Antenne UHF vs VHF
À l'époque avant la TV numérique, les chaînes locales 2 à 13 étaient diffusées en VHF (Very High Frequency) et les chaînes 14 à 83 en UHF (Ultra High Frequency). Aujourd'hui, la TV numérique est diffusée dans la bande UHF, mais le VHF est encore utilisé pour la radio FM et la radio marine, et les radioamateurs diffusent encore sur les deux bandes. En raison des caractéristiques différentes des deux bandes de fréquences, les designs optimaux pour les antennes UHF et VHF sont significativement différents.
Caractéristiques de fréquence
La bande VHF va de 50 MHz à 225 MHz, la bande UHF s'étend de 420 MHz jusqu'à 1,3 GHz. Les longueurs d'onde de ces bandes varient dramatiquement ; par exemple, un signal VHF 54 MHz a une longueur d'onde de 6 mètres, tandis qu'un signal UHF 450 MHz a une longueur d'onde de seulement 70 cm. Les courtes longueurs d'onde des signaux UHF leur permettent de passer plus facilement à travers les obstacles et de rebondir sur l'ionosphère, leur permettant de voyager bien au-delà de l'horizon de la tour émettrice.
Principes de design d'antenne
Le but d'une antenne est de capturer l'énergie électromagnétique des ondes radio, induisant un courant de signal dans l'antenne qui est passé aux fils de liaison. La plupart des antennes sont conçues pour capturer le même signal en plusieurs points, appelés « éléments », combinant les courants de signal et amplifiant ainsi la force du signal. Le nombre et la longueur des éléments, l'espacement et l'épaisseur sont tous fonction de la longueur d'onde de la fréquence que l'antenne est conçue pour capturer.
Antennes VHF
Comme les longueurs d'onde VHF sont relativement longues, les antennes VHF nécessitent des éléments plus longs. Cependant, la plus grande efficacité des fréquences VHF pour induire du courant signifie qu'il faut moins d'éléments, et la tige (ou « boom ») à laquelle ils sont attachés peut être plus courte que pour une antenne UHF. Par exemple, une antenne optimale pour 144 MHz nécessiterait 12 éléments, allant de 104 à 88 cm de long, disposés sur un boom de 5,2 mètres (17 pieds).
Antennes UHF
Les longueurs d'onde UHF sont beaucoup plus courtes que VHF, donc leurs éléments sont correspondamment plus courts. De plus, les antennes UHF nécessitent beaucoup plus d'éléments pour fournir une amplification de signal adéquate. Une antenne optimisée pour 432 MHz aurait besoin de 33 éléments sur un boom de 7,5 mètres (24,5 pieds). Ces éléments mesureraient cependant seulement 35 à 27 cm de long.