ANTENA PARA TV DIGITAL
Olá Amigo, Tudo Bem ? Estou de volta agora para dar Umas Dicas Sobre Como Funciona uma Antena de TV e Como Comprar Corretamente a Sua Antena para TV Digital.
Eu Tenho a Certeza de que você já está Antenado com as Novas Tecnologias, que estão sendo Implantadas no Brasil. Especialmente, na Área de Televisão Digital, que está passando pelo Switch-Off (Apagamento da TV Analógica) no Brasil. Sendo Realizado Paulatinamente, e com a estimativa de que até o ano de 2018, todas as Residências já tenham o Sinal de TV Digital no Brasil.
Há uma Necessidade Urgente de Todos os Usuários de TV Aberta, Telespectadores, Estudantes, Técnicos de TV, Antenistas, ou até mesmo um curioso, de conhecer ao menos Como Funciona uma Antena de Televisão. Pois este Conhecimento, é Importantíssimo para a Aquisição ou Instalação Correta de uma Antena de TV Digital na Sua Casa. Pois é! Esse é o Objetivo Principal desse Artigo. Ajudar A Todos sobre o Assunto Antena de Televisão.
E aí, Vamos lá ?
COMO FUNCIONA UMA ANTENA
Antes de Apresentar a você as Antenas Disponíveis no Mercado vou Explicar de uma forma Bem Simples Como Funciona Uma Antena de Televisão. Se você já Estudou o Assunto, muito bem. Aí fica mais fácil. Mas, se Você Ainda Nunca Trabalhou ou Não Sabe Nada sobre Antenas e quer Saber como Funciona, esta é Uma Grande Oportunidade para Aprender um Pouquinho, Porém O Suficiente para Comprar A Melhor Antena para a Instalação em Sua Casa.
Tecnicamente, uma Antena pode ser Definida como um Dispositivo Bipolar, que serve para a Transmissão ou para Recepção das Ondas Eletromagnéticas.
Esta Onda Eletromagnética pode ser Propagada através de um Cabo Elétrico ou através da Atmosfera. Neste caso, A Onda vai se Dissipando no Espaço livre em Múltiplas Direções a partir de um Emissor (uma Antena ligada ao Transmissor).
ONDA ELETROMAGNÉTICA
E Você sabe o que é Onda Eletromagnética ?
As Ondas Eletromagnéticas são Resultados das Combinações de Campos Elétricos com Campos Magnéticos. Foi Graças à Descoberta Dessas Propriedades das Ondas Eletromagnéticas, que hoje você Pode Ouvir Músicas nos Rádios, Assistir a Programas de Televisão, Esquentar Alimentos no Micro-Ondas, Acessar a Internet e Muitas Outras Aplicações.
A Origem da Onda Eletromagnética Veio na Descoberta desses dois Campos. Campo Elétrico e Campo Magnético. Um Gerando O Outro Automaticamente. Estes Campos têm uma Importante Particularidade, que mais adiante será bastante útil para melhor Qualidade do Sinal. Eles Permanecem Perpendiculares entre si, enquanto Trafegam na Atmosfera.
Quando Um Transmissor é ligado a uma Antena, este Dispositivo Lança para o Ar um Campo Elétrico, que forma Automaticamente um Campo Magnético. E Assim é Gerado Um Outro Campo Elétrico, sucessivamente...
DIREÇÃO DA PROPAGAÇÃO ELETROMAGNÉTICA
O Resultado das Combinações do Campo Elétrico e Campo Magnético vai Gerar O Vetor Resultante, que vai Determinar a Direção Final da Propagação da Onda Emitida.
ANTENA BÁSICA DIPOLO
Teoricamente posso Dizer a você que todos os Estudos sobre Antena se inicia Através de uma Antena Básica. Também Conhecida como Antena Dipolo.
Existem dois Tipos de Antenas Dipolo mais Importantes: Dipolo de Meia Onda chamada também de Antena Hertz. Este Tipo, é o Mais Utilizado na Polarização Horizontal. E o Dipolo de Um Quarto de Onda chamada de Antena Marconi. O Tipo Marconi, é o Mais Utilizado na Polarização Vertical. Mais adiante explico melhor Sobre Polarizações Horizontal e Vertical.
O Projeto de Qualquer Antena baseia-se no Comprimento de Onda do Sinal Captado Pela Própria Antena ou por ela Transmitido. Este Comprimento de Onda tem como Unidade de Medida o Lâmbda (λ). As Dimensões Físicas do Dipolo são Diretamente ligadas ao Comprimento da Onda. E por Tratar-se de uma Onda Eletromagnética, este Comprimento da Onda Trafega no Espaço na Velocidade da Luz, que é de 300 milhões Metros por Segundo.
Vamos para um Exemplo Prático: Imagine que você queira Montar uma Antena Básica capaz de Receber o Sinal de uma Rádio Sintonizada na Frequência de 10 MHz. Qual seria o tamanho Físico Ideal desta Antena?
Para Responder esta Pergunta você terá que Calcular o Comprimento de Onda (λ) utilizando a Fórmula da Velocidade da Luz no Vácuo.
λ = C / F :. λ = 300 Milhões de Metros por Seg / 10 Mega Hertz = 30 metros
Onde λ = Comprimento de Onda ; C = Velocidade da Luz ; F = Frequência da Emissora de Rádio
ANALISANDO A RESPOSTA VOCÊ PODE CONCLUIR QUE:
Esta é uma Antena Perfeita para a Recepção do Sinal da Rádio, porém Fisicamente Com Dimensões Exageradas e Impraticáveis. Já pensou você Instalar 30 metros de Tubo no Telhado da sua Casa para Sintonizar a Emissora que Deseja ? Sem Chance...
SOLUÇÃO PARA ESTE PROBLEMA:
Para Resolver este impasse foi Pesquisado na Época e Descoberto que os submúltiplos de λ (Comprimento da Onda) como: λ/2 e λ/4, Possuem Eficiências Aceitáveis para Propagação ou e Captação de Sinais de Rádio.
QUAL FOI A GRANDE DESCOBERTA ?
A Grande Descoberta Foi Que, Este mesmo Projeto poderia ser Modificado. Ao invés de se Utilizar uma Antena Básica, poderia se Utilizar uma Antena Também Dipolo, mas com Dimensões Reduzidas Pela Metade da Antena Básica. Seria A Antena Dipolo de 1/2 Onda. De Apenas 15 Metros.
E Melhor ainda Seria Poder Optar por Utilizar Uma Antena Dipolo de 1/4 de Onda, que neste caso Possui Dimensões Menores Ainda, que As Dimensões da Antena de 1/2 de Comprimento de Onda. Totalizando em Apenas 7,5 Metros.
Neste caso Seria uma Enorme Vantagem Econômica, Principalmente para as Indústrias de Antenas, que por Consequência teriam Menores Custos de Fabricação e logicamente iria Refletir Diretamente com Preços mais Acessíveis para o Consumidor. A sua Antena seria muito mais Barata.
Daí você pode Concluir, que o Tamanho Físico da Antena vai Depender da Tecnologia Empregada e também da Faixa de Frequência.
Como Exemplo Prático, Você pode Perceber que uma Antena de VHF (Muita Alta Frequência), que é utilizada para TV Analógica é Muito Maior Fisicamente do que uma Antena de UHF (Ultra Alta Frequência) Utilizada para TV Digital.
Ou Seja, Quanto Mais Nova a Tecnologia da Antena e Maior a Frequência de Sintonia da Antena, Menor é o Tamanho Físico Demandado Pela Antena.
FONTE ISOTRÓPICA
Para Você Compreender por Completo o Funcionamento de uma Antena, terei que Apresentar alguns Conceitos Novos. O Primeiro Conceito tem o Nome de Fonte Isotrópica. É Aquela Fonte que Propaga Sua Energia para todas as Direções, Exatamente como a Luz de uma Lâmpada.
LANTERNA REFLETORA
E Se Você quiser Aumentar a Intensidade da Luz desta Lâmpada, terá que Concentrar o Feixe Luminoso em uma Direção de Foco. Isto é Possível Aumentando a Potência desta Lâmpada ou Utilizando-se de um Refletor, Exatamente como de uma Lanterna. Este Refletor irá Realizar a Concentração da Luz e Direcionar em Forma de Feixe para uma Única Direção.
Este Conceito de Concentração de Luminosidade e Fonte Isotrópica foram por Analogia Aproveitados em Projetos de Antenas.
Mas Afinal, para que Serve esta Fonte Isotrópica?
Bom! Esta Fonte ou Antena Isotrópica é um Irradiador Imaginário que Irradia Uniformemente em todas as Direções do Espaço. É uma Antena ideal, pois não Possui Perdas. Mas na Prática, Não Existe! Não é Possível Realizar isto na Prática...
Então para que Serve este Conceito de Fonte de Irradiação Isotrópica ? Serve Apenas como Referência para Medidas de Diretividade e Ganho de Antenas, que vou explicar Já Já...
POLARIZAÇÃO VERTICAL E HORIZONTAL DA ANTENA
Agora Vamos ao Conceito Chamado de Polarização da Antena. A Polarização é a Orientação Espacial em Função do Tempo do Vetor Campo Elétrico da Onda Eletromagnética Propagada por uma Antena.
Uma Antena Dipolo possui uma Característica Importante. Sua Polarização linear pode ser Horizontal ou Vertical.
Normalmente em Televisão a Antena Receptora tem a Polarização Horizontal.
DIAGRAMA DE RADIAÇÃO DO DIPOLO HORIZONTAL
Mas, Qual é o Objetivo em Saber o Tipo de Polarização de uma Antena ?
Bom! A Polarização de uma Antena é uma Maneira de se Transmitir o Sinal de Televisão em uma Determinada Direção. E Com a Polarização, o Sinal Torna-se muito mais Concentrado e isto Facilita e Melhora muito a Recepção do Mesmo Sinal na Sua Antena
Existem quatro Maneiras Diferentes de se Polarizar uma Antena, com o Objetivo de Transmitir ou Receber o Sinal de Televisão.
1-Linear Horizontal (H). 2- Linear Vertical(V).
3-Circular Esquerda(L). 4- Circular Direita(R).
Entretanto, para se Transmitir Um Sinal de TV Digital através de uma Antena Transmissora (ViaTerrestre), Somente a Polarização Linear Horizontal é Utilizada. E Por esse motivo, na sua casa, Você Deverá instalar uma Antena com Polarização Também do tipo Linear Horizontal para se Obter um Maior Ganho de Sinal na Recepção.
As outras Formas de Polarização Não se Aplicam em TV Digital. E Por esse motivo, não são abordadas nesse post.
E De que Forma Identificamos Qual a Melhor Polarização da Antena para a sua Casa ?
Se você tiver em mãos um Diagrama de Irradiação, será fácil Identificar dois Círculos, que mostram ao Técnico as Áreas Abrangentes do Campo Eletromagnético e as Suas Direções. Estes são os Chamados Lóbulos de Transmissão. Existem os Lóbulos Frontal e o outro chamado de Lóbulo de Costas. Nesse Caso, Existe Apenas Um Painel Dipolo.
ANTENA DE TRANSMISSÃO DE TV COM PAINÉIS DO TIPO DIPOLO OMINIDIRECIONAL
Normalmente, a Transmissão de Televisão é Radiada através de Diversos Painéis Dipolo em torno da Torre (360 graus), Formando assim um Sistema Ominidirecional, ou seja, em todos os Sentidos no Espaço, com o objetivo em ser Captado por todos os Moradores daquela Região.
APONTANDO UMA ANTENA DE RECEPÇÃO DE TV EM DIREÇÃO À TORRE DE TRANSMISSÃO
Se você Mora perto ou bem Distante da Torre de Transmissão, logicamente terá que Apontar sua Antena Receptora em Direção à Torre. Certamente estará apontando de forma precisa para apenas um Desses Painéis Dipolo.
Então, a Forma que você pode Identificar, qual é o Melhor Tipo de Polarização para a sua Antena é Analisando o Diagrama de Radiação. Este Diagrama Mostra com precisão a Direção do Lóbulo de Maior Intensidade das Ondas Eletromagnéticas.
Como você pode Adquirir este Diagrama?
Esse Diagrama de Radiação pode ser Obtido Através de Catálogos e Manuais Técnicos Fornecido pelo Fabricante da Antena ou Através de Medidas Práticas Diretamente do Local da Instalação, Utilizando-se de um Medidor Chamado de Intensidade de Campo.
Diagrama de Radiação Polar
Entendendo o Diagrama de Radiação Polar.
Este Diagrama Mostra Graficamente a Distribuição do Campo Eletromagnético no Espaço. Esta Representação Gráfica Apresenta as Propriedades de Radiação de uma Antena em Função de Coordenadas Espaciais, como a Amplitude do Campo Elétrico ou da Potência Radiada (Geralmente Normalizados em Relação ao seu Valor Máximo).
Tecnicamente Existem três Formas de Diagramas de Radiação, que podem ser Analisadas: Forma Polar, Forma Retangular e por último a Forma Tridimensional.
Mas, Como o meu Objetivo neste Post é oferecer à você Conhecimentos em uma Linguagem Simplificada, Então Eu Vou Abordar Somente o que Você Precisa Saber de Imediato. E Por Isso Apresento Apenas a Forma Polar, que Aliás é a mais Utilizada.
O Diagrama de Radiação da Forma Polar, é a Representação Gráfica Bidirecional da Distribuição Espacial das Propriedades de Propagação da Antena, que mostra a Amplitude dos Lóbulos de Radiação e o Ângulo da Direção do Sinal em um plano Determinado.
Este tipo de Diagrama é Importante para o Projetista ou para o Instalador de Antenas, pois ele deverá saber Técnicamente se aquela Antena que está sendo Desenvolvida ou Instalada irá Atender as Necessidades do Consumidor, de acordo com a Topografia da Região onde será Instalada a Antena.
Os Parâmetros mais Importantes da Antena podem ser Identificados Diretamente e Visualizados Facilmente neste Diagrama de Radiação.
Acabou aí ? Nada disso, vou lhe Mostrar agora as Definições de cada um deles:
Ganho diretivo : Expressa a Capacidade de uma Antena em Concentrar a sua Energia, totalmente sob Forma de Onda Eletromagnética, para uma Determinada Direção que estiver Apontada.
Este ganho é Medido em uma Unidade chamada de dB e é Determinado através da Comparação com um outro Elemento que é o Padrão Radiador, que pode ser um Isotrópico(Radiação em todas as Direções, dado em dBi), ou um Dipolo de λ/2(Radiação em duas Direções, dado em dBd).
Intensidade de Campo: Também Chamado de Densidade de Energia é a Potência Radiada por Unidade de Área.
Ângulo de cobertura: É o Leque ou Ângulo que a sua Antena vai Poder Receber o Sinal da TV com Eficiência na sua Casa. Este Ângulo normalmente é no Sentido Horizontal que Podemos Chamar também de Azimute. É através da Largura Correspondente ao Ângulo de Cobertura, que irá Delimitar os pontos limites de Recepção do Sinal de TV.
Atenuação: É a Perda de Sinal que a sua Antena Obteve. Vai Depender de Diversos Fatores como: Qualidade do Material empregado, Cabo de Linha de transmissão com a sua Impedância Correta, Conectores Adequados, etc.
Diretividade: É a Direção que a Antena está Apontada para Obter o Maior Ganho de Sinal da TV.
Tipos de Antenas Externas
UFFA !!!!!! Quanta Teoria !!!!!!
E agora; qual Será a Antena que você Deverá Adquirir para Instalar na sua Casa para Receber com qualidade o Sinal Digital de TV?
Agora Sim, está na Hora de lhe Apresentar os Principais Tipos de Antenas Disponíveis no Mercado, que Atendem Perfeitamente a Recepção de TV Digital
Tipos de antenas Externas
Existem Vários Tipos de Antenas à venda e vou Apresentá-las para você: Lembro que elas deverão ser do tipo UHF (Ultra Alta Frequência).
Essas Antenas são as mais Usadas em Casas e também em Condomínios. Os Modelos mais Comuns são:
ANTENAS TIPOS YAGI, LOG PERIÓDICA, e “BOCA DE JACARÉ.
Você não Precisa mais do que Isso para Receber o Sinal de TV Digital com Qualidade na sua Casa.
Quaisquer dos três Tipos Apresentados você Estará bem Servido, pois Atenderão plenamente.
Componentes de uma Antena tipo YAGI
Em geral, qualquer Antena Yagi é Composta de um Elemento Ativo (dipolo) e dois ou mais Elementos Parasitas (um refletor com um ou mais diretores).
Esta antena foi Criada pelo Físico Japonês Hidetsugu Yagi.
A Antena do Tipo Yagi Básica é uma das Antenas de Maior Ganho até hoje Desenvolvidas.
Antenas tipo YAGI com três Elementos e seu Diagrama de Radiação Correspondente
A Antena YAGI de três Elementos é mais Eficiente do que a Básica. Ela é Composta de pelo Menos de um Dipolo, um Refletor e um Diretor.
Através do Diagrama de Radiação poderão ser Vistos a Intensidade, o Sentido e a Direção das Ondas Eletromagnéticas Radiadas pela Antena.
Eu Considero a Melhor Antena para a Recepção de TV Digital.
Mas é bom que você Saiba que Quanto Maior for o Número de Elementos a Antena YAGI tiver, Melhor será a sua Diretividade, Maior será o Ganho, por Conseguinte Maior será o seu Alcance.
Antena Log-Periódica (Espinha de Peixe)
A Antena Log-Periódica Conhecida Comercialmente por Espinha de Peixe, também pode ser usada na recepção de TV Digital, entretanto com Restrições.
Este Tipo de Antena é também do tipo YAGI, porém ela foi projetada para Atender à Múltiplas Frequências. Atualmente é a mais Utilizada para a Recepção em VHF e UHF, pois é uma Antena de Banda larga, ou seja, Funciona para os Canais Baixos e Altos de VHF de TV Analógica ( 54 MHz até 216 MHz) e também os Canais de TV Digital UHF(470MHz a 890MHz) respectivamente.
Esta Antena é muito Útil quando a Distância entre a Transmissão e a Recepção está Acima de 50 Km.
De uma Forma Geral, as Antenas Apresentadas têm Desempenhos Semelhantes e na Prática você não Notará Diferenças entre elas. Porém, para Condições mais Específicas, caso a sua Residência esteja Extremamente Distante da Torre de Transmissão um tipo de Antena pode ser Melhor que o outro.
Nesse caso, é bom Consultar o Manual do fabricante para Observar o seu Ganho em dB (decibel). Quanto maior for o número em dB melhor será Antena.
Bem, mas, aí é uma outra história.
Deixa para o próximo Post que eu te conto. Me espere lá .
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Grande Abraço! Professor Arilson Bastos
