Com certeza você já se deparou com a perda de sinal de uma emissora de rádio AM ou FM, enquanto estava viajando de uma cidade para outra. Mas você sabe por que esse fenômeno ocorre?

Se ficou curioso, acompanhe o nosso post para entender o quão longe viajam as ondas de rádio, suas características e limitações; e aproveite para ficar por dentro de outras curiosidades do mundo do rádio.

História das ondas de rádio

Antes de falarmos sobre a distância que as ondas de rádio percorrem, é importante conhecermos a história de seu descobrimento e da invenção das máquinas que permitem aos seres humanos fazerem uso deste fenômeno. Para isto, vamos voltar 2 séculos no tempo e falar de grandes nomes da ciência!

James Clerk Maxwell foi o responsável por criar a teoria moderna do eletromagnetismo. Resumindo muito o trabalho incrível de Maxwell, foi ele quem provou no papel, em 1865, a existência de ondas eletromagnéticas, e por consequência, das ondas de rádio.

Já Heinrich Hertz foi quem, através das teorias criadas por Maxwell, conseguiu demonstrar na prática que as ondas eletromagnéticas existiam. Em seu laboratório, Hertz construiu uma máquina que gerava uma faísca. Esta faísca, por sua vez, gerava uma perturbação eletromagnética que se propagava pelo ar, e era captada por outra parte de seu experimento. De forma muito resumida, Hertz construiu um emissor e transmissor de ondas eletromagnéticas! A data? 29 de Novembro de 1888.

Alguns anos mais tarde, durante a década de 1890, Guglielmo Marconi inventou o telégrafo sem fio. Aperfeiçoando a máquina de Hertz, Marconi conseguiu transmitir sinais de telégrafos através do ar! Primeiro, por apenas 9 metros. Gradativamente foi aperfeiçoando seu invento, até que em 1901 conseguiu transmitir um sinal de telégrafo sem fio através do Oceano Atlântico, por mais de 3000 quilômetros.

A partir daí, grandes nomes evoluíram a tecnologia teorizada por Maxwell e comprovada por Hertz. Guglielmo Marconi, Nikola Tesla e Thomas Edison, além do brasileiro Robero Landell de Moura, foram os responsáveis por evoluir a invenção de Hertz e transformar o simples transmissor-receptor em uma tecnologia capaz de revolucionar o mundo.

A distância que as ondas de rádio percorrem

As ondas de rádio, como comentamos, são vibrações no espectro eletromagnético. Por isto, se movimentam na velocidade da luz a incríveis 300 mil quilômetros por segundo! Para entendermos o quão longe as ondas de rádio podem viajar, precisamos compreender algumas características deste fenômeno.

Características das ondas de rádio

As ondas de rádio possuem características que determinam a potência de transmissão, identificação, posição no espectro de rádio e rapidez de movimento da onda. Conheça um pouco sobre cada uma delas:

Amplitude: É a medida da intensidade da onda. É a distância máxima entre a crista (ponto mais alto) e o vale (ponto mais baixo) da onda. A amplitude de uma onda de rádio determina sua potência de transmissão, ou seja, quanto mais ampla a onda, mais distante ela pode ser transmitida.

Comprimento de onda: É a distância entre duas cristas consecutivas da onda. Ela pode ser medida em metros ou em outras unidades de comprimento. O comprimento de onda está diretamente ligado à sua frequência.

Frequência: É a medida da quantidade de vezes que a onda completa um ciclo por segundo. Ela é medida em Hertz (Hz). As ondas eletromagnéticas são categorizadas por sua frequência. Luz visível, microondas, raios X e rádio são exemplos de tipos de ondas eletromagnéticas.

As ondas de rádio são caracterizadas por terem frequências muito curtas, bem menores do que a luz visível. E, no caso das vibrações eletromagnéticas, quanto menor a frequência, maior é o tamanho da onda. E quanto maior é o tamanho de uma onda de rádio, mais longe ela consegue viajar sem sofrer interferência dos obstáculos.

É por isto que as rádios que utilizam a banda AM conseguem alcançar distâncias muito maiores que rádios da banda FM! Mas nós vamos falar mais sobre isso, mais a frente.

Limitadores do alcance das ondas de rádio

Além de características como amplitude, comprimento da onda e frequência, há outros aspectos a serem levados em consideração quando o assunto é o alcance das ondas de rádio. Vários fatores podem influenciar a distância que as ondas de rádio percorrem. Confira alguns deles:

Potência do transmissor

A potência do transmissor é um fator crítico na determinação da distância que as ondas de rádio percorrem. Quanto maior a potência do transmissor, mais longe as ondas de rádio viajarão. Isso ocorre porque a potência do transmissor determina a intensidade da onda de rádio. Quanto mais intensa a onda de rádio, mais forte ela será e, portanto, mais longe ela viajará.

No entanto, é importante notar que aumentar a potência do transmissor não garante automaticamente uma transmissão mais longa. Além disso, o aumento da potência do transmissor também pode causar problemas, como interferências em outras transmissões de rádio. 

As regulamentações governamentais estabelecem limites para a potência dos transmissores de rádio para garantir a compatibilidade entre várias transmissões.

Interferências

As interferências são uma das principais causas de perda de qualidade e de distância na propagação das ondas de rádio. Elas podem ser causadas por vários fatores, como outras transmissões de rádio, obstáculos físicos, atividade elétrica ou outros tipos de poluição eletromagnética.

Quando falamos de rádios AM e FM, as causas mais comuns de interferência são as “rádio piratas”, que ao transmitirem em frequências idênticas às de rádios legalizadas, acabam por bloquear localmente sua recepção.

As regulamentações governamentais estabelecem normas para limitar a poluição eletromagnética e proteger a qualidade das transmissões de rádio.

A influência da atmosfera na propagação das ondas de rádio

A atmosfera exerce uma influência significativa sobre o alcance das ondas de rádio. Isso se deve ao fato de que as ondas viajam por meio da propagação eletromagnética, que é afetada por vários fatores ambientais, como a densidade do ar, a umidade e a temperatura.

A camada atmosférica que tem maior influência na propagação das ondas de rádio é a ionosfera. Esta camada é composta por gases ionizados e é capaz de refletir e refratar ondas em diferentes altitudes. Essa capacidade permite que as ondas de rádio sejam enviadas por longas distâncias. No entanto, a ionosfera é um ambiente dinâmico, e suas propriedades podem mudar de acordo com o horário do dia, a estação do ano e o ciclo solar. Essas mudanças podem afetar o alcance das ondas de rádio que dependem da ionosfera para sua propagação.

Quem trabalha em estações de rádios já se deparou com este fenômeno. É comum que a potência do transmissor da estação seja reduzida durante a noite, quando a ionosfera absorve menos e reflete mais o sinal de rádio.

Além disso, a umidade e a temperatura também influenciam na propagação das ondas de rádio. A umidade do ar pode absorver as ondas, reduzindo seu alcance. Já a temperatura afeta a densidade do ar, e quanto menor for a densidade, maior o alcance das ondas de rádio. Por outro lado, quanto maior a densidade do ar, mais afetadas são as ondas de rádio. A atenuação é mais acentuada em frequências mais altas, o que significa que ondas de rádio de frequências mais altas têm um alcance menor.

Outro fator importante a considerar é a presença de obstáculos físicos, como prédios e montanhas, que podem bloquear ou atenuar as ondas de rádio, reduzindo seu alcance. Quanto maior o tamanho da onda, maior a capacidade de se moldar ao longo dos obstáculos e alcançar maiores distâncias.

Uso das ondas de rádio

Quem pensa que as ondas de rádio são usadas apenas para escutar as transmissões das emissoras, está enganado. As ondas de rádio são utilizadas para diversas finalidades, como transmissões militares, comunicações via satélite, radioamador, televisão, entre outros. Confira algumas faixas de onda e seus usos:

Ondas curtas (SW): As ondas curtas são usadas para transmissões de longa distância, como rádio internacional, radioamador e comunicações militares.

Ondas médias (MW): Além das transmissões de estações de rádio AM, as ondas médias também são usadas para navegação marítima e aérea, comunicações militares e sistemas de localização e alarme de carros.

Ondas longas (LW): Além das transmissões de estações de rádio AM, as ondas longas também são usadas para sistemas de navegação e localização, como o LORAN-C.

Very High Frequency (VHF): A faixa VHF é usada para comunicações de curta e média distância, como rádio de aviação, comunicações de emergência, rádio FM e televisão.

Ultra High Frequency (UHF): A faixa UHF é usada para comunicações de curta distância, como rádio de dois sentidos, telefonia celular, televisão digital e comunicações militares.

Essas são apenas algumas das principais faixas de ondas de rádio, e cada uma delas tem suas próprias características e aplicações específicas.

Diferenças entre transmissão AM e FM

Quando se fala em ondas de rádio, é inevitável pensar em AM e FM, não é mesmo? Todo mundo já sintonizou o seu rádio em uma estação AM ou FM para ouvir a sua programação favorita. Então chegou a hora de conhecer mais detalhes dessas bandas.

As ondas de rádio AM (Amplitude Modulation) são caracterizadas pelo uso de modulação em amplitude para transmitir sinais de áudio e dados através do espaço aéreo. Por utilizar uma faixa de frequência mais baixa, geralmente entre 535 kHz e 1605 kHz, elas são capazes de se propagar por longas distâncias. Além disso, são recebidas por receptores simples e baratos.

No entanto, as ondas de rádio AM têm algumas desvantagens. Uma das principais desvantagens é a limitação na qualidade do áudio. Elas também são mais suscetíveis a interferências eletromagnéticas e ruídos.

Por outro lado, as ondas de rádio FM (Frequency Modulation) são caracterizadas pelo uso de modulação em frequência para transmitir sinais de áudio e dados através do espaço aéreo. 

Uma das principais vantagens das ondas de rádio FM é a alta qualidade de áudio que pode ser alcançada. Isso ocorre porque a modulação em frequência permite que a amplitude do sinal permaneça constante, enquanto a frequência é alterada para carregar a informação de áudio. Além disso, a FM tem uma largura de banda mais ampla do que a AM, permitindo que ela transmita mais dados em uma única onda de rádio.

No entanto, as ondas de rádio FM também têm algumas desvantagens. Uma delas é a sua propagação limitada, pelo fato de utilizar uma faixa de frequência mais alta, geralmente entre 88 MHz e 108 MHz. Isso significa que as transmissões FM alcançam uma área geográfica menor. Além disso, os receptores de FM são geralmente mais caros e complexos.

Web rádio como alternativa

Com a popularização da internet, surgiu a possibilidade de conciliar o sistema de radiodifusão com a tecnologia de streaming, para compensar as limitações existentes no meio de comunicação tradicional.

A tecnologia de streaming permite que o conteúdo de áudio seja transmitido por meio da internet e, portanto, não depende das ondas de rádio para alcançar o público. Ele é enviado por meio de uma rede de servidores e roteadores que conectam os dispositivos dos usuários à internet. Esse processo não é afetado por interferências eletromagnéticas e não possui limitação geográfica.

Utilizando algoritmos de compressão de áudio, como o MP3, que podem reduzir o tamanho do arquivo de áudio sem afetar significativamente a qualidade do som, a transmissão de áudio via streaming não é afetada por distorções, ao contrário das transmissões de rádio analógicas.

Além desses benefícios, é uma tecnologia barata e acessível a todos.

Conclusão

O rádio é um meio de comunicação histórico e tem o seu lugar garantido no coração dos brasileiros. Porém, como mostramos aqui, as ondas de rádio têm suas limitações de alcance, influenciadas por uma combinação de fatores, incluindo frequência, potência do transmissor, interferências causadas por obstáculos físicos e condições climáticas.

Portanto, a tecnologia de streaming pode ser uma alternativa eficaz para ampliar o alcance das emissoras de rádio, permitindo que pessoas em diferentes partes do mundo acessem conteúdos de forma instantânea, sem interferências.

Fonte: Blog da Brlogic  & Edição : Luis Matias