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Quarta-Feira, 11 de Agosto de 2010 @

Técnica | Propagação normal e atípica de rádio

Na coluna deste mês nós vamos abordar a tal "propagação de rádio", situação que faz, por exemplo, uma rádio paulista ser sintonizada em território gaúcho.

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Na coluna deste mês nós vamos abordar de forma técnica um tema que tem aparecido com frequência nas matérias do Tudo Rádio.com e também nos relatos de visitantes. A tal "propagação de rádio", situação que faz, por exemplo, uma rádio paulista ser sintonizada em território gaúcho. Boa leitura!

PROPAGAÇÃO NORMAL

No que se refere à propagação, em nosso caso, dividiremos em duas faixas ou bandas: Ondas médias (MW) e FM e TV na faixa de VHF.

Ondas Médias (MW) - Faixa de Frequências situada entre 530 e 1600 khz para as emisssoras comerciais. Apresenta duas características bem distintas em termos de propagação de ondas de rádio como sendo: Propagação Diurna e Propagação Noturna. A propagação diurna é caracterizada pelas ondas terrestres ou "ground waves" onde o terreno apresenta influência marcante na condução das mesmas (condutividade elétrica, presença de minerais metálicos etc.) podendo haver casos de recepção de até 500 km em casos especiais  e utilizando uma pequena antena LOOP com enrolamento de +/- 25 metros e um capacitor variável de rádio velho com capacitância máxima em torno de 400 pF. Para os novatos não se assustem com os termos com o tempo vamos acostumando...

Durante a noite as ondas celestes ou "sky waves" entram em ação fazendo com que os sinais alcancem milhares de quilômetros com um rádio mais sensível e sem muito aparato eletrônico. Estados como RJ, SP, RS e países como Argentina, Bolívia, região do Caribe e até Europa podem ser escutados com apenas um pouco de paciência e insônia para varar noite adentro! Essas ondas celestes "aparecem" a partir do momento em que as camadas altas da Ionosfera eletrizadas pelo bombardeamento solar refletem os sinais que incidem na mesma de volta à Terra, impedindo que os mesmos percam-se no espaço interestelar. A Ionosfera é composta basicamento de 5 camadas que variam em altura e densidade como seguem: "D" em torno de 60 km de altitude durante o dia, alto poder de absorção das ondas de MW havendo perdas totais dos sinais incidentes; camada"E", 100 a 120 km de altitude, e" F" de 200 a 300 km acima da superfície terrestre, com ionização sempre crescente com a altitude. Durante à noite, a camada D deixa de existir e a camada F, formada de F1 e F2, funde-se em uma única camada próximo de 300 km de altitude. Portanto, fica fácil de entender porque a recepção de AM melhora muito mais à noite e em lugares mais distantes, pois a camada de absorção deixa de existir com o pôr do sol. As figuras abaixo mostram um esquema da ionosfera com as suas camadas e frequências críticas, observe que as frequências acima de 100 Mhz não são refletidas, ultrapassando a faixa ionizada e perdendo-se pelo espaço interestelar.


 
fig1. A Ionosfera e suas camadas com as frequências críticas(University of Wisconsin-Madison).
 


fig 2. Esquema mostrando o comportamento da ionosfera durante o dia(esquerda) e a noite( direita) com suas respectivas camadas ionizadas.



FM e TV : Enquanto a faixa de ondas médias pode garantir a recepção de emissoras distantes com certo grau de confiança, o mesmo não acontece com a faixa de FM e TV. Em condições normais, os sinais de VHF não vão além de 150 ou 200 km pela propagação "linha de vista", visto que a ionosfera "não" reflete seus sinais. Deste modo as antenas de TV e FM estão situadas nos locais mais altos. Torres elevadas no alto de montanhas são locais comuns para colocarem seus transmissores.

Entretanto, em situações especiais, a atmosfera (ionosfera) poderá refletir os sinais de VHF tornando possível a recepção a longas distâncias. Os principais fenômenos envolvidos são os Ductos troposféricos e reflexão ionosférica como em MW na chamada camada E- esporádica. Como o nome sugere, essa forma de propagação é esporádica, porém forte e, quando acontece, estações de áreas limitadas geograficamente (1200-1300 km) rapidamente aparecerão em som claro e stereo e, em alguns casos, interferindo em estações locais. Geralmente, é iniciado nos canais baixos de TV (canal 2 e 4) aumentando de frequência até a faixa de emissoras de FM comerciais, como se fossem emissoras de AM ou ondas curtas.


PROPAGAÇÃO ATÍPICA(VHF; FM e TV e ondas médias)

Quando as condições normais da atmosfera mudam de maneira a permitir a recepção de emissoras de rádio ou TV a distâncias muito além daquelas usuais ou comuns, temos a propagação atípica e o DX. Os canais inferiores de VHF (canais 2 até 6) são mais susceptíveis à "interferência" esporádica de estações distantes. Na faixa de VHF (30-300 Mhz) existem diversos tipos de propagação anormal. Aqui, analisaremos os mais comuns e possíveis para o nosso grande Brasil e que tenho alguma experiência. São eles: REFLEXÃO NA CAMADA "E" ESPORÁDICA, TROPOREFRAÇÃO, REFLEXÃO POR METEOROS . Outros ainda como Backscatter, Reflexão em F2, Auroras (regiões polares), Propagação Transequatorial, Reflexão por descargas elétricas existem.


E- ESPORÁDICA-

Tipo de Propagação que influencia primeiramente os canais baixos até uma frequência denominada MUF (maximum usable frequency ou "frequência máxima disponível" para comunicação. As características são peculiares e complexas, uma vez que as condições podem se iniciar no canal 2 de TV e estacionar ou continuar até acima do canal 6. A faixa de FM vem logo acima do canal 6. Por isso, de olho na TV! Condições excepcionais podem acontecer até a faixa de aviação, indo até a faixa de radioamadores (144Mhz!). Para cada frequência, existe uma distância mínima para reflexão, sendo que as pesquisas mostram que a partir de 1200 km já pode haver reflexão e que de 2000-2500 km é mais comum durante o dia. Isso acontece quando áreas da camada E ficam ionizadas. Esta camada normalmente afeta a faixa de ondas curtas e AM, mas é "transparente" aos sinais de VHF (fig1). A causa real da ionização ainda é estudada e algumas hipóteses a relacionam com tempestades e radiação solar(bombardeamento energético do sol), sendo que essas áreas ionizadas geralmente situam-se no ponto médio entre transmissor e receptor e possuem movimentos próprios; mudam-se as emissoras de acordo com a região por onde passam (é como se fossem "nuvens ionizadas" se deslocando a mais ou menos 100 km de altitude). A previsão de E-Esporádica ainda é difícil. É mais comum no verão com picos em junho-julho no hemisfério norte e dezembro-janeiro no nosso hemisfério, raramente indo além da meia-noite pois a ionização tende a diminuir e a MUF também. Sempre é bom dar uma olhadela na TV próximo ao meio-dia e à tarde. Se tiver "algo estranho" nos seus canais inferiores, pode ser TV de fora. Corra pro radinho de FM e Confira!


REFRAÇÃO TROPOSFÉRICA

É outra forma importante de propagação. Como o nome sugere, esta depende das condições da troposfera, ou seja, condições meteorológicas. Diferente da propagação por E-esporádica, esta influencia frequências mais altas, via de regra é ótima para UHF, muito bom em VHF e mais fraca na banda inferior de VHF (de 30 a 50 Mhz).

Troporefração ocorre quando há inversões de temperatura, ou seja, ar quente (leve) e seco sobre ar frio (mais pesado) e úmido. Essas condições estão associadas com tempo calmo ou estável e geralmente ligadas a passagem de frentes frias onde temos uma área de alta pressão anterior à frente. Grandes distâncias são possíveis, até 3000 km em UHF e VHF. O fenômeno é mais ou menos o seguinte: O sinal eletromagnético, ao atingir camadas com diferentes densidades, sofre um desvio ou refração fazendo com que volte à superfície da Terra impedindo de perder-se no espaço. Desse modo, desloca-se a grandes distâncias. Às vezes, em dias de calor, ao viajarmos de carro, pensamos ver água no asfalto distante, o que nada mais é do que o céu. Isso mesmo! A luz, vinda de cima, ao atingir a superfície aquecida do asfalto, bem mais quente que o ar acima, sofre um desvio até os nossos olhos e nos fornece uma ilusão de ótica. Um lápis dentro de um copo d'água faz o mesmo efeito "entortando" ao colocarmos o copo na frente dos olhos. Nada mais do que refração da luz. No rádio é a mesma coisa. Como as ondas são eletromagnéticas (velocidade da luz), sofrem o mesmo efeito exemplificado acima. Repito que é necessário que uma camada de ar quente esteja por sobre outra de ar frio, de modo que haja uma diferenciação clara ou estratificação chamada pelos técnicos para que ocorra a propagação. Este fenômeno é mais comum no Brasil, no litoral do Rio Grande do Sul até a Bahia, onde as frentes passam com frequência e potencialmente na Amazônia (alta umidade).

 


 
Fig 3. sinais de radiofrequência e o comportamento em camadas estratificadas



Observamos na fig.3 que os sinais de rádio/TV sofrem um desvio ao passarem da camada mais densa e úmida (pontilhada) para a camada menos densa e seca acima. O sinal III como apresenta um ângulo mais baixo de incidência é refratado de volta à Terra, indo atingir regiões distantes do transmissor.

Tags: Técnica, Propagação

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Colunista
Diórgenes Lopes

Diórgenes Lopes é técnico em eletrônica e estudante de engenharia elétrica. No mercado Lopes trabalha na Rede Globo de Televisão de São Paulo como técnico de projetos e manutenção. Em rádio já teve passagens pela antiga Rádio Oito de Setembro, de Descalvado de São Paulo como Operador de áudio. Participou também de projetos na area de RF da Regional FM, de Descalvado – SP.



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