I VHF 2 a 6 54 a 72 MHz e 76 a 88 MHz
II VHF rádio em FM 88 a 108 MHz
III VHF 7 a 13 174 a 216 MHz
IV UHF 14 a 32 470 a 584 MHz
V UHF 33 a 83 584 a 890 MHz
As antenas para recepção de TV podem ser internas ou externas. As internas, que costumam fazer parte do televisor ou ficar sobre este, são geralmente formadas por duas hastes telescópicas articuladas na base, que assim podem ter seus comprimentos individuais e ângulo de separação ajustados. Tais ajustes permitem otimizar a recepção, de acordo com o canal recebido e a localização da antena.
O resultado obtido com antena interna é sofrível, pois a dificuldade em posicioná-la adequadamente em relação à antena transmissora faz com que receba quase sempre sinais refletidos, que são fracos, acarretando imagem ruidosa (com chuvisco) e múltipla (com fantasmas), além de variações constantes.
As antenas externas devem ser usadas sempre que possível. Sua instalação tem de ser feita no ponto mais alto do prédio, em um mastro ou torre de 3 a 5 metros de altura, adequadamente instalado, longe do tráfego, de partes metálicas e de outras antenas e prédios, apontando para a antena transmissora. Se não houver visibilidade da antena transmissora, os sinais recebidos serão aqueles refletidos por morros e construções, devendo nesse caso ser escolhida uma orientação para a antena que forneça máxima intensidade para uma certa reflexão e mínima para as demais, reduzindo com isso os fantasmas.
Em se tratando de uma casa, emprega-se normalmente uma única antena para toda a faixa desejada (VHF ou UHF), a menos que haja transmissores
73 localizados em mais de um lugar. Se for necessário receber tanto VHF como UHF, recomenda-se o uso de uma antena para cada faixa, em vez de uma só que atenda a ambas, pois é provável que as transmissões venham de pontos diferentes, devendo cada antena ser apontada em uma direção. Há também a possibilidade dos sinais de uma das bandas necessitar de amplificação, o que se consegue com um booster acoplado à antena.
A antena selada é atualmente a mais empregada na recepção de toda a banda de VHF, pois apresenta alto ganho em toda a faixa, boa resistência mecânica e longa vida útil, oferecendo uma caixa de conexões com opções para 75 e 300 .
Figura 4.1 - Detalhes da estrutura e da montagem de uma antena selada para VHF
A antena log-períódica é outro tipo de uso comum em VHF, para recepção de toda a faixa. Seus elementos são todos ativos e ficam dispostos em pares com aspecto de uma seta, que vão tendo o comprimento reduzido da frente para as costas. A relação de tamanhos é de 0,9 entre pares adjacentes, o que os torna ressonantes em freqüências diferentes, com bandas superpostas, cobrindo assim os limites desejados. Apresenta alto ganho e impedância característica de 300 Ω.
74 Em UHF as antenas dipolo grosso, com refletor de canto ou plano, são as mais empregadas. Tal dipolo tem o aspecto de uma gravata borboleta e essa forma lhe permite operar em toda a faixa com impedância e ganho razoavelmente uniformes. Os elementos do dipolo, bem como os do refletor (passivo), comportam- se como uma peça única se estiverem separados de 0,1Ω ou menos.
Figura 4.3a e 4.3b – Antenas dipolo grosso
Para atender a mais de um televisor com a mesma antena são empregados os divisores de sinal, com duas a quatro saídas e impedância característica de 75 Ω ou 300 Ω. Por serem passivos, introduzem perda de sinal, que associada à própria divisão do sinal e às perdas nos cabos, constitui-se numa das considerações para escolha da antena e de um eventual amplificador.
Figura 4.4a – Divisores 300Ω (em desuso) Figura 4.4b – Divisores 75 Ω
Os cabos de ligação largamente empregados na atualidade são os coaxiais, com impedância característica de 75 Ω. O cabo coaxial, além de apresentar boa resistência mecânica e elevada imunidade a ruídos, pode ser passado por dutos plásticos e metálicos, dentro e fora de paredes, enquanto que a fita paralela de 300Ω só pode ser estendida longe de paredes e de objetos metálicos, além de ser mais suscetível à captação de ruídos.
A conexão do cabo coaxial ao televisor ou ao aparelho de vídeo-cassete é feita por meio de um conector do tipo F, no qual o cabo pode ser encaixado e preso por um anel (modelos antigos), ou constituído de um único corpo metálico que será preso por um alicate de pressão. Os dois modelos mais utilizados são o horizontal (crimpagem) e o vertical (compressão).
75 Figura 4.5a – Alicate de cimpagem (BNC, F). Figura 4.5b – exemplo
de conectores F de crimpagem.
Figura 4.6a – Alicate de compressão (F). Figura 4.6b – exemplo de conectores F de compressão.
Os televisores antigos apresentam entrada de antena para fita paralela de 300Ω, caracterizada por dois parafusos com cabeça de fenda, para aperto por chave, ou cabeça coberta de plástico, para aperto manual. Se for usado cabo coaxial, este não pode ser ligado diretamente aos parafusos, havendo a necessidade de casamento de impedâncias, o que se consegue com um adaptador conhecido como balun.
76 Figura 4.7 – Ilustrações de baluns e cabos
Quando são recebidos canais de VHF e UHF, seus sinais podem ser enviados pelo mesmo cabo, com auxílio de um somador de bandas, colocado próximo às antenas. Se o televisor possuir entradas de VHF e UHF separadas, emprega-se junto a ele um separador de bandas.
UHF VHF Misturador Divisor 1:2 Divisor 1:3 1:3 Bancada 1 Bancada 2 Bancada 3 Bancada 4 Bancada 5 Bancada 6 Divisor
Figura 4.8 – Diagrama de ligação das antenas no Lab. de TV
Um sistema de antena coletiva tem como objetivo entregar os sinais de TV, e eventualmente de rádio FM, às diversas unidades residenciais ou comerciais de um mesmo prédio ou de um conjunto de prédios contíguos. Os sinais a serem distribuídos podem ser obtidos pela recepção em VHF, UHF e de satélite, ou gerados localmente (canais de vídeo e de portaria).
No caso de recepção e VHF e UHF, os sistemas coletivos costumam empregar várias antenas. Os mais simples usam uma antena para cada banda (I a V, conforme a tabela). Nos casos mais complexos, com transmissores localizados em pontos diferentes, com sinais fracos ou com presença de fontes de interferência (equipamentos industriais, transmissores de rádio etc), emprega-se uma antena para cada canal e filtros passa-faixa.
As antenas monocanal são as do tipo Yagi, formadas por um elemento ativo do tipo dipolo meia-onda, isto é, cujo comprimento físico corresponde a cerca da metade do comprimento de onda (λ) do canal a ser recebido, e três elementos passivos: um refletor, colocado atrás do dipolo, e dois diretores, colocados a frente, espaçados de cerca de 0,2 Ω.
77 Figura 4.9a – Antena tipo dipolo dobrado Figura 4.9b – Antena tipo Yagi
Para compensar as perdas introduzidas pela divisão do sinal, pelas grandes extensões de cabo e pelos dispositivos interpostos, o sistema de antena coletiva exige amplificação de potência para os sinais. Antes dessa amplificação, os sinais são somados todos com o mesmo nível e com o resultado da soma limitado a um valor que não produza intermodulação, isto é, que não leve o amplificador a operar fora da região linear. Para igualar os níveis são usados atenuadores e, no caso dos sinais fracos, pré-amplificadores (boosters) antes da atenuação.
As tomadas colocadas em cada unidade (apartamento ou escritório) têm elevada atenuação, para evitar que sinais espúrios eventualmente gerados em um televisor interfiram em outros. A atenuação é diferente por andar do prédio - menor quanto mais longe do amplificador de potência - para que em todos os pontos do sistema os sinais tenham aproximadamente o mesmo nível.
Figura 4.10 - Exemplo de sistema de antena coletiva para rádio FM e TV em VHF e UHF com 36 tomadas
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TAREFA
PROJETO DE UM SISTEMA COLETIVO DE ANTENAS