enero 19, 2021

UHF versus VHF: ¿Qué radiofrecuencia bidireccional es mejor?

Hay dos formatos principales para radios de dos vías. Son radio de frecuencia ultra alta (UHF) y radio de frecuencia muy alta (VHF). Ninguna banda de frecuencia es intrínsecamente mejor que la otra. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas. Ambos formatos son formas efectivas de comunicarse con otra persona. Pero, ¿cómo decides cuál se adapta a tus necesidades? Repasemos los componentes clave de ambas frecuencias para ayudarlo a decidir.

Las radios bidireccionales se comunican entre sí mediante el uso de ondas de radio. Las ondas de radio tienen diferentes frecuencias y, al sintonizar un receptor de radio a una frecuencia específica, puede captar una señal específica.

Las ondas de radio se transmiten como una serie de ciclos, uno tras otro. Siempre verá la abreviatura “Hz” utilizada para indicar la frecuencia de una radio. Hertz es igual a un ciclo por segundo.

Las ondas de radio se miden en kilohercios (kHz), que es igual a 1000 ciclos por segundo, o megahercios (MHz), que es igual a 1.000.000 de ciclos por segundo, o 1000 kHz. La relación entre estas unidades es así: 1,000,000 Hertz = 1000 kilohertz = 1 megahertz.

También puede escuchar el término “longitud de onda” cuando escuche sobre ondas de radio. Este término es de los primeros días de la radio cuando las frecuencias se medían en términos de la distancia entre los picos de dos ciclos consecutivos de una onda de radio en lugar del número de ciclos por segundo. Las frecuencias más bajas producen una longitud de onda más larga.

Mientras que la longitud de onda mide la distancia entre los picos de los ciclos, la frecuencia se refiere al tiempo medido entre la “cresta” y el “valle” de una onda que llega a la fuente. Entonces, la frecuencia mide el tiempo en lugar de la distancia, pero esencialmente ambos dicen lo mismo.

Lo importante de la longitud de onda de las radios bidireccionales es que afecta al rango de transmisión en determinadas condiciones. Una longitud de onda más larga, como regla general, permite que una señal de radio viaje una distancia mayor.

Las frecuencias o longitudes de onda más bajas tienen mayor poder de penetración. Esa es una de las razones por las que se utilizan para comunicarse con submarinos. Las ondas de radio VLF (3-30 kHz) pueden penetrar el agua del mar hasta una profundidad de aproximadamente 20 metros. Entonces, un submarino a poca profundidad puede usar estas frecuencias.

Entonces, por lo que leyó anteriormente, puede pensar que VHF es siempre la mejor opción para una radio de dos vías, sin importar dónde la esté usando. Eso no es necesariamente cierto. Aunque VHF tiene mejores capacidades de penetración, eso no necesariamente lo convierte en la mejor opción para edificios. ¿Recuerda la conversación anterior sobre la longitud de onda? La longitud de onda tiene un gran impacto en la transmisión.

Para explicar esto, supongamos que nos estamos comunicando de un lado a otro de un edificio comercial. Entre estos dos puntos hay una pared de metal con una puerta de tres pies. El metal es un enemigo de las ondas de radio y normalmente no lo atraviesan.

Para nuestro ejemplo, supongamos que la longitud de onda UHF que usa la radio es de aproximadamente un pie y medio de largo y que una radio VHF similar mide alrededor de cinco pies de largo. Estos están en el estadio de béisbol de sus longitudes de onda normales.

Cuando el UHF transmite su señal, la onda de pie y medio pasará a través de la puerta, ya que la puerta es más ancha que la longitud de onda. La señal VHF se reflejará totalmente ya que es más ancha que la apertura de la puerta.

Su horno de microondas es un ejemplo de esto. La puerta de entrada de cristal tiene una malla metálica con agujeros muy pequeños. Las microondas, que son de muy alta frecuencia, tienen longitudes de onda de solo varias pulgadas de largo. La malla mantiene las microondas atrapadas en el horno pero te permite ver el interior porque las ondas de luz tienen una longitud de onda microscópica.

Imagínese caminando por el edificio con un poste de cinco pies de ancho. Encontrará los mismos desafíos que encuentra una señal VHF. Ahora imagina caminar por el edificio con un poste de solo un pie y medio de ancho como una onda UHF. Hay muchas menos puertas por las que no podría pasar.

La única diferencia es que las señales inalámbricas penetrarán a través de paneles de yeso, mampostería, cuerpos humanos, muebles, paneles de pared y otros objetos sólidos. Sin embargo, todos estos objetos reducirán la intensidad de la señal. Cuanto más denso es el objeto, más reduce la señal. VHF atravesará estos obstáculos mejor que UHF, pero eso no significa necesariamente que VHF sea mejor para aplicaciones en interiores como hablaremos en la sección UHF a continuación.

En nuestro ejemplo anterior, asumimos que tenía una pared de metal con una abertura. Si invierte esto y tiene un objeto de metal de tres pies frente a la radio transmisora, entonces VHF ganaría. Dado que el objeto tiene tres pies de ancho, bloqueará totalmente la señal UHF, mientras que la señal VHF lo rodeará. Las frecuencias más bajas, como VHF, se difractan alrededor de grandes obstáculos lisos con mayor facilidad, y también viajan más fácilmente a través de ladrillos y piedras.

Para la mayoría de las aplicaciones, las frecuencias de radio más bajas son mejores para un alcance más largo. Una emisora ​​de televisión lo ilustra. Una estación de VHF típica funciona a unos 100.000 vatios y tiene un radio de cobertura de unas 60 millas. Una estación UHF con un radio de cobertura de 60 millas requiere transmitir a 3,000,000 vatios.

Por lo tanto, no hay una opción clara para cuál es mejor, VHF o UHF. Hay mucha “magia negra” en la tecnología de radio, por lo que no siempre es fácil saber cuál funcionará mejor para su aplicación. Para ayudarlo a decidir cuál es la mejor tecnología para usted, a continuación se incluyen más detalles sobre cada una.

Radio UHF

El equipo UHF opera entre las frecuencias de 300 MHz y 3000 MHz. Hasta hace poco, no se usaba mucho. Ahora, la frecuencia de radio UHF se utiliza para GPS, Bluetooth, teléfonos inalámbricos y WiFi.

Hay más canales disponibles con UHF, por lo que en áreas más pobladas, es menos probable que UHF tenga interferencias de otros sistemas. Si se encuentra en un área donde la población es escasa, VHF debería funcionar bien para usted. No hace mucho tiempo, la FCC también abrió una nueva frecuencia VHF llamada MURS que hasta ahora no se usa mucho en la mayoría de las áreas. Hay más información sobre MURS a continuación en la sección VHF. Si se encuentra en un área donde la interferencia de otras radios puede ser un problema, los transmisores y receptores de UHF podrían ser su mejor opción a menos que use una radio MURS VHF. UHF es mejor para atravesar barreras físicas como paredes, edificios y paisajes accidentados. Cualquier cosa que obstruya una onda de radio debilitará la señal de radio. UHF disminuye ese efecto. Aunque es posible que no viaje tan lejos, las ondas de radio UHF atravesarán los obstáculos mejor que VHF.

Para resaltar las diferencias en el alcance en interiores, a continuación se muestra un extracto de un folleto de un fabricante líder de radios de dos vías sobre el alcance previsto de una de sus líneas de radios de dos vías VHF y UHF portátiles:

“Estimaciones de cobertura: a máxima potencia, línea de visión, sin obstrucciones, el alcance es de aproximadamente más de 4 millas. La cobertura en interiores en VHF es de aproximadamente 270,000 pies cuadrados y 300,000 pies cuadrados en UHF. Espere aproximadamente 20 pisos de cobertura vertical en VHF y más a 30 pisos en UHF. Nota: El alcance y la cobertura son estimados y no están garantizados “.

Las ondas VHF no son muy buenas para orientarse entre paredes, edificios y paisajes accidentados. Por lo tanto, el alcance se reducirá significativamente para las radios VHF en estos entornos. Eso puede no ser necesariamente un problema si el rango necesario es de solo unos pocos cientos de pies. También puede agregar una antena externa a una estación base VHF interior que reducirá o eliminará este problema.

Una de las desventajas de UHF es que la FCC requiere que obtenga una licencia para operar en estas frecuencias. Aunque muchas frecuencias en la banda comercial VHF también requieren una licencia. Si elige una radio en las frecuencias VHF MURS, puede operarla sin una licencia. El equipo de UHF suele ser más caro. Los componentes deben ajustarse con precisión y son más costosos de construir. Esto no significa que sea necesariamente mejor, solo más caro.

Una ventaja de la transmisión UHF es la onda físicamente corta que produce la alta frecuencia. Eso significa que la antena de la radio puede ser más corta que una radio VHF equivalente.

Radio VHF

Los equipos de VHF funcionan entre las frecuencias de 30 MHz y 300 MHz. La radio FM, las radios bidireccionales y las transmisiones de televisión operan en este rango.

Tanto las radios UHF como las VHF son propensas a factores de línea de visión, pero VHF un poco más. Las olas atraviesan árboles y paisajes accidentados, pero no tan bien como lo hacen las frecuencias UHF. Sin embargo, si una onda VHF y una onda UHF se transmitieran sobre un área sin barreras, la onda VHF viajaría casi el doble de lejos. Esto hace que VHF sea más fácil de transmitir a larga distancia. Si trabaja principalmente al aire libre, una radio VHF es probablemente la mejor opción, especialmente si está usando una radio de estación base en interiores y agrega la antena externa.

Dado que el VHF ha existido por más tiempo y no es tan complicado de fabricar, el equipo suele ser más barato en comparación con un equipo UHF similar. Una desventaja de este equipo puede ser su tamaño. Dado que las ondas de frecuencia son más grandes, una antena debe ser más grande.

Las radios VHF también tienen un número menor de frecuencias disponibles. Es más probable que la interferencia con otras radios sea un problema. Sin embargo, la FCC recientemente hizo que esto fuera menos problemático cuando abrieron las frecuencias MURS. La frecuencia de 150 MHz es un espectro de radio de Banda Ciudadana que se denomina servicio MURS. MURS son las siglas de Multi-Use Radio Service. Este servicio es para uso en los Estados Unidos y Canadá. Es un servicio de baja potencia y corto alcance en el espectro de radio VHF 150 MHz Citizens Band. Hay 5 canales en las frecuencias MURS con 38 códigos de privacidad debajo de cada uno que le permiten captar solo conversaciones en su código. La FCC no requiere que los usuarios de productos para MURS tengan licencia.

Con MURS puede agregar una antena más grande o externa para mejorar el alcance. Si quieres poner una antena encima de tu casa o negocio, puedes hacerlo con MURS. Algunos fabricantes de antenas afirman que una antena externa puede aumentar la potencia radiada efectiva de un transmisor en un factor de 4. Estos intercomunicadores MURS pueden transmitir hasta cuatro millas, y quizás más con una antena externa, dependiendo del terreno.

Una ventaja de las radios inalámbricas VHF es que la duración de la batería es casi siempre mejor que la de las unidades UHF similares. Para radios portátiles, esto es una ventaja.

Los equipos de VHF suelen ser de menor costo para quienes tienen un presupuesto limitado. El equipo puede ser más económico que los productos UHF similares.

En resumen, si planea usar sus radios de dos vías principalmente dentro de edificios, entonces UHF probablemente sea la mejor solución para usted. Si está utilizando principalmente sus radios bidireccionales para comunicarse en el exterior, VHF sería una buena opción. Cualquiera de las dos tecnologías de radio puede funcionar para usted si realmente no tiene un largo alcance que cubrir. En ese caso, es posible que desee elegir VHF por su menor costo.

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