Este artigo é de 1978, uma época em que não existia a TV digital e que as transmissões de TV eram feitas em sua maioria na faixa de VHF. O artigo é válido para os locais em que a TV em VHF ainda existe e onde o FM ainda é comum.
As emissões de TV e FM usam frequência de uma faixa que vai de 54 MHz à 261 M Hz, ocorrendo na propagação de suas ondas fenômenos de diversos tipos que podem ser causa de "muitas dores de cabeça" para os possuidores de aparelhos receptores.
Neste artigo falaremos de alguns fenômenos que ocorrem com as ondas de TV e FM, que podem afetar a qualidade da recepção, sugerindo algumas correções para os casos em que isso seja possível.
Na verdade indicar soluções gerais para os casos de anormalidades que ocorram na recepção,é praticamente impossível em vista da complexidade dos fenômenos que ocorrem. A faixa de TV e FM é ampla demais, compreendendo tipos de ondas que se comportam de maneiras diferentes diante dos fatores que podem afetar sua propagação.
Assim, enquanto que existem fatores que podem ser prejudiciais a recepção das estações que operam nas frequências mais baixas esses mesmos fatores podem não influir na propagação dos sinais das estações de frequências mais altas e vice-versa. (figura 1).
Para estudar então o que pode ocorrer com as ondas emitidas pelas estações de TV, podemos adotar a mesma divisão de frequências, por faixas feita normalmente nos setores técnicos.
Dividimos a faixa de frequências reservada a emissão de sinais de TV em duas bandas:
a) a faixa dos canais baixos cujas frequências vão de 54 MHz à 88 MHz que corresponde aos canais 2, 3, 4. 5 e 6.
b) A faixa dos canais altos que vai dos 174 MHz aos 216 MHz que corresponde aos canais de 7 à 13.
Como a faixa de frequências utilizada nas emissões de FM vai de 88 MHz aos 108 MHz, podemos incluí-la na faixa dos “canais baixos" em vista de seu comportamento (figura 2).
De um modo geral podemos dizer que à medida que a frequência das ondas consideradas, aumenta,mais seu comportamento se aproxima do comportamento manifestado pelas ondas luminosas.
Uma influência cada vez maior dos obstáculos físicos começa então a manifestar-se, e ao mesmo tempo torna-se cada vez mais fácil o aparecimento do fenômeno da interferência em vista da composição de ondas vindas diretamente de um transmissor com ondas que sejam refletidas por obstáculos vizinhos conforme ilustre a figura 3.
As condições atmosféricas constituem num fator de grande importância para a recepção dos sinais de TV e FM, principalmente se a distância do transmissor ao receptor for grande.
As ondas de TV e FM, de um modo geral estão influenciadas por três tipos de fenômenos principais:
a) refração nas baixas camadas da atmosfera.
b) reflexão no solo e em obstáculos.
c) reflexão na ionosfera em frequências de até 60 MHz.
Analisemos a seguir cada um dos tipos de fenômenos:
l) REFRAÇÃO ATMOSFÉRICA
A refração atmosférica para as ondas de TV e FM pode ser considerada análoga a refração da luz que ocorre quando esta passa de um meio a outro, como, por exemplo, quando passa do ar para a água.
Neste caso o raio de luz sofre um desvio, alterando portanto sua direção de propagação. Este fenômeno pode ser facilmente observado quando colocamos um lápis num copo com água. Para o observador o lápis parece ”quebrado" em vista da refração dos raios de luz dele provenientes (figura 4).
A refração ocorre quando os raios luminosos passam de um meio de maior densidade para um de maior densidade ou vice-versa. No ar, por exemplo, em vista de nos dias quentes formar-se perto do asfalto uma camada de ar quente, os raios de luz de uma fonte distante, como o céu azul, podem sofrer um desvio, incidindo nos olhos de um motorista que então tem a nítida impressão de ver uma “poça de água" (espelho) no chão (figura 5). Este é o fenômeno conhecido por ”miragem".
Para o caso das ondas de TV e FM, pode ocorrer o mesmo fenômeno, fazendo com que as ondas emitidas pelas emissoras sofram refrações nas camadas de ar de diferentes temperaturas (mais frias ou mais quentes).
É claro que o desvio será tanto mais acentuado quanto maior for a diferença de temperatura entre as camadas de ar, e no caso de uma transição suave da temperatura a onda sofre na realidade uma “curvatura".
Sob condições favoráveis, as ondas de TV e FM, tanto das baixas frequências quanto das altas,(sendo as de alta com mais probabilidade) sofrem refrações de tal modo que acompanham a curvatura da terra podendo ser recebidas em locais muito distantes das emissoras.
Casos de emissoras argentinas sendo recebidas em São Paulo e Belo Horizonte já foram constatados em determinados dias de inverno quando as condições podem se tornar bem favoráveis. (figura 6).
No caso, entendemos por condições favoráveis um aumento uniforme da temperatura do ar com a altitude, e também uma diminuição do grau de umidade do ar com a elevação da temperatura. As ondas emitidas pelas estações podem então realizar trajetórias curvadas para baixo acompanhando por distâncias bastante grandes e curvatura da terra, podendo com isso chegar a locais bem mais distantes do que seria possível levando-se simplesmente o alcance óptico, ou seja, a linha visual, conforme mostra a figura 7.
Como a ocorrência deste fenômeno exige condições atmosféricas muito especiais sua ocorrência é rara em nossas latitudes.
Na Amazônia com frequência podem ser captadas emissões de TV de países vizinhos em distâncias superiores às normais.
ll) REFLEXÃO NO SOLO E EM OBSTÁCULOS
Este tipo de fenômeno tem diversas consequências na recepção dos sinais de TV e FM. Um deles é que pode dar origem a interferências que resultam da composição das ondas que incidem diretamente na antena e das ondas refletidas (figura 8).
Quando uma onda refletida chega em defasagem com a onda direta, de modo que os pontos de mínimo de uma coincidam com os pontos de máximo da outra, o resultado será um cancelamento dos sinais (interferência destrutiva), ficando a recepção prejudicada.
No caso das ondas chegarem em concordância de fase, haverá um reforço, e o sinal não será prejudicado. Nos casos de interferências desse tipo que se traduzem por eventuais deficiências na captação do sinal, a utilização de uma antena direcional que impeça a captação do sinal refletido, ou então um simples deslocamento de alguns metros da antena pode resultar numa melhora considerável das condições de recepção (figura 9).
No caso da recepção de TV a interferência causada pela reflexão num obstáculo pode ter consequências mais sérias do que uma simples dificuldade em recebê-los. A diferença de tempo entre um sinal direto e o sinal refletido que tem de percorrer um caminho maior, pode ter como resultado uma "defasagem" da informação transmitida que se traduz num deslocamento lateral da imagem na tela.
Temos então duas imagens: uma mais forte correspondente. ao sinal direto, e outra paralela ligeiramente deslocada que corresponde ao sinal refletido. Esse fenômeno é conhecido como “fantasma". (figura 10).
O fenômeno do "fantasma da imagem" normalmente é mais acentuado nas altas frequências quando as dimensões dos obstáculos em geral são bem maiores que o comprimento da onda correspondente.
Para um percurso adicional de 3 km de uma onda, que corresponde a um retardo de apenas 10 us (a velocidade de propagação da onda é de 300000 km por segundo), no caso dos receptores de FM o éco não pode ser percebido, não havendo problemas no caso.
É claro que devemos considerar em que a captação da onda refletida pode ser benéfica. Se entre a estação transmissora e o seu receptor existir um obstáculo de grandes dimensões que prejudique a captação direta você pode se aproveitar- de um ponto de reflexão como um morro, prédio ou estrutura metálica de dimensões grandes, apontando para ele a sua antena (figura 11).
III) DIFRAÇÃO
A difração é o fenômeno que ocorre quando um sinal sofre um desvio ao passar por um obstáculo, conforme sugere a figura 12.
No caso o sinal de uma estação distante pode ser captado mesmo por trás de um obstáculo de grandes dimensões em vista do fenômeno da refração. A localização exata da antena receptora deve ser escolhida em função da maneira como ocorrer o fenômeno.
