Articulo de referencia

Frecuencia muy alta

Antenas de televisión VHF utilizadas para la recepción de televisión por difusión . Estas seis antenas son del tipo conocido como antena Yagi , que se utiliza ampliamente en VHF...

Antenas de televisión VHF utilizadas para la recepción de televisión por difusión . Estas seis antenas son del tipo conocido como antena Yagi , que se utiliza ampliamente en VHF.

La frecuencia muy alta ( VHF ) es la designación de la UIT [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] para el rango de ondas electromagnéticas de radiofrecuencia ( ondas de radio ) de 30 a 300 megahercios (MHz), con longitudes de onda correspondientes de diez metros a un metro. Las frecuencias inmediatamente inferiores a VHF se denominan frecuencia alta (HF), y las siguientes frecuencias superiores se conocen como frecuencia ultra alta (UHF).

Las ondas de radio VHF se propagan principalmente por línea de visión , por lo que son bloqueadas por colinas y montañas, aunque debido a la refracción pueden viajar algo más allá del horizonte visual hasta unos 160  km (100 millas). Los usos comunes de las ondas de radio en la banda VHF son la radiodifusión de audio digital (DAB) y la radiodifusión FM , la radiodifusión televisiva , los sistemas de radio móviles terrestres bidireccionales (emergencia, negocios, uso privado y militar), la comunicación de datos de largo alcance hasta varias decenas de kilómetros con módems de radio , la radioafición y las comunicaciones marítimas . Las comunicaciones de control de tráfico aéreo y los sistemas de navegación aérea (por ejemplo, VOR e ILS ) funcionan a distancias de 100 kilómetros (62 millas) o más para aeronaves en altitud de crucero.

En América y en muchas otras partes del mundo, la banda VHF I se utilizaba para la transmisión de televisión analógica . Como parte de la transición mundial a la televisión digital terrestre, la mayoría de los países exigen a las emisoras que transmitan televisión en la banda VHF utilizando codificación digital, en lugar de analógica.

Características de propagación

Las ondas de radio en la banda VHF se propagan principalmente por trayectorias de línea de visión y rebotes terrestres; a diferencia de la banda HF, solo hay cierta reflexión en frecuencias más bajas desde la ionosfera ( propagación por onda ionosférica ). [ 4 ] No siguen el contorno de la Tierra como las ondas terrestres y, por lo tanto, son bloqueadas por colinas y montañas, aunque debido a que son débilmente refractadas (curvadas) por la atmósfera pueden viajar algo más allá del horizonte visual hasta unos 160  km (100 millas). Pueden penetrar las paredes de los edificios y ser recibidas en interiores, aunque en áreas urbanas los reflejos de los edificios causan propagación por trayectos múltiples , lo que puede interferir con la recepción de televisión. El ruido de radio atmosférico y la interferencia de radiofrecuencia ( RFI ) de los equipos eléctricos son un problema menor en esta y bandas de frecuencia más altas que en frecuencias más bajas. La banda VHF es la primera en la que las antenas transmisoras eficientes son lo suficientemente pequeñas como para poder montarse en vehículos y dispositivos portátiles, por lo que se utiliza para sistemas de radio móviles terrestres bidireccionales , como los walkie-talkies , y para la comunicación por radio bidireccional con aeronaves ( banda aérea ) y barcos ( radio marina ). En ocasiones, cuando las condiciones son favorables, las ondas VHF pueden viajar largas distancias por conductos troposféricos debido a la refracción causada por los gradientes de temperatura en la atmósfera.

Cálculo de la línea de visión

Antena de televisión VHF tipo "orejas de conejo" (el pequeño bucle es una antena UHF independiente).

El alcance de transmisión VHF depende de la potencia del transmisor, la sensibilidad del receptor y la distancia al horizonte, ya que las señales VHF se propagan en condiciones normales como un fenómeno de línea de visión cercana . La distancia al horizonte radioeléctrico se extiende ligeramente más allá de la línea de visión geométrica, debido a que las ondas de radio se desvían débilmente hacia la Tierra por la atmósfera.

Una aproximación para calcular la distancia del horizonte en línea de visión (en la Tierra) es:

  • distancia en millas náuticas =1.23×Apie{\displaystyle 1.23\times {\sqrt {A_{\textrm {ft}}}}}dóndeApie{\displaystyle A_{\textrm {ft}}}es la altura de la antena en pies [ 5 ]
  • distancia en kilómetros =12.746×Ametro{\displaystyle {\sqrt {12.746\times A_{\textrm {m}}}}}dóndeAmetro{\displaystyle A_{\textrm {m}}}es la altura de la antena en metros. [ 6 ]

Estas aproximaciones solo son válidas para antenas situadas a alturas pequeñas en comparación con el radio de la Tierra. Es posible que no sean precisas en zonas montañosas, ya que el terreno puede no ser lo suficientemente transparente para las ondas de radio.

En los sistemas de comunicaciones diseñados, se requieren cálculos más complejos para evaluar el área de cobertura probable de una estación transmisora ​​propuesta. [ 7 ]

Antenas

Una antena de transmisión de televisión VHF. Este es un tipo común llamado antena de torniquete o antena de ala de murciélago .

La banda VHF es la primera en la que las longitudes de onda son lo suficientemente pequeñas como para que las antenas transmisoras eficientes sean lo suficientemente cortas como para montarlas en vehículos y dispositivos portátiles. Una antena de látigo de un cuarto de onda en frecuencias VHF mide entre 25  cm y 2,5 metros (10 pulgadas y 8 pies) de largo. Por lo tanto, las longitudes de onda VHF y UHF se utilizan para radios bidireccionales en vehículos, aeronaves, transceptores portátiles y walkie-talkies . Las radios portátiles suelen usar antenas de látigo o antenas de goma , mientras que las estaciones base suelen usar antenas de látigo de fibra de vidrio más grandes o conjuntos colineales de dipolos verticales.

Para antenas direccionales, la antena Yagi es la más utilizada como antena de alta ganancia o de haz. Para la recepción de televisión, se utiliza la Yagi, así como la antena logarítmica periódica debido a su mayor ancho de banda. Las antenas helicoidales y de torniquete se utilizan para la comunicación por satélite, ya que emplean polarización circular . Para una ganancia aún mayor, se pueden montar varias Yagis o helicoidales juntas para formar antenas de arreglo . Los arreglos colineales verticales de dipolos se pueden utilizar para formar antenas omnidireccionales de alta ganancia , en las que se irradia más potencia de la antena en direcciones horizontales. Las estaciones de televisión y radio FM utilizan arreglos colineales de antenas dipolo especializadas, como las antenas de ala de murciélago .

Uso universal

Ciertas subbandas de la banda VHF tienen el mismo uso en todo el mundo. A continuación se detallan algunos usos nacionales.

Por país

Un plano que muestra el uso de la banda VHF en televisión , radio FM , radioafición , radio marítima y aviación .

Australia

La banda de televisión VHF en Australia se asignó originalmente a los canales del 1 al 10, con los canales  2, 7 y 9 asignados a los servicios iniciales en Sídney y Melbourne , y posteriormente los mismos canales se asignaron a Brisbane , Adelaida y Perth . Otras capitales y áreas regionales utilizaron una combinación de estas y otras frecuencias según disponibilidad. A los servicios comerciales iniciales en Hobart y Darwin se les asignaron respectivamente los canales  6 y 8 en lugar del 7 o el 9.

A principios de la década de 1960, se hizo evidente que los 10  canales VHF eran insuficientes para dar cabida al crecimiento de los servicios de televisión. Esto se solucionó con la adición de tres frecuencias más: los canales 0, 5A y 11. Los televisores antiguos con sintonizadores de disco giratorio requerían ajustes para recibir estos nuevos canales. La mayoría de los televisores de aquella época no estaban equipados para recibir estas emisiones, por lo que sus propietarios tuvieron que modificarlos para poder sintonizar estas bandas; de lo contrario, debían comprar un televisor nuevo.

Varias estaciones de televisión fueron asignadas a los canales VHF  3, 4 y 5, que se encontraban dentro de las bandas de radio FM, aunque aún no se utilizaban para ese fin. Algunos ejemplos notables fueron NBN-3 Newcastle , WIN-4 Wollongong y ABC Newcastle en el canal  5. Si bien algunas  estaciones del canal 5 fueron trasladadas al canal 5A en las décadas de 1970 y 1980, a partir de la década de 1990, la Autoridad Australiana de Radiodifusión inició un proceso para trasladar estas estaciones a las bandas UHF con el fin de liberar valioso espectro VHF para su propósito original de radio FM. Además, en 1985, el gobierno federal decidió que las nuevas estaciones de televisión transmitirían en la banda UHF.

Se han habilitado dos nuevos canales VHF, el 9A y el 12, que se utilizan principalmente para servicios digitales (por ejemplo, ABC en las capitales), pero también para algunos nuevos servicios analógicos en zonas regionales. Dado que el canal  9A no se utiliza para la televisión en Sídney, Melbourne, Brisbane, Adelaida o Perth, ni en sus alrededores, la radio digital en esas ciudades se emite en los bloques de frecuencias DAB 9A, 9B y 9C.

La radio VHF también se utiliza para la radio marina [ 8 ] debido a su alcance de largo alcance en comparación con las frecuencias UHF.

Ejemplo de asignación de frecuencias VHF–UHF: [ 9 ]

  • Radionavegación  60: 84 86  MHz
  • Móvil marítimo fijo: 130 135,7  MHz
  • Radionavegación aeronáutica fija: 160 190  MHz
  • Radiodifusión de radionavegación aeronáutica: 255 283,5  MHz
  • Radionavegación aeronáutica AUS  49 / Radionavegación marítima (radiobalizas)  73: 315 325  MHz

Nueva Zelanda

Hasta 2013, las cuatro principales cadenas de televisión de señal abierta de Nueva Zelanda utilizaban las bandas de VHF ( Banda I y Banda III ) para transmitir a los hogares neozelandeses. Otras cadenas, incluidas varias de pago y regionales de señal abierta, se vieron obligadas a emitir en la banda UHF , ya que la banda VHF estaba muy saturada con cuatro cadenas compartiendo una banda de frecuencia muy pequeña, lo que provocaba que uno o más canales no estuvieran disponibles en algunas localidades pequeñas.

Sin embargo, a finales de 2013 , todos los canales de televisión dejaron de emitir en las bandas VHF, ya que Nueva Zelanda pasó a la radiodifusión televisiva digital, lo que obligó a todas las estaciones a emitir en UHF o por satélite (donde UHF no estaba disponible) utilizando el servicio Freeview . [ 10 ]

Consulte las frecuencias de la televisión de Australasia para obtener más información.

Reino Unido

La televisión británica originalmente utilizaba las bandas VHF I y III . La televisión en VHF era en blanco y negro con formato de 405 líneas (aunque a finales de la década de 1950 y principios de la de 1960 se realizaron experimentos con los tres sistemas de color: NTSC , PAL y SECAM, adaptados al sistema de 405 líneas).

La televisión británica en color se emitía por UHF (canales 21-69) desde finales de la década de 1960. A partir de entonces, la televisión se emitía tanto por VHF como por UHF (siendo VHF una conversión descendente monocromática de la señal en color de 625 líneas), con la excepción de BBC2 (que siempre había emitido exclusivamente por UHF). Los últimos transmisores de televisión británicos en VHF dejaron de funcionar el 3 de enero de 1985. Actualmente, la banda III de VHF se utiliza en el Reino Unido para la radiodifusión de audio digital , y la banda II de VHF se utiliza para la radio FM , como en la mayor parte del mundo.

De forma inusual, el Reino Unido tiene asignada una frecuencia para radioaficionados en la banda de 4 metros , entre 70 y 70,5  MHz.

Estados Unidos y Canadá

La asignación de frecuencias entre usuarios estadounidenses y canadienses se coordina estrechamente, ya que gran parte de la población canadiense se encuentra dentro del alcance de la radio VHF de la frontera con Estados Unidos. Ciertas frecuencias específicas están reservadas para la radioastronomía . Los servicios generales en la banda VHF son:

  • 30 49,6  MHz: Comunicación móvil terrestre bidireccional con licencia, con varias subbandas. [ a ]
  • 30 88 MHz: VHF FM  militar , incluyendo SINCGARS
  • 43 50  MHz: Teléfonos inalámbricos ,  walkie-talkies FM de 49 MHz y juguetes radiocontrolados, y comunicación móvil bidireccional mixta. La banda de radiodifusión FM operaba originalmente aquí (42 50  MHz) antes de ser trasladada a 88 108  MHz.
  • 50 54  MHz: Banda de 6 metros de radioaficionados
  • 54 88  MHz, conocida internacionalmente como " Banda  I "; algunas estaciones de televisión digital aparecerán en esta banda. Consulte las frecuencias de la televisión panamericana .
    • Canales de TV de 54 a 72  MHz , canales 2 a 4 (VHF-Lo) 
    • 72 76  MHz: Modelos radiocontrolados, control remoto industrial y otros dispositivos. Los aeromodelos operan a 72  MHz, mientras que los modelos de superficie operan a 75  MHz en EE. UU. y Canadá; las balizas de navegación aérea operan entre 74,8 y 75,2  MHz.
    • Canales de TV de 76 a 88  MHz, canales  5 y 6 (VHF-Lo)
  • 87,5 108  MHz: Radiodifusión FM (87,9 91,9 no comercial, 92 108 comercial en Estados Unidos) (conocida internacionalmente como " Banda  II ")
  • 108 118  MHz: Balizas de navegación aérea VOR
  • 118 137  MHz: Banda aérea para control de tráfico aéreo , AM
    • 121,5  MHz es una frecuencia de emergencia.
  • 137 138  MHz Investigación espacial, operaciones espaciales, satélite meteorológico [ 12 ]
  • 138 144  MHz: Teledetección móvil terrestre, servicios civiles auxiliares, satélite, investigación espacial y otros servicios diversos.
  • 144 148  MHz: Banda de 2 metros de radioaficionados
  • 148 150  MHz: Móvil terrestre, fijo, satélite
  • 150 156 MHz: " Banda comercial  VHF ", seguridad pública, el Servicio de Radio Multiusos (MURS) sin licencia y otras comunicaciones móviles terrestres bidireccionales, FM.
  • Radio marina VHF de 156-158 MHz 
    • 156,8  MHz (Canal 16) es la frecuencia de contacto y emergencia marítima.
  • 159.81-161.565  MHz ferrocarriles [ b ]
    • Las líneas 159.81 a 160.2 corresponden a ferrocarriles exclusivamente canadienses y son utilizadas por empresas de transporte por carretera en Estados Unidos.
  • 160.6 162 Micrófonos inalámbricos y captación remota para transmisiones de TV/FM
  • 162.4 162.55: Estaciones meteorológicas de la NOAA , FM de banda estrecha, estaciones de Weatheradio Canada
  • 174 240  MHz, conocida internacionalmente como " Banda  III ". Varios canales de televisión digital han comenzado a transmitir en esta banda, especialmente muchas de las estaciones que estaban asignadas a estos canales para su anterior funcionamiento analógico.
    • Canales de televisión de 174 a 216  MHz,  del 7 al 13 (VHF-Hi)
    • 174 216  MHz: micrófonos inalámbricos profesionales (baja potencia, solo ciertas frecuencias exactas)
    • 216 222  MHz: móvil terrestre, fijo, móvil marítimo, [ 12 ]
    • 222 225  MHz: 1,25  metros (EE. UU.) (Canadá 219 220, 222 225  MHz) radioaficionado
  • 225  MHz y superiores (UHF): Radio de aeronaves militares, 243  MHz es una frecuencia de emergencia (225 400  MHz) AM, incluyendo HAVE QUICK , dGPS RTCM-104

La televisión por cable , aunque no se transmite por vía aérea, utiliza un espectro de frecuencias que se superponen con la VHF. [ 13 ]

Televisión VHF

La FCC de EE. UU. asignó la transmisión de televisión a una lista de canales ya en 1938 con 19  canales. Eso cambió tres veces más: en 1940 cuando  se eliminó el Canal 19 y varios canales cambiaron de frecuencia, luego en 1946 cuando la televisión pasó de 18  canales a 13  canales, nuevamente con diferentes frecuencias, y finalmente en 1948 con la eliminación del Canal  1 (los canales analógicos  2-13 permanecen como estaban, incluso en la televisión por cable ). [ 14 ] Los canales 14-19 aparecieron más tarde en la banda UHF, mientras que el canal 1 permanece sin uso, excepto como un "canal virtual".

87,5 87,9 MHz

La banda de radio de 87,5 a 87,9  MHz se utiliza en la mayor parte del mundo para la radiodifusión FM . En Norteamérica , sin embargo, este ancho de banda está asignado al canal  6 de televisión VHF (82-88 MHz )  . El audio analógico del canal  6 se emite a 87,75  MHz (ajustable hasta 87,74 MHz). Varias emisoras, conocidas como estaciones híbridas (Frankenstations ), sobre todo las que se unieron a la franquicia Pulse 87 , han operado en esta frecuencia como emisoras de radio, aunque utilizan licencias de televisión. Como resultado, los receptores de radio FM, como los que se encuentran en los automóviles y que están diseñados para sintonizar este rango de frecuencias, podían recibir el audio de la programación analógica del canal 6 de televisión local en Norteamérica. Esta práctica prácticamente terminó con la transición a la televisión digital en 2009, aunque todavía existen algunos casos.

El canal de radiodifusión FM de 87,9  MHz normalmente no está disponible para la transmisión de audio FM; está reservado para  estaciones de clase D desplazadas que no tienen otras frecuencias en la subbanda normal de 88,1 a 107,9  MHz a las que trasladarse. Hasta el momento, solo dos estaciones han calificado para operar en 87,9  MHz: KSFH de 10 vatios en Mountain View, California , y el repetidor K200AA de 34 vatios en Sun Valley, Nevada .

Operación sin licencia

En algunos países, en particular Estados Unidos y Canadá, se permite el uso limitado y gratuito de la banda de radiodifusión FM con baja potencia para fines como la microdifusión y el envío de señales de reproductores de CD o de medios digitales a radios sin entrada auxiliar, aunque esto es ilegal en otros países. Esta práctica se legalizó en el Reino Unido el 8 de diciembre de 2006. [ 15 ]

Véase también

Notas

  1. El segmento de 42 MHz todavía está en uso por la Patrulla de Carreteras de California , la Policía Estatal de Nueva Jersey , la Patrulla de Carreteras de Tennessee y otras agencias policiales estatales.
  2. Las áreas160 y 161 corresponden a las radios ferroviarias del canal 91 de la Asociación de Ferrocarriles Americanos (AAR) , asignadas a las compañías ferroviarias. Por ejemplo, la AAR21 es de 160,425MHz y se asigna al Museo del Ferrocarril del Valle de Tennessee , así como a otras compañías ferroviarias que deseen utilizar el canal21 de la AAR.    

Referencias

  1. Belov, Leonid A.; Smolskiy, Sergey M.; Kochemasov, Viktor Neofidovich (2012). Manual de componentes de RF, microondas y ondas milimétricas . Artech House. pág.  27. ISBN 9781608072095.
  2. Norma Federal de EE. UU. 1037B: Telecomunicaciones, Glosario de términos de telecomunicaciones . Oficina de Normas Tecnológicas, Administración de Servicios Generales. 3 de junio de 1991. págs. S-18. 
  3. Actas finales de la CMR-15 (PDF) . Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones. Ginebra, Suiza: Unión Internacional de Telecomunicaciones. 2015. pág. 4. Consultado el 12 de enero de 2025 . 
  4. Seybold, John S. (2005). Introducción a la propagación de RF . John Wiley and Sons. págs. 9–10 . ISBN  978-0471743682.
  5. Senesac, David. "Cálculos de la línea de visión visual dependientes de la curvatura de la Tierra" .
  6. "Distancia al horizonte" .
  7. "Teoría de la propagación de ondas de radio" (PDF) .
  8. "Radio VHF marina" . [[Autoridad Australiana de Comunicaciones y Medios de Comunicación|]].
  9. "Plan australiano del espectro radioeléctrico" . Planificación. Autoridad Australiana de Comunicaciones y Medios de Comunicación.
  10. "Transformación digital: ¿Cuándo se digitalizará mi zona?" . goingdigital.co.nz . Ministerio de Cultura y Patrimonio. Archivado del original el 17 de octubre de 2011. Consultado el 20 de octubre de 2011 .
  11. "Código Electrónico de Regulaciones Federales (ECFR)" . Archivado del original el 26 de enero de 2021. Consultado el 5 de marzo de 2019 .
  12. 1 2 Tabla canadiense de asignación de frecuencias de 9 kHz a 275 GHz (ed. 2005 (revisada en febrero de 2007) ). Industry Canada. Febrero de 2007. págs. 29–30 .    
  13. "Frecuencias de canales de televisión por cable" . www.jneuhaus.com . Archivado del original el 23 de agosto de 2017. Consultado el 27 de abril de 2018 .
  14. "¿Qué pasó con el Canal 1?" . tech-notes.tv . Notas técnicas. Tabla 1. Archivado del original el 17 de marzo de 2017. Recuperado el 27 de abril de 2018 .  
  15. "Modificación de la ley para permitir el uso de transmisores FM de baja potencia para reproductores MP3" . Ofcom. 23 de noviembre de 2006. Archivado del original el 7 de agosto de 2011. Consultado el 2 de octubre de 2012 .