Τις ημέρες πριν από την ψηφιακή τηλεοπτική εκπομπή, τοπικά κανάλια από δύο έως 13 μεταδόθηκαν στο VHF (για "Πολύ υψηλή συχνότητα"), και τα κανάλια από 14 έως 83 βγήκαν στο UHF (για "Υψηλή συχνότητα"). Σήμερα η ψηφιακή τηλεόραση μεταδίδεται στη ζώνη UHF, αλλά το VHF εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για ραδιόφωνο FM και ραδιόφωνο θαλάσσιων ζωνών και οι λάτρεις των ερασιτεχνικών ραδιοφώνων εξακολουθούν να μεταδίδουν και στις δύο μπάντες. Λόγω των διαφορετικών χαρακτηριστικών των δύο ζωνών συχνοτήτων, τα βέλτιστα σχέδια για κεραίες UHF και VHF είναι σημαντικά διαφορετικά.
Χαρακτηριστικά συχνότητας
Η ζώνη συχνοτήτων VHF κυμαίνεται από 50 MHz έως 225 MHz, η ζώνη UHF εκτείνεται από 420 MHz έως 1,3 GHz. Τα μήκη κύματος αυτών των ζωνών ποικίλλουν δραματικά. Για παράδειγμα, ένα σήμα VHF 54 MHz έχει μήκος κύματος 6 μέτρα, ενώ ένα σήμα UHF 450 MHz έχει μήκος κύματος μόλις 70 εκατοστά. Τα μικρά μήκη κύματος των σημάτων UHF τους επιτρέπουν να περνούν πιο εύκολα μέσα από εμπόδια και να αναπηδούν από την ιονόσφαιρα, έτσι ώστε να μπορούν να ταξιδεύουν πολύ πέρα από τον ορίζοντα του πύργου εκπομπής.
Αρχές σχεδιασμού κεραίας
Ο σκοπός μιας κεραίας είναι να συλλάβει την ηλεκτρομαγνητική ενέργεια των ραδιοκυμάτων, προκαλώντας ένα ρεύμα σήματος στην κεραία που μεταφέρεται στα καλώδια μολύβδου. Οι περισσότερες κεραίες έχουν σχεδιαστεί για τη λήψη του ίδιου σήματος σε πολλά σημεία, που ονομάζονται "στοιχεία", συνδυάζοντας τα ρεύματα σήματος και ενισχύοντας έτσι την ισχύ του σήματος. Ο αριθμός και το μήκος των στοιχείων, η απόσταση των στοιχείων και το πάχος των στοιχείων είναι όλες οι λειτουργίες του μήκους κύματος της συχνότητας που έχει σχεδιαστεί για να συλλάβει η κεραία.
Κεραίες VHF
Επειδή τα μήκη κύματος VHF είναι σχετικά μεγάλα, οι κεραίες VHF απαιτούν μεγαλύτερα στοιχεία. Ωστόσο, η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα των συχνοτήτων VHF στην επαγωγή ρεύματος σημαίνει ότι χρειάζονται λιγότερα στοιχεία και η ράβδος (ή "βραχίονας") στην οποία συνδέονται μπορεί να είναι μικρότερη, δηλαδή στην περίπτωση μιας κεραίας UHF. Για παράδειγμα, μια βέλτιστη κεραία για 144 MHz θα απαιτούσε 12 στοιχεία, που κυμαίνονται από 41 1/8 έως 34 3/4 ίντσες σε μήκος, τοποθετημένα σε βραχίονα 17 ποδιών.
Κεραίες UHF
Τα μήκη κύματος UHF είναι πολύ μικρότερα από το VHF, επομένως τα στοιχεία τους είναι αντίστοιχα μικρότερα. Επιπλέον, οι κεραίες UHF απαιτούν επίσης πολλά περισσότερα στοιχεία για να παρέχουν επαρκή ποσότητα ενίσχυσης σήματος. Μια κεραία βελτιστοποιημένη για 432 MHz θα χρειαζόταν 33 στοιχεία σε βραχίονα 24 1/2 πόδια. Αυτά τα στοιχεία, ωστόσο, θα είχαν μήκος 13 11/16 έως 10 11/16 ίντσες.
