Antena VHF vs Antena UHF

En los sistemas de comunicación modernos, las antenas son componentes esenciales que permiten transmitir y recibir ondas de radio a distintas frecuencias. Las antenas de muy alta frecuencia (VHF) y de frecuencia ultraalta (UHF) son dos variedades populares que satisfacen diversas demandas de comunicación.

A Antena UHF es un dispositivo destinado a recibir y transmitir señales en la banda UHF, que suele estar comprendida entre 300 MHz y 3 GHz. La UHF es menos eficaz cuando atraviesa obstrucciones cercanas, ya que sus ondas de frecuencia son más cortas. Estas antenas se utilizan en diversas aplicaciones,

• Televisión
• Comunicaciones inalámbricas
• Teléfonos móviles
• GPS
• Comunicación por satélite
• Sistemas de radar

Una antena fabricada para recibir y transmitir señales en la banda de Muy Alta Frecuencia se denomina Antena VHF. Esta gama de frecuencias abarca de 30 a 300 MHz y se utiliza, entre otras cosas, para,

• Radioaficionados
• Radio comercial
• Emisiones de TV
• Servicios de radio

Existen varios tipos diferentes de antenas VHF, entre ellos Yagi VHFLos tipos de antena más comunes son las antenas de superficie, las dipolares y las de plano de tierra. Cada tipo de antena tiene unas características únicas de directividad y ancho de banda, y son una parte esencial de la antena y necesarias para el éxito de la comunicación en la gama VHF. Las ondas VHF penetran y se difractan mejor alrededor de los obstáculos.

En este artículo hablaremos de las antenas UHF y VHF y de las características que suelen influir a la hora de seleccionarlas, como el ancho de banda, la penetración de la señal, el alcance de las comunicaciones, etc.

¿Qué significan UHF y VHF?

Los términos UHF y VHF se refieren a distintas regiones del espectro de radiofrecuencias. VHF son las siglas de Very High Frequency (frecuencia muy alta), que abarca una gama de 30 MHz a 300 MHz, y UHF son las siglas de Ultra High Frequency (frecuencia ultra alta), que va de 300 MHz a 3 GHz. Estas bandas de frecuencia se utilizan para diversas aplicaciones de comunicación.

Las frecuencias VHF suelen ser adecuadas para aplicaciones que requieren comunicaciones de mayor alcance, especialmente en zonas abiertas con menos obstrucciones, como entornos rurales o al aire libre. Las señales VHF pueden viajar largas distancias con menos atenuación, lo que las hace ideales para emisiones de radio y comunicaciones marítimas.

La UHF, por su parte, funciona a frecuencias más altas y ofrece un mayor ancho de banda, lo que la hace más adecuada para aplicaciones que requieren altas velocidades de transmisión de datos. Entre ellas están Wi-Fi, GPS, comunicaciones celulares y emisiones de televisión.

Diferentes gamas de frecuencias

La gama de frecuencias es la principal diferencia entre UHF y VHF. Como hemos comentado antes, UHF tiene un rango de frecuencias de 300 MHz a 3 GHz y VHF tiene un rango de frecuencias de 30 MHz a 300 MHz. En comparación con VHF, las ondas de radio UHF son más pequeñas. Esto indica que se produce una recepción más amplia por las ondas más pequeñas que se ven en las frecuencias UHF. Como resultado de ello, es más probable que las paredes de los edificios y los árboles sean atravesados por las señales UHF.

En VHF hay longitudes de onda más largas y el alcance es mayor debido a la baja atenuación de la señal. A pesar de tener un alcance de comunicación menor, la tecnología UHF permite un mayor ancho de banda y admite aplicaciones que exigen velocidades de transmisión de datos más rápidas a través de antenas UHF.

La duración de la batería de UHF y VHF es otra diferencia. UHF requiere más duración de la batería debido a su frecuencia más alta.

Usos comunes de la antena VHF

Las antenas VHF se presentan en una gran variedad de formas y tamaños para corresponder a su diversa gama de usos. Una de ellas es la antena dipolo, que se utiliza como antena VHF de interior y a veces se conoce como "orejas de conejo" por su aspecto. La flexibilidad de las antenas VHF permite utilizarlas en muchas aplicaciones de comunicación diferentes gracias a su excepcional alcance y a su capacidad para atravesar barreras naturales como los edificios.

1. Radio y televisión FM

Para la radiodifusión en FM, la gama de frecuencias estándar es la VHF, que permite una transmisión de audio clara a grandes distancias. Las frecuencias VHF son muy utilizadas por las cadenas de televisión, concretamente para la transmisión de canales de televisión analógicos.

2. Comunicaciones marítimas

Las radios VHF proporcionan una conectividad fiable en aguas abiertas, por lo que son esenciales para la comunicación entre embarcaciones y estaciones costeras.

3. Comunicación de aviación

La VHF se utiliza en la comunicación entre aeronaves y en el control del tráfico aéreo para garantizar una comunicación coherente y clara entre pilotos y tierra.

4. Radioaficionados

Los radioaficionados suelen utilizar la VHF para las comunicaciones locales, sobre todo en las zonas menos urbanas, ya que las señales pueden alcanzar grandes distancias.

5. Telemetría y Teledetección

La VHF puede utilizarse cuando se requiere la transmisión de señales de largo alcance para aplicaciones de teledetección como el seguimiento de la fauna salvaje y la vigilancia del medio ambiente.

Usos comunes de la antena UHF

La banda UHF del espectro electromagnético se utiliza en antenas UHF tanto para recibir como para transmitir señales. Se han utilizado en muchos contextos diferentes. A continuación se indican las aplicaciones más comunes,

1. Seguridad pública y servicios de emergencia

Las antenas UHF las utilizan sobre todo los funcionarios de seguridad pública, como bomberos, policía y servicios médicos de urgencia, para mantener la comunicación en una zona amplia.

2. Comunicación móvil

Las antenas UHF se utilizan en teléfonos móviles y redes celulares para garantizar una comunicación y conectividad fiables.

3. Comunicación inalámbrica

Se utilizan en sistemas de comunicación inalámbricos como Wi-Fi, Bluetooth y routers inalámbricos. Ayudan a transmitir y recibir datos en distancias cortas.

4. Radio

Las transmisiones de radio en la banda de frecuencia UHF se reciben y transmiten utilizando antenas UHF. Los walkie-talkies, las radios bidireccionales y otros dispositivos de comunicación inalámbrica entran en esta categoría.

5. Televisión

Las emisiones de televisión por aire, sobre todo las de los canales de la banda UHF, se reciben con estas antenas.

6. Seguridad

Las antenas UHF permiten la transmisión inalámbrica de datos de audio y vídeo y se integran en sistemas de seguridad y vigilancia.

7. RFID (identificación por radiofrecuencia)

Los sistemas RFID, que se utilizan con frecuencia para la gestión de activos, el control de acceso y el seguimiento de inventarios, utilizan antenas UHF para leer y escribir datos en etiquetas RFID.

8. Comunicación por satélite

Las tecnologías de comunicación por satélite, como la televisión por satélite y los servicios de Internet, requieren antenas UHF.

Ventajas de las antenas VHF

Propagación de la señal: Las longitudes de onda de las emisiones en VHF son comparativamente más largas. Esto aumenta la distancia que pueden alcanzar las transmisiones VHF cuando hay más espacios abiertos y menos obstáculos como árboles y edificios. Las frecuencias más bajas son incapaces de penetrar objetos sólidos más profundamente. Por eso, las VHF son una buena herramienta de comunicación para exteriores y entornos rurales. Al estar compuestas por frecuencias más bajas, la pérdida de energía durante la transmisión es comparativamente baja.

Zona de cobertura: La VHF es útil para proporcionar cobertura en zonas geográficas más extensas con menos repetidores de radio o infraestructura debido a su mayor alcance. Por ello, resulta asequible para necesidades de comunicación en áreas extensas, como servicios forestales, fuerzas de seguridad rurales y misiones de búsqueda y rescate.

Baja potencia: Los dispositivos VHF consumen menos energía que los UHF, lo que resulta ventajoso para aplicaciones que necesitan una batería de larga duración.

Coste: Las antenas de VHF son una mejor opción para los sistemas de comunicación a gran escala, ya que suelen ser menos costosas de producir y mantener.

Ventajas de las antenas UHF

Alta velocidad de datos: En las antenas de UHF podemos conseguir una mayor velocidad de transmisión de datos. Esto permite utilizar UHF en aplicaciones que necesitan datos en tiempo real.

Compatibilidad con señales digitales: Las frecuencias UHF son muy utilizadas por el sector de la radiodifusión para las transmisiones de radio y televisión. Como las transmisiones de televisión en UHF pueden transportar más información que las señales en VHF, la calidad de la imagen y el sonido es mayor. Para garantizar una transmisión y recepción claras de las señales de televisión, muchos países han reservado determinados canales de UHF para la radiodifusión televisiva.

Más canales: Las bandas de frecuencia UHF pueden albergar un mayor número de canales en comparación con las bandas de frecuencia VHF. Esto permite más opciones y variedad en cuanto a canales de televisión y emisoras de radio disponibles.

Aplicaciones militares: Los militares también utilizan la tecnología de antenas UHF para radares y sistemas de comunicación seguros. Como las antenas UHF tienen un rango de alta frecuencia que permite la transmisión de más datos. Es una herramienta ideal para las operaciones militares que exigen una comunicación segura y fiable.

Limitaciones de las antenas VHF

En VHF, la calidad de la señal puede verse afectada por interferencias de otros equipos electrónicos que estén en frecuencias de VHF. El ruido estático, el deterioro de la señal y, en determinadas situaciones, incluso la pérdida total de la señal pueden ser consecuencia de este tipo de interferencias.

Para longitudes de onda más largas se necesitan antenas más grandes, lo que puede no ser factible para aplicaciones portátiles o pequeñas. Por ejemplo, para obtener el mejor rendimiento, una antena de radiodifusión VHF puede necesitar unos cuantos metros de longitud.

Las señales de VHF tienen problemas para atravesar edificios en entornos urbanos congestionados, lo que podría dar lugar a una cobertura deficiente en interiores. Las señales VHF sufren una fuerte atenuación (debilitamiento) cuando entran en contacto con estos obstáculos. Esto da lugar a "puntos muertos" en los que la señal es demasiado débil para ser útil y a una recepción deficiente en interiores.

Como la VHF suele permitir velocidades de transmisión más bajas que la UHF, no es apropiada para aplicaciones de alta velocidad de transmisión de datos. La VHF tiene un rango de frecuencias menor que la UHF, lo que reduce la cantidad de datos que pueden enviarse en una unidad de tiempo.

Limitaciones de las antenas UHF

Menor alcance: En general, cuando se utilizan bandas UHF, se necesitan más estaciones base o repetidores para cubrir la misma zona. Esto aumenta el coste y la complejidad del despliegue, lo que limita el uso de antenas UHF en grandes sistemas.

Mayor atenuación: Dado que la energía que consumen las bandas de alta frecuencia es relativamente alta, las señales UHF son más susceptibles a la atenuación, lo que puede reducir la intensidad de la señal. Esto se traduce en una pérdida notable de transmisión.

Cuando no se alcanza la línea de visión directa, la UHF es menos eficaz para la comunicación a larga distancia, lo que restringe su uso en algunas aplicaciones. Las señales UHF suelen viajar en línea recta, a diferencia de las señales VHF.

En algunas aplicaciones, los dispositivos UHF pueden necesitar más potencia para mantener una buena comunicación en distancias más largas, lo que afecta a la duración de la batería. Las señales UHF necesitan más potencia para llegar al receptor debido a su mayor frecuencia, lo que se traduce en mayores pérdidas por propagación.

Criterios de selección de antenas

Antes de seleccionar una antena adecuada para su aplicación específica, es posible que deba tener en cuenta algunas cosas.

Como una de las cosas más importantes, es importante evaluar en donde usted está dispuesto a instalar una antena. Existen antenas de interior tanto para VHF como para UHF. Por ejemplo, las "orejas de conejo" en forma de V están hechas para detectar frecuencias VHF. Además, la mayoría de las antenas planas de interior son perfectas para captar transmisiones UHF.

Sin embargo, aunque se diga que algunas antenas de interior son capaces de recibir señales tanto de VHF como de UHF, es muy dudoso que puedan recibir bien las señales de VHF de baja frecuencia.

A continuación se indican algunos criterios importantes que hay que tener en cuenta a la hora de elegir entre antenas VHF y UHF:

La decisión entre VHF y UHF dependerá de la naturaleza de la aplicación, como radiodifusión, comunicaciones móviles o aeronaves. Las aplicaciones de comunicación de largo alcance suelen utilizar VHF, pero las tareas que requieren muchos datos se realizan mejor en UHF.

La elección también depende del entorno en el que se vaya a utilizar la antena. Por su mayor penetración y alcance, la UHF es más adecuada para entornos urbanos densos, mientras que la VHF se adapta mejor a espacios abiertos y zonas rurales.

VHF es la mejor opción si la aplicación requiere una comunicación a larga distancia. Para aplicaciones de corto alcance que requieren velocidades de datos más altas, se debe utilizar UHF.

Uno de los factores más importantes es el tamaño de la antena. Las antenas UHF son más compactas y ligeras, por lo que son adecuadas para aplicaciones móviles y dispositivos portátiles. Debido a su gran tamaño, las antenas VHF se utilizan en sistemas fijos o montados en vehículos.

Las antenas UHF se recomiendan para aplicaciones como streaming y comunicación digital, que requieren mayores velocidades de transmisión de datos. La VHF es una opción mejor para la transmisión directa de voz a larga distancia.

Conclusión

Hasta ahora, hemos hablado de las principales diferencias entre UHF y VHF que debes tener en cuenta al seleccionar la antena adecuada para tus aplicaciones. Debido a las diferencias en sus rangos de frecuencia, potencia y limitaciones, las antenas VHF y UHF tienen casos de uso específicos. Mientras que la UHF funciona bien en tareas de alta velocidad de datos en situaciones urbanas, la VHF es más adecuada para comunicaciones de largo alcance y aplicaciones en exteriores. Para hacer una elección inteligente, hay que conocer las variaciones de consumo, ancho de banda, penetración de la señal, tamaño y alcance.

Así que, al final, el entorno en el que va a fijar la antena, el contexto de la aplicación y los requisitos particulares de comunicación determinarán cuál es la mejor antena. La elección correcta entre VHF y UHF le proporcionará a su aplicación un mejor rendimiento y fiabilidad en el caso de uso especificado, ya sea para comunicaciones móviles, seguridad pública, aviación o aplicaciones marítimas.