiche che spesso influenzano la scelta, come la larghezza di banda, la penetrazione del segnale, la portata delle comunicazioni, ecc.

Cosa significano UHF e VHF?

I termini UHF e VHF si riferiscono a regioni diverse dello spettro delle radiofrequenze. VHF è l'acronimo di Very High Frequency (altissima frequenza), che copre una gamma compresa tra 30 MHz e 300 MHz, e UHF è l'acronimo di Ultra High Frequency (altissima frequenza), che va da 300 MHz a 3 GHz. Queste bande di frequenza sono utilizzate per una serie di applicazioni di comunicazione.

Le frequenze VHF sono spesso adatte ad applicazioni che richiedono comunicazioni a lungo raggio, soprattutto in aree aperte con meno ostacoli, come gli ambienti rurali o esterni. I segnali VHF possono percorrere lunghe distanze con una minore attenuazione, il che li rende ideali per le trasmissioni radio e le comunicazioni marine.

L'UHF, invece, opera a frequenze più elevate e offre una larghezza di banda più ampia, che lo rende più adatto alle applicazioni che richiedono un'elevata velocità di trasmissione dei dati. Tra queste, il Wi-Fi, il GPS, le comunicazioni cellulari e le trasmissioni televisive.

Gamma di frequenza diversa

La gamma di frequenza è la principale differenza tra UHF e VHF. Come abbiamo detto in precedenza, le UHF hanno una gamma di frequenza compresa tra 300 MHz e 3 GHz, mentre le VHF hanno una gamma di frequenza compresa tra 30 MHz e 300 MHz. Rispetto alle VHF, le onde radio UHF sono più piccole. Ciò indica che una ricezione più ampia è prodotta da onde più piccole viste alle frequenze UHF. Di conseguenza, i muri degli edifici e gli alberi hanno maggiori probabilità di essere attraversati dai segnali UHF.

Le lunghezze d'onda più lunghe si trovano nelle VHF e la portata è maggiore grazie alla bassa attenuazione del segnale. Pur avendo una portata di comunicazione inferiore, la tecnologia UHF consente una maggiore larghezza di banda e supporta le applicazioni che richiedono una maggiore velocità di trasmissione dei dati tramite le antenne UHF.

Un'altra differenza è la durata della batteria tra UHF e VHF. L'UHF richiede una maggiore durata della batteria a causa della frequenza più elevata.

Usi comuni dell'antenna VHF

Le antenne VHF sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni che corrispondono alla loro gamma di utilizzi. Una di queste è l'antenna a dipolo, utilizzata come antenna VHF per interni e talvolta chiamata "orecchie di coniglio" per il suo aspetto. La flessibilità delle antenne VHF ne consente l'utilizzo in molte applicazioni di comunicazione diverse, grazie alla loro eccezionale portata e alla capacità di attraversare barriere naturali come gli edifici.

1. Radio e televisione FM

Per le trasmissioni radiofoniche FM, la gamma di frequenze standard è la VHF, che consente una trasmissione audio chiara su lunghe distanze. Le frequenze VHF sono ampiamente utilizzate dalle stazioni televisive, in particolare per la trasmissione di canali televisivi analogici.

2. Comunicazioni marittime

Le radio VHF forniscono una connettività affidabile in mare aperto e sono quindi essenziali per la comunicazione tra le imbarcazioni e le stazioni a terra.

3. Comunicazione aerea

Il VHF è utilizzato nelle comunicazioni tra aerei e nel controllo del traffico aereo per garantire una comunicazione coerente e chiara tra piloti e terra.

4. Radio amatoriale (Ham)

I radioamatori di solito utilizzano le VHF per le comunicazioni locali, in particolare nelle aree meno urbane, poiché i segnali possono raggiungere grandi distanze.

5. Telemetria e telerilevamento

Il VHF può essere utilizzato quando è necessaria la trasmissione di segnali a lungo raggio per applicazioni di telerilevamento come il monitoraggio della fauna selvatica e dell'ambiente.

Usi comuni dell'antenna UHF

La banda UHF dello spettro elettromagnetico è utilizzata nelle antenne UHF per la ricezione e la trasmissione di segnali. Sono state utilizzate in molti contesti diversi. Di seguito sono riportate le applicazioni più comuni,

1. Sicurezza pubblica e servizi di emergenza

Le antenne UHF sono utilizzate soprattutto dai funzionari della pubblica sicurezza, come i vigili del fuoco, la polizia e il pronto intervento, per mantenere le comunicazioni in un'ampia area.

2. Comunicazione mobile

Le antenne UHF sono utilizzate nei telefoni cellulari e nelle reti cellulari per garantire comunicazioni e connettività affidabili.

3. Comunicazione senza fili

Utilizzati per sistemi di comunicazione wireless come Wi-Fi, Bluetooth e router wireless. Aiutano a trasmettere e ricevere dati su brevi distanze.

4. Radio

Le trasmissioni radio nella banda di frequenza UHF vengono ricevute e trasmesse utilizzando antenne UHF. I walkie-talkie, le radio ricetrasmittenti e altri dispositivi di comunicazione wireless rientrano in questa categoria.

5. Televisione

Con queste antenne si ricevono le trasmissioni televisive via etere, in particolare quelle dei canali della banda UHF.

6. La sicurezza

Le antenne UHF consentono la trasmissione wireless di dati audio e video e sono integrate nei sistemi di sicurezza e sorveglianza.

7. RFID (identificazione a radiofrequenza)

I sistemi RFID, spesso utilizzati per la gestione delle risorse, il controllo degli accessi e la tracciabilità delle scorte, utilizzano antenne UHF per leggere e scrivere dati sui tag RFID.

8. Comunicazione satellitare

Le tecnologie di comunicazione satellitare, come la TV satellitare e i servizi Internet, richiedono antenne UHF.

Vantaggi delle antenne VHF

Propagazione del segnale: Le lunghezze d'onda delle trasmissioni VHF sono relativamente più lunghe. Questo aumenta la distanza che le trasmissioni VHF possono raggiungere quando ci sono più spazi aperti e meno ostacoli come alberi ed edifici. Le frequenze più basse non sono in grado di penetrare più in profondità gli oggetti solidi. Pertanto, le VHF sono un ottimo strumento di comunicazione per gli ambienti esterni e rurali. Essendo composte da frequenze più basse, la perdita di energia durante la trasmissione è relativamente bassa.

Area di copertura: Il VHF è utile per fornire copertura in aree geografiche più estese con un minor numero di ripetitori radio o infrastrutture, grazie alla sua maggiore portata. Per questo motivo, è conveniente per le esigenze di comunicazione ad ampio raggio come i servizi forestali, le forze dell'ordine rurali e le missioni di ricerca e soccorso.

Bassa potenza: I dispositivi VHF consumano meno energia rispetto ai dispositivi UHF, il che è vantaggioso per le applicazioni che richiedono una lunga durata della batteria.

Costo: Le antenne VHF sono la scelta migliore per i sistemi di comunicazione su larga scala, poiché spesso sono meno costose da produrre e mantenere.

Vantaggi delle antenne UHF

Alta velocità di trasmissione dati: Le antenne UHF consentono di ottenere una velocità di trasmissione dati più elevata. Ciò consente di utilizzare l'UHF in applicazioni che richiedono dati in tempo reale.

Compatibilità con i segnali digitali: Le frequenze UHF sono ampiamente utilizzate dal settore radiotelevisivo per le trasmissioni radiofoniche e televisive. Poiché le trasmissioni televisive UHF possono trasportare più informazioni rispetto ai segnali VHF, la qualità dell'immagine e del suono è superiore. Per garantire una trasmissione e una ricezione chiara del segnale televisivo, molte nazioni hanno riservato particolari canali UHF per le trasmissioni televisive.

Altri canali: Le bande di frequenza UHF possono ospitare un numero maggiore di canali rispetto alle bande di frequenza VHF. Ciò consente di avere più opzioni e varietà in termini di canali televisivi e stazioni radio disponibili.

Applicazioni militari: Anche l'esercito utilizza la tecnologia delle antenne UHF per i sistemi radar e di comunicazione sicura. Poiché le antenne UHF hanno una gamma di frequenze elevate che consente la trasmissione di un maggior numero di dati. È uno strumento ideale per le operazioni militari che richiedono comunicazioni sicure e affidabili.

Limitazioni delle antenne VHF

In VHF, la qualità del segnale può essere influenzata dalle interferenze di altre apparecchiature elettroniche che si trovano sulle frequenze VHF. Questo tipo di interferenze può provocare rumore statico, deterioramento del segnale e, in alcune situazioni, persino la perdita totale del segnale.

Per lunghezze d'onda maggiori sono necessarie antenne più grandi, che potrebbero non essere realizzabili per applicazioni portatili o di piccole dimensioni. Ad esempio, per ottenere le migliori prestazioni, un'antenna VHF di trasmissione potrebbe essere lunga alcuni metri.

I segnali VHF hanno difficoltà a passare attraverso gli edifici in contesti urbani congestionati, il che potrebbe portare a una scarsa copertura negli ambienti interni. I segnali VHF subiscono una forte attenuazione (indebolimento) quando entrano in contatto con queste ostruzioni. Ciò si traduce in "punti morti" in cui il segnale è troppo debole per essere utile e in una scarsa ricezione all'interno.

Poiché la VHF consente generalmente velocità di trasmissione inferiori rispetto alla UHF, non è adatta per applicazioni ad alta velocità di trasmissione dati. La VHF ha una gamma di frequenze inferiore rispetto alla UHF, il che riduce la quantità di dati che possono essere inviati nell'unità di tempo.

Limitazioni delle antenne UHF

Portata ridotta: In generale, quando si utilizzano le bande UHF, è necessario un maggior numero di stazioni base o ripetitori per coprire la stessa area. Ciò aumenta i costi e la complessità di installazione, limitando l'uso delle antenne UHF nei sistemi di grandi dimensioni.

Attenuazione maggiore: Poiché l'energia consumata dalle bande ad alta frequenza è relativamente alta, i segnali UHF sono più suscettibili all'attenuazione, che può ridurre la potenza del segnale. Ciò comporta una notevole perdita di trasmissione.

Quando non si raggiunge la linea visiva, l'UHF è meno efficace per le comunicazioni a lunga distanza, il che ne limita l'uso in alcune applicazioni. I segnali UHF viaggiano tipicamente in linea retta, a differenza dei segnali VHF.

In alcune applicazioni, i dispositivi UHF possono richiedere una maggiore potenza per mantenere una buona comunicazione su distanze più lunghe, con conseguenze sulla durata della batteria. I segnali UHF richiedono una maggiore potenza per raggiungere il ricevitore a causa della loro frequenza più elevata, che comporta perdite di propagazione maggiori.

Criteri di selezione dell'antenna

Prima di scegliere l'antenna adatta alla vostra specifica applicazione, dovrete considerare alcuni aspetti.

Una delle cose più importanti è valutare dove si intende installare l'antenna. Le antenne per interni sono disponibili sia per le VHF che per le UHF. Ad esempio, le "orecchie di coniglio" a forma di V sono realizzate per rilevare le frequenze VHF. Inoltre, la maggior parte delle antenne da interno a pannello piatto sono perfette per captare le trasmissioni UHF.

Tuttavia, anche se si dice che alcune antenne per interni siano in grado di ricevere sia i segnali VHF che UHF, è molto dubbio che siano in grado di ricevere bene i segnali VHF a bassa frequenza.

Di seguito sono riportati alcuni criteri importanti da considerare nella scelta tra antenne VHF e UHF:

La scelta tra VHF e UHF dipenderà dalla natura dell'applicazione, come la radiodiffusione, le comunicazioni mobili o gli aerei. Le applicazioni di comunicazione a lungo raggio utilizzano spesso le VHF, mentre le attività ad alta intensità di dati sono meglio servite dalle UHF.

La scelta dipende anche dall'ambiente in cui l'antenna verrà utilizzata. Per la sua maggiore penetrazione e portata, l'UHF è più adatto agli ambienti urbani densi, mentre il VHF è più adatto agli spazi aperti e alle zone rurali.

La VHF è la scelta migliore se l'applicazione richiede una comunicazione a lunga distanza. Per le applicazioni a corto raggio che richiedono una maggiore velocità di trasmissione dei dati, è opportuno utilizzare la frequenza UHF.

Uno dei fattori più importanti è la dimensione dell'antenna. Le antenne UHF sono più compatte e leggere, quindi si adattano bene alle applicazioni mobili e ai dispositivi portatili. A causa delle grandi dimensioni, le antenne VHF sono utilizzate in sistemi fissi o montati su veicoli.

Le antenne UHF sono consigliate per applicazioni come lo streaming e la comunicazione digitale che richiedono velocità di trasmissione dati più elevate. Le VHF sono un'opzione migliore per la trasmissione vocale diretta su lunghe distanze.

Conclusione

Finora abbiamo discusso le principali differenze tra UHF e VHF che è necessario considerare quando si sceglie l'antenna giusta per le proprie applicazioni. A causa delle differenze nelle gamme di frequenza, nella potenza e nelle limitazioni, le antenne VHF e UHF hanno casi d'uso specifici. Mentre le UHF sono adatte a compiti ad alta velocità di trasmissione dati in situazioni urbane, le VHF sono più adatte a comunicazioni a lungo raggio e ad applicazioni esterne. Una scelta intelligente può essere supportata dalla consapevolezza delle variazioni di consumo energetico, larghezza di banda, penetrazione del segnale, dimensioni e portata.

Quindi, alla fine, l'ambiente circostante in cui si fissa l'antenna, il contesto applicativo e i particolari requisiti di comunicazione determineranno quale sia l'antenna migliore. La scelta giusta tra VHF e UHF fornirà alla vostra applicazione prestazioni e affidabilità migliori nel caso d'uso specificato, che si tratti di comunicazione mobile, sicurezza pubblica, aviazione o applicazioni marine.