Confronto antenna UHF vs VHF
Nei giorni prima della televisione broadcast digitale, i canali locali da 2 a 13 erano trasmessi in VHF (Very High Frequency), e i canali da 14 a 83 andavano in UHF (Ultra High Frequency). Oggi la televisione digitale è trasmessa nella banda UHF, ma VHF è ancora usata per radio FM e radio marine, e gli appassionati di radioamatori trasmettono ancora su entrambe le bande. A causa delle diverse caratteristiche delle due bande di frequenza, i design ottimali per antenne UHF e VHF sono significativamente diversi.
Caratteristiche di frequenza
La banda di frequenza VHF va da 50 MHz a 225 MHz, la banda UHF si estende da 420 MHz fino a 1,3 GHz. Le lunghezze d'onda di queste bande variano drammaticamente; per esempio, un segnale VHF a 54 MHz ha una lunghezza d'onda di 6 metri, mentre un segnale UHF a 450 MHz ha una lunghezza d'onda di soli 70 centimetri. Le corte lunghezze d'onda dei segnali UHF permettono loro di passare più facilmente attraverso ostacoli e di rimbalzare sulla ionosfera, così possono viaggiare ben oltre l'orizzonte della torre trasmittente.
Principi di design dell'antenna
Lo scopo di un'antenna è catturare l'energia elettromagnetica delle onde radio, inducendo una corrente di segnale nell'antenna che viene passata ai cavi di discesa. La maggior parte delle antenne è progettata per catturare lo stesso segnale in più punti, chiamati "elementi", combinando le correnti di segnale e amplificando così la forza del segnale. Il numero e la lunghezza degli elementi, la spaziatura degli elementi e lo spessore degli elementi sono tutte funzioni della lunghezza d'onda della frequenza che l'antenna è progettata per catturare.
Antenne VHF
Poiché le lunghezze d'onda VHF sono relativamente lunghe, le antenne VHF richiedono elementi più lunghi. Tuttavia, la maggiore efficienza delle frequenze VHF nell'indurre corrente significa che servono meno elementi, e l'asta (o "boom") a cui sono attaccati può essere più corta che per un'antenna UHF. Per esempio, un'antenna ottimale per 144 MHz richiederebbe 12 elementi, che vanno da 104 a 88 cm di lunghezza, disposti su un boom di 5,2 metri.
Antenne UHF
Le lunghezze d'onda UHF sono molto più corte delle VHF, quindi i loro elementi sono corrispondentemente più corti. Inoltre, le antenne UHF richiedono anche molti più elementi per fornire un'adeguata amplificazione del segnale. Un'antenna ottimizzata per 432 MHz ne richiederebbe 33 su un boom di 7,5 metri. Quegli elementi misurerebbero però solo 35-27 cm di lunghezza.