O homem não inventou as ondas eletromagnéticas, mas aprendeu a utilizá-las. A natureza tem a propriedade de transportar freqüências na forma de ondas eletromagnéticas. Assim, as diferentes freqüências foram divididas segundo suas características, criando-se o “espectro de freqüências”.
Existem freqüências que podem ser ouvidas. Existem as que podem ser vistas. Entre estas duas faixas estão as freqüências utilizadas para outras finalidades como sistema de comunicação aérea civil e militar, ambulâncias, telefone sem fio, aparelhos de controle remoto, telemetria, controles de segurança, enfim, tudo que necessita ser transportado via freqüências.
As emissoras de rádio e TV, assim como a telefonia e os sistemas de satélites, também tem sua faixa de freqüência reservada dentro do espectro.
Como nosso objetivo é o estudo das freqüências destinadas às telecomunicações, especificamente rádio e TV, são destas que trataremos a seguir.
As faixas de freqüência estão subdivididas desde baixas até as altas freqüências. As mais baixas são as audíveis e as mais altas os raios cósmicos. As que nos interessam são as faixas de VHF, UHF e SHF. Clicando no hiperlink anterior você conhecerá as outras faixas.
VHF: Very Hight Frequency ou Freqüência Muito Alta
Esta faixa vai desde 30 MHz (Mega Hertz) até 300 MHz.
É nela que encontram-se as freqüências utilizadas pelo Rádio FM e TV aberta, desde o canal 2 até o canal 13. Veja na tabela as freqüências destinadas para cada canal.
UHF: Ultra Hight Frequency ou Freqüência Ultra Alta
Esta faixa vai desde 300 MHz até 3.000 MHz (ou 3 GHz: Giga Hertz)
Os canais em TV transmitidos por UHF estão dentro desta faixa. Veja as freqüências atribuídas para cada canal na tabela do espectro.
Além de outros serviços, estão também nesta faixa, os canais para telefonia celular.
SHF: Super Hight Frequency ou Freqüência Super Alta
Vai desde 3 GHz até 30 GHz.
O sistema de subida e descida de sinal para satélite Banda “C”, Banda “Ku” e as freqüências para Radio Digital encontram-se nesta faixa.
Os satélites que operam em banda “C” são os que transportam os sinais de TV aberta, permitem conexão internacional e transportam os sinais de telefonia e dados.
Os satélites que operam na banda “Ku” são bastante utilizados para programação de TV direta à residência, tipo Sky e DirecTV.
Além dos serviços descritos muitos outros estão alocados nestas faixas e nós, enquanto usuários, não temos noção disso.
Observe na tabela a seguir que as freqüências estão em ordem crescente e conforme as características das ondas hertezianas estão atribuídos alguns dos serviços que se utilizam do transporte das freqüências. Estas atribuições são internacionais.
| faixa de | até | serviço | observação |
| 20 Hz | 20.000 Hz | Sons audíveis | |
| 20 KHz | 30 KHz | Ultrassom | |
| 530 KHz | 1.600 KHz | Rádio AM | 107 emissoras com 10 KHz de banda |
| 34,48 MHz | 34,82 MHz | Rádio Taxi | |
| 38 MHz | 40,6 MHZ | Telemedição Biomédica | |
| 40,6 MHz | 40,7 MHz | Telemedição de características de materiais | |
| 40,7 MHz | 41,0 MHz | Telemedição Biomédica | |
| 41,0 MHz | 49,6 MHz | Diversos serviços | |
| 49,6 MHz | 49,9 MHz | Telefone sem fio | |
| 49,9 MHz | 54 MHz | Diversos serviços | |
| 54 MHz | 60 MHz | Televisão VHF | Canal 2 |
| 60 MHz | 66 Mhz | Televisão VHF | Canal 3 |
| 66 MHz | 70 MHz | Televisão VHF | Canal 4 |
| 70 MHz | 72 MHz | Radioastronomia | |
| 72 MHz | 73 MHz | Telecomando | |
| 73 MHz | 75,4 MHz | Rádio Navegação Aeronáutica | |
| 75,4 MHz | 76 MHz | Telecomando | |
| 76 MHz | 82 MHz | Televisão VHF | Canal 5 |
| 82 MHz | 88 MHz | Televisão VHF | Canal 6 |
| 88 MHz | 108 MHz | Radiodifusão Rádio FM |
99 canais em faixas de 200 KHz |
| 88 MHz | 108 MHz | Microfone sem fio de alcance restrito | |
| 108 MHz | 117,975 MHz | Rádio Navegação para Aeronáutica | |
| 117,975 MHz | 121,5 MHz | Comunicação Móvel para Aeronáutica | |
| 121,5 MHz | 121,5 MHz | Comunicação de Socorro | |
| 121,5 MHz | 136 MHz | Comunicação Móvel para Aeronáutica | |
| 136 MHz | 138 MHz | Satélites Meteorológicos Internacionais | |
| 138 MHz | 143,6 MHz | Reservado parea comunicações fixas e móveis | |
| 143,6 MHz | 143,65 MHz | Pesquisas Espaciais | |
| 143,65 MHz | 144 MHz | Rádio Amador | |
| 144 MHz | 146 MHz | Rádio Amador por Satélite | |
| 146 MHz | 148 MHz | Rádio Amador | |
| 148 MHz | 149,17 MHz | Reservado ao SESC – Serviço Especial de Supervisão e Controle | |
| 149,17 MHz | 174 MHz | Diversos serviços | |
| 174 MHz | 180 MHz | Televisão VHF | Canal 7 |
| 180 MHz | 186 MHz | Televisão VHF | Canal 8 |
| 186 MHz | 192 MHz | Televisão VHF | Canal 9 |
| 192 MHz | 198 MHz | Televisão VHF | Canal 10 |
| 198 MHz | 204 MHz | Televisão VHF | Canal 11 |
| 204 MHz | 210 MHz | Televisão VHF | Canal 12 |
| 210 MHz | 216 MHz | Televisão VHF | Canal 13 |
| 216 MHz | 470 MHz | Diversos Serviços | |
| 470 MHz | 476 MHz | Televisão UHF | Canal 14 |
| 476 MHz | 482 MHz | Televisão UHF | Canal 15 |
| 482 MHz | 806 MHz | Televisão UHF | Canais 16 a 69 |
| 806 MHz | 824 MHz | Diversos serviços | |
| 824 MHz | 834,4 MHz | Telefonia Celular Banda “A” | |
| 834,4 MHz | 845 MHz | Telefonia Celular Banda “B” | |
| 845 MHz | 869 MHz | Diversos Serviços | |
| 869 MHz | 880 MHz | Telefonia Celular Banda “A” | |
| 880 MHz | 880,6 MHz | Outros Serviços | |
| 880,6 MHz | 890 MHz | Telefonia Celular Banda “B” | |
| 890 MHz | 891,5 MHz | Telefonia Celular Banda “A” | |
| 891,5 MHz | 894 MHz | Telefonia Celular Banda “B” | |
| 894 MHz | 896 MHz | Telefonia Celular Aeronáutico | |
| 896 MHz | 3.000 MHz | Outros Serviços | |
| 3 GHz | 3,1 GHz | Rádio Navegação e Rádio Localização | |
| 3,7 GHz | 4,2 GHz | Descida de sinal de Satélite Banda “C | |
| 5,925 GHz | 6,425 GHz | Subida de sinal de Satélite Banda “C” | |
| 6,425 GHz | 7,125 GHz | Sistema Digital | |
| 10,7 GHz | 11,7 GHz | Rádio Digital | |
| 10,7 GHz | 12,2 GHz | Descida de sinal de Satélite Banda “Ku” | |
| 13,75 GHz | 14,8 GHz | Subida de sinal de Satélite Banda “Ku” | |
| 14,5 GHz | 15,35 GHz | Rádio Digital | |
Tabela 1: Espectro de Freqüência e alguns dos serviços atribuídos
O Espectro de Freqüência
| telefonia | 6,25 KHz para cada ligação | ( 6,25 KHz de banda ) |
| rádio AM | 10 KHz de espaço para cada estação | ( 10 KHz de banda ) |
| rádio FM | 200 KHz de espaço reservado para cada emissora | ( 200 KHz de banda ) |
| televisão | 6 MHz de espaço para cada canal | ( 6 mega de banda) |
Estas bandas são reservadas segundo as características e quantidade de informações que devem ser transportadas para cada tipo de serviço.
Como exemplo veja que dividindo o espaço reservado para uma TV pelo espaço reservado para um telefone, vemos que no espaço que fica reservado para transmitir uma emissora de televisão poderiam ser transmitidos 960 telefones simultaneamente.
Isto acontece porque a telefonia precisa transportar apenas a voz que, como você já viu no capítulo 2.2, oscila em uma faixa em torno de 1.000 Hz. Portanto os 6,25 KHz de banda são mais que suficientes para transportar as oscilações da fala, sendo 3 KHz para transmissão, mais 3 KHz para recepção com uma pequena freqüência de espaço entre a TX (transmissão) e a RX (recepção).
A televisão, no entanto, tem mais informações. Só de vídeo são 30 quadros por segundo. Cada quadro é formado por 525 linhas. Cada linha é constituída por aproximadamente, 450 pontos. Estes pontos são os pixels, menor unidade visível que forma a imagem em uma tela de TV. Quanto maior o número de pixels, melhor a definição da imagem. É conhecido no meio técnico por “Resolução Horizontal”.
(veja , capítulo 2.2 – A formação da imagem na televisão).
Todos estes números mostram que, para formar o vídeo da TV são mais de 7 milhões de pixels para serem transmitidos por segundo. Além do espaço para o vídeo propriamente dito, há bandas de áudio, de sincronismo e outros elementos característicos da TV. Logo, a TV (analógica) necessita 6 MHz de banda para que caibam todos os elementos a serem transmitidos.
O Rádio FM, por exemplo, nos oferece maior qualidade sonora. Isto ocorrre porque a banda de passagem para o rádio FM é de 200 KHz por canal, bem maior que os 10 KHz do rádio AM.
Enfim, cada meio tem suas características, portanto necessitam de um espaço adequado no espectro de freqüência para que suas características possam ser levadas desde o transmissor até o receptor, mantendo as características originais.
A quantidade de serviços atribuídos às diferentes freqüências do espectro é grande. Na tabela 1 aparecem apenas as atribuições que necessitamos para o conteúdo desta aula mas, na verdade, o espectro de freqüências está saturado.
O motivo pelo qual os canais de TV VHF não aparecem sequencialmente é porque foram sendo atribuidos conforme o crescimento do volume de sinais transmitidos. Quando a faixa para a TV UHF foi atribuída, foi quase possível colocá-la na seqüência.
Com a telefonia celular podemos entender melhor. É uma tecnologia nova que também depende de um espaço no espectro de freqüência. Por isso a faixa da telefonia celular foi atribuída em diversos espaços do espectro, preenchendo lacunas que ainda estavam disponíveis, no entanto hoje as lacunas praticamente já não existem.
Para complicar um pouquinho mais, existem tipos de sinais cujas características exigem freqüências maiores com comprimento de onda menor como, por exemplo, a televisão. Logo o sinal de TV não pode ser alocado em freqüências baixas.
Os controles remotos de aparelhos eletrodomésticos, funcionando com freqüência na faixa do raio infravermelho, estão ocupando também um espaço, para eles reservados, no espectro.
E a cada momento, novos equipamentos surgem, novas tecnologias do “wireless”, ou seja do “sem fio” tendem a ocupar maior espaço na sociedade moderna. Mas cada nova tecnologia requer um espaço novo em um espectro que já não tem como atender a todos os desejos humanos.
Isto fez com que o Homem pesquisasse meios para aumentar os espaços para mais e mais sinais, que a tecnologia pede para inserir na sociedade.
Como o espectro de freqüência é fixo, não podemos aumentá-lo, resta uma alternativa: tentar diminuir a quantidade de informações que necessitam passar pelo mesmo espaço.
Assim, uma das tecnologias encontradas foi a de digitalizar os sinais, de forma a permitir a compactação dos espaços repetitivos do sinal transmitido e, assim, encaixar mais transmissões no mesmo espaço do espectro. A tecnologia digital será tratada na aula específica.
*Com informação: Willians Cerozzi Balani | http://www.willians.pro.br
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