Como funcionam os sistemas de rádio HF e VHF?

As frequências altas e muito altas são ondas de rádio. Eles fazem parte do espectro eletromagnético e são comumente chamados de rádio de ondas curtas (para ondas de HF) e modulados por frequência (para ondas de VHF), também conhecido como rádio "FM". Ambas as bandas de rádio são usadas na transmissão de transmissões de rádio comerciais. As ondas de rádio VHF também são usadas para transmitir sinais de televisão.

O espectro eletromagnético é dividido em diferentes ondas de fótons carregados que oscilam em frequências específicas. Todo o espectro de radiação EM (em ordem crescente de energia) consiste em ondas de rádio, microondas, radiação infravermelha, luz visível, radiação ultravioleta, raios X e raios gama. As próprias ondas de rádio podem ser subdivididas em diferentes frequências, de ultrabaixas a extremamente altas. As características de energia da radiação eletromagnética podem ser ondas ou partículas.

Uma onda de rádio é uma transmissão eletromagnética composta de campos elétricos e magnéticos vibrando juntos. Esses dois campos estão alinhados em um arranjo perpendicular e viajam como uma onda. A energia da onda se move para frente e para trás entre os campos elétrico e magnético. A frequência com que uma onda de rádio gira por segundo é medida em unidades de "hertz". Os sinais de rádio podem ser omnidirecional e se propagam para fora em uma forma esférica, ou podem ser unidirecionais e irradiar para fora como um feixe focalizado.

As ondas de rádio de alta freqüência vibram entre 3 e 30 megahertz. Isso também é conhecido como banda de rádio de ondas curtas e esta frequência é usada para radioamadorismo, CB e rádio comercialmente transmitido. As transmissões de ondas curtas costumam ter conteúdo voltado para notícias, políticas ou religiosas. As ondas de HF podem refratar a ionosfera terrestre (uma camada de partículas carregadas na atmosfera) e redirecionar para um local desejado no solo. Desta forma, os sinais de rádio de ondas curtas podem ser direcionados para uma região geográfica.

As ondas de rádio VHF na faixa de 30 a 300 megahertz também são conhecidas como ondas "moduladas por frequência" ou FM, e são usadas para rádio comercial e transmissão de televisão. Os sinais VHF podem transportar uma quantidade maior de informações, razão pela qual o sinal é mais claro. As ondas FM não são refratadas pela ionosfera. Uma desvantagem do FM é que os sinais viajam em linha reta. Os transmissores e receptores, portanto, devem ter uma linha de visão; caso contrário, os sinais acabarão por viajar para o espaço devido à curvatura da Terra.

A propagação das ondas de rádio pode ser afetada por uma série de fatores ambientais, sendo os mais comuns obstáculos geográficos como montanhas e corpos d'água. Os sinais VHF (FM) são mais afetados por distúrbios atmosféricos, como neblina ou nuvens, do que os sinais HF (ondas curtas). As ondas de rádio HF, no entanto, estão sujeitas à refração (ou flexão) pela ionosfera, enquanto as ondas VHF não. Como as ondas VHF têm uma frequência mais alta e um foco mais direcional, as antenas de transmissão devem ser colocadas em uma altitude mais alta. Isso não é necessário para transmissores de HF, pois eles utilizam refração ionosférica para direcionar seus sinais.