Onda média - Medium wave

Radiador de mastro típico de uma estação de transmissão comercial AM de onda média , Chapel Hill, Carolina do Norte, EUA

Onda média ( MW ) é a parte da banda de rádio de frequência média (MF) usada principalmente para transmissão de rádio AM . O espectro fornece cerca de 120 canais com qualidade de som limitada. Durante o dia, apenas estações locais podem ser recebidas. A propagação durante a noite permite sinais fortes em uma faixa de cerca de 2.000 km. Isso pode causar interferência massiva porque na maioria dos canais, cerca de 20 a 50 transmissores operam simultaneamente em todo o mundo. Além disso, a modulação de amplitude (AM) está sujeita à interferência de todos os tipos de dispositivos eletrônicos, especialmente fontes de alimentação e computadores. Os transmissores fortes cobrem áreas maiores do que na banda de transmissão FM, mas requerem mais energia. Os modos digitais são possíveis, mas ainda não atingiram o momento.

MW foi a principal banda de rádio para transmissão desde o início na década de 1920 até a década de 1950 até que assumiu o FM com uma melhor qualidade de som. Na Europa, o rádio digital está ganhando popularidade e oferece às estações AM a chance de mudar se nenhuma frequência na banda FM estiver disponível. Muitos países da Europa desligaram seus transmissores MW desde 2010.

O termo é histórico, datando do início do século 20, quando o espectro de rádio era dividido com base no comprimento de onda das ondas em bandas de rádio de ondas longas (LW), ondas médias e ondas curtas (SW).

Alocação de espectro e canal

área kHz (centro) espaçamento canais
Europa, Ásia, África 531-1.602 9 kHz 120
Austrália / Nova Zelândia 531-1.701 9 kHz 131
América do Norte e América do Sul 530-1.700 10 kHz 118

Para a Europa, África e Ásia, a banda MW consiste em 120 canais com frequências centrais de 531 a 1602 kHz espaçadas a cada 9 kHz. O espectro oficial total, incluindo o áudio modulado, varia de 526,5 kHz a 1606,5 kHz. A Austrália usa uma banda expandida alocada até 1.701 kHz. A América do Norte usa 118 canais de 530 a 1700 kHz usando canais espaçados de 10 kHz. A faixa acima de 1610 kHz é usada principalmente apenas por estações de baixa energia. É a faixa preferida para serviços com informações automatizadas de tráfego, meteorologia e turismo. A coordenação de frequência evita o uso de canais adjacentes em uma área.

Qualidade de som

O passo de canal de 9/10 kHz em MW requer a limitação da largura de banda de áudio a 4,5 / 5 kHz porque o espectro de áudio é transmitido duas vezes em cada banda lateral . Isso é adequado para conversas e notícias, mas não para música de alta fidelidade. No entanto, muitas estações usam larguras de banda de áudio de até 10 kHz, o que não é Hi-Fi, mas é suficiente para uma audição casual. No Reino Unido, a maioria das estações usa uma largura de banda de 6,3 kHz. Com AM, depende muito dos filtros de frequência de cada receptor como o áudio é reproduzido. Esta é uma grande desvantagem em comparação com os modos FM e digital, onde o áudio demodulado é mais objetivo. Larguras de banda de áudio estendidas causam interferência em canais adjacentes.

Características de propagação

Os comprimentos de onda nesta banda são longos o suficiente para que as ondas de rádio não sejam bloqueadas por edifícios e colinas e possam se propagar além do horizonte seguindo a curvatura da Terra; isso é chamado de onda fundamental . A recepção prática de ondas terrestres de transmissores fortes normalmente se estende por 320 a 300 milhas, com distâncias maiores em terreno com maior condutividade do solo e maiores distâncias em água salgada. A onda terrestre atinge mais longe em frequências de ondas médias mais baixas.

As ondas médias também podem refletir camadas de partículas carregadas na ionosfera e retornar à Terra a distâncias muito maiores; isso é chamado de skywave . À noite, especialmente nos meses de inverno e em períodos de baixa atividade solar, a camada D ionosférica inferior virtualmente desaparece. Quando isso acontece, as ondas de rádio MW podem ser facilmente recebidas a centenas ou mesmo milhares de quilômetros de distância, pois o sinal será refletido pela camada F superior . Isso pode permitir transmissões de longa distância, mas também pode interferir em estações locais distantes. Devido ao número limitado de canais disponíveis na banda de transmissão MW, as mesmas frequências são realocadas para diferentes estações de transmissão a várias centenas de quilômetros de distância. Em noites de boa propagação das ondas do céu, os sinais das ondas do céu de uma estação distante podem interferir com os sinais das estações locais na mesma frequência. Na América do Norte, o Acordo de Transmissão Regional da América do Norte (NARBA) separa certos canais para uso noturno em áreas de serviço estendidas via skywave por algumas estações de transmissão AM especialmente licenciadas. Esses canais são chamados de canais livres e são obrigados a transmitir em potências superiores de 10 a 50 kW.

Use nas Américas

Inicialmente, a transmissão nos Estados Unidos era restrita a dois comprimentos de onda: "entretenimento" era transmitido a 360 metros (833 kHz), com estações obrigadas a mudar para 485 metros (619 kHz) ao transmitir previsões meteorológicas, relatórios de preços de safra e outros relatórios do governo . Esse arranjo teve inúmeras dificuldades práticas. Os primeiros transmissores eram tecnicamente rudimentares e virtualmente impossíveis de definir com precisão na frequência pretendida e se (como acontecia com frequência) duas (ou mais) estações na mesma parte do país transmitissem simultaneamente, a interferência resultante significava que geralmente nenhuma delas podia ser ouvida com clareza. O Departamento de Comércio raramente interveio em tais casos, mas deixou para as estações a celebração de acordos voluntários de timesharing entre si. O acréscimo de um terceiro comprimento de onda de "entretenimento", 400 metros, fez pouco para resolver essa superlotação.

Em 1923, o Departamento de Comércio percebeu que, à medida que mais e mais estações se candidatavam a licenças comerciais, não era prático ter todas as estações transmitindo nos mesmos três comprimentos de onda. Em 15 de maio de 1923, o secretário de comércio Herbert Hoover anunciou um novo plano de banda que separava 81 frequências, em passos de 10 kHz, de 550 kHz a 1350 kHz (estendido para 1500, depois 1600 e finalmente 1700 kHz nos anos posteriores). Cada estação seria atribuída uma frequência (embora geralmente compartilhada com estações em outras partes do país e / ou no exterior), não tendo mais que transmitir relatórios do tempo e do governo em uma frequência diferente do entretenimento. As estações de classe A e B foram segregadas em sub-bandas.

Nos EUA e no Canadá, a potência máxima do transmissor é restrita a 50 quilowatts, enquanto na Europa existem estações de ondas médias com potência do transmissor de até 2 megawatts durante o dia.

A maioria das estações de rádio AM dos Estados Unidos são obrigadas pela Federal Communications Commission (FCC) a desligar, reduzir a energia ou empregar um conjunto de antenas direcionais à noite para evitar interferência entre si devido à propagação noturna de ondas celestes apenas de longa distância (às vezes chamado vagamente de 'pular'). As estações que desligam completamente à noite são freqüentemente conhecidas como "temporizadores diurnos". Regulamentações semelhantes estão em vigor para estações canadenses, administradas pela Industry Canada ; entretanto, daytimers não existem mais no Canadá, a última estação tendo sido desligada em 2013, após migrar para a banda FM .

Use na Europa

Muitos países desligaram a maioria de seus transmissores MW devido à redução de custos e ao baixo uso de MW pelos ouvintes. Entre eles estão Alemanha, França, Rússia, Polônia, Suécia, Benelux, Áustria, Suíça e a maioria dos Bálcãs.

Grandes redes de transmissores permanecem no Reino Unido, Espanha, Romênia e Itália. Na Holanda e na Escandinávia, algumas novas estações impulsionadas idealisticamente lançaram serviços de baixa potência nas antigas frequências de alta potência. Isso também se aplica à ex-pioneira offshore Radio Caroline, que agora tem uma licença para usar 648 kHz, que foi usada pelo BBC World Service por décadas. Como a banda MW está diminuindo, muitas estações locais dos países restantes, bem como do Norte da África e do Oriente Médio, podem agora ser recebidas em toda a Europa, mas freqüentemente apenas fracas com muita interferência.

Na Europa, cada país recebe um número de frequências nas quais pode ser usada alta potência (até 2 MW); a potência máxima também está sujeita ao acordo internacional da União Internacional de Telecomunicações (UIT).

Na maioria dos casos, há dois limites de potência: um inferior para omnidirecional e um superior para radiação direcional com mínimos em certas direções. O limite de potência também pode depender do dia e é possível que uma estação não opere durante a noite, pois produziria muita interferência. Outros países podem operar apenas transmissores de baixa potência na mesma frequência, novamente sujeito a acordo. A radiodifusão internacional em ondas médias na Europa diminuiu acentuadamente com o fim da Guerra Fria e o aumento da disponibilidade de televisão por satélite e Internet TV e rádio, embora a recepção transfronteiriça de emissões de países vizinhos por expatriados e outros ouvintes interessados ​​ainda ocorra.

No final do século 20, a superlotação na banda de ondas médias foi um problema sério em partes da Europa, contribuindo para a adoção precoce da transmissão VHF FM por muitas estações (particularmente na Alemanha). Devido à alta demanda por frequências na Europa, muitos países estabeleceram redes de frequência única; na Grã-Bretanha , a BBC Radio Five Live transmite de vários transmissores em 693 ou 909 kHz. Esses transmissores são sincronizados cuidadosamente para minimizar a interferência de transmissores mais distantes na mesma frequência.

Use na Ásia

Na Ásia e no Oriente Médio, muitos transmissores de alta potência permanecem em operação. A China opera muitas redes de frequência única.

Um exemplo é NHK. Em março de 2021, a emissora NHK ainda transmite na Indonésia , Mianmar e Tadjiquistão regionais usando a transmissão em ondas médias .

Transmissões estéreo e digital

Sintonizador estéreo TM-152 realista c. 1988

A transmissão estéreo é possível e é ou foi oferecida por algumas estações nos Estados Unidos, Canadá, México, República Dominicana, Paraguai, Austrália, Filipinas, Japão, Coréia do Sul, África do Sul, Itália e França. No entanto, existem vários padrões para estéreo AM . C-QUAM é o padrão oficial nos Estados Unidos e em outros países, mas os receptores que implementam a tecnologia não estão mais disponíveis para os consumidores. Receptores usados ​​com AM Stereo podem ser encontrados. Nomes como "FM / AM Stereo" ou "AM & FM Stereo" podem ser enganosos e geralmente não significam que o rádio decodificará C-QUAM AM estéreo, enquanto um conjunto rotulado "FM Stereo / AM Stereo" ou "AMAX Stereo "suportará estéreo AM.

Em setembro de 2002, a Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos aprovou o sistema proprietário de rádio HD iBiquity in-band on-channel (IBOC) de transmissão de áudio digital , que visa melhorar a qualidade de áudio dos sinais. O sistema Digital Radio Mondiale (DRM) padronizado pela ETSI suporta estéreo e é o sistema aprovado pela ITU para uso fora da América do Norte e territórios dos EUA . Alguns receptores de HD Radio também suportam estéreo C-QUAM AM, embora esse recurso geralmente não seja anunciado pelo fabricante.

Antenas

Antena T multi-fio da estação de rádio WBZ, Massachusetts, EUA, 1925. Antenas T foram as primeiras antenas usadas para transmissão de ondas médias, e ainda são usadas em baixa potência

Para transmissão, os radiadores do mastro são o tipo mais comum de antena usado, consistindo em um mastro estaiado de treliça de aço em que a própria estrutura do mastro é usada como antena. As estações de transmissão com baixa potência podem usar mastros com alturas de um quarto de comprimento de onda (cerca de 310 milivolts por metro usando um quilowatt a um quilômetro) a 5/8 de comprimento de onda (225 graus elétricos; cerca de 440 milivolts por metro usando um quilowatt a um quilômetro) , enquanto as estações de alta potência geralmente usam meio comprimento de onda a 5/9 comprimento de onda. O uso de mastros com comprimento de onda superior a 5/9 (200 graus elétricos; cerca de 410 milivolts por metro usando um quilowatt a um quilômetro) com alta potência dá um padrão de radiação vertical pobre e 195 graus elétricos (cerca de 400 milivolts por metro usando um quilowatt a um quilômetro) é geralmente considerado ideal nesses casos. Normalmente, as antenas do mastro são excitadas em série (acionadas pela base); a linha de alimentação é presa ao mastro na base. A base da antena está em alto potencial elétrico e deve ser apoiada em um isolador de cerâmica para isolá-la do solo. Mastros excitados por shunt, nos quais a base do mastro está em um da onda estacionária no potencial de terra e, portanto, não precisam ser isolados do solo, caíram em desuso, exceto em casos de potência excepcionalmente alta, 1 MW ou mais, onde a excitação em série pode ser impraticável. Se mastros ou torres aterrados forem necessários, antenas de gaiola ou de fio longo são usadas. Outra possibilidade consiste em alimentar o mastro ou a torre por cabos que vão da unidade de afinação até os caras ou travessas a uma certa altura.

As antenas direcionais consistem em vários mastros , que não precisam ter a mesma altura. Também é possível realizar antenas direcionais para ondas médias com antenas de gaiola onde algumas partes da gaiola são alimentadas com uma certa diferença de fase.

Para transmissão de ondas médias (AM), os mastros de um quarto de onda têm entre 153 pés (47 m) e 463 pés (141 m) de altura, dependendo da frequência. Como esses mastros altos podem ser caros e não econômicos, outros tipos de antenas são freqüentemente usados, os quais empregam carga superior capacitiva ( alongamento elétrico ) para alcançar intensidade de sinal equivalente com mastros verticais mais curtos do que um quarto do comprimento de onda. Uma "cartola" de fios radiais é ocasionalmente adicionada à parte superior dos radiadores do mastro, para permitir que o mastro seja mais curto. Para estações de transmissão locais e estações amadoras de menos de 5 kW, costumam ser usadas antenas T e L , que consistem em um ou mais fios horizontais suspensos entre dois mastros, presos a um fio de radiador vertical. Uma escolha popular para estações de baixa potência é a antena guarda - chuva , que precisa de apenas um mastro com um décimo de comprimento de onda ou menos de altura. Esta antena usa um único mastro isolado do solo e alimentado na extremidade inferior contra o solo. No topo do mastro, os fios radiais de carga superior são conectados (geralmente cerca de seis) que se inclinam para baixo em um ângulo de 40-45 graus até cerca de um terço da altura total, onde são terminados em isoladores e daí para fora para as âncoras no solo . Portanto, a antena guarda-chuva usa os fios de sustentação como a parte de carga superior da antena. Em todas essas antenas, a menor resistência à radiação do radiador curto é aumentada pela capacitância adicionada pelos fios presos ao topo da antena.

Em alguns casos raros, são usadas antenas dipolo , que são penduradas entre dois mastros ou torres. Essas antenas destinam-se a irradiar uma onda do céu . O transmissor de ondas médias em Berlin-Britz para transmitir RIAS usou um dipolo cruzado montado em cinco mastros estaiados de 30,5 metros de altura para transmitir as ondas do céu à ionosfera à noite.

Recebendo antenas

Antena de haste de ferrite típica usada em receptores de rádio AM

Como nessas frequências o ruído atmosférico está muito acima da relação sinal / ruído do receptor , antenas ineficientes, muito menores do que o comprimento de onda, podem ser usadas para recepção. Para recepção em frequências abaixo de 1,6 MHz, que inclui ondas longas e médias, as antenas de loop são populares devido à sua capacidade de rejeitar o ruído gerado localmente. De longe, a antena mais comum para recepção de transmissão é a antena de ferrite , também conhecida como antena loopstick. O núcleo de ferrite de alta permeabilidade permite que ele seja compacto o suficiente para ser colocado dentro da caixa do rádio e ainda tenha a sensibilidade adequada. Para recepção de sinal fraco ou para discriminar entre diferentes sinais que compartilham uma mesma frequência, são utilizadas antenas direcionais. Para obter a melhor relação sinal-ruído, é melhor localizá-los ao ar livre, longe de fontes de interferência elétrica. Exemplos de tais antenas de onda média incluem loops de banda larga não sintonizados, loops terminados alongados, antenas de onda (por exemplo, a antena de bebida) e a antena de loop de manga de ferrite.

Veja também

Referências

links externos