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As ondas de rádio (TEL246)

É incompreensível para muitos de nossos leitores a maneira como podem sinais que levam a voz atravessar o espaço e serem reproduzidos por um conjunto de componentes que formam um rádio.

Este texto antigo (1988) fez parte de um livro em que se ensinava a montagem e reparação de rádios, hoje pouco comum. Vale pela teoria e para aqueles que desejam aprender o básico e recuperar rádios antigos e também outros modernos, pois a teoria não mudou.

 

Por maravilhoso que isso seja, o leitor perceberá que isto também é muito simples e que o entendimento do modo como isso acontece facilitará em muito o entendimento do funcionamento das peças que formam o seu rádio. Vejamos, portanto, de que modo são produzidas as ondas de rádio, o que elas são e como elas podem viajar pelo espaço.

Quando uma corrente elétrica passa por um fio é produzida uma perturbação de natureza magnética que pode propagar-se pelo espaço. Se esta corrente for de alta frequência, ou seja, mudar de sentido milhares de vezes por segundo ou mesmo milhões de vezes, esta perturbação pode se propagar pelo espaço atingindo longas distâncias sob a forma de ondas de rádio. (figura 1)

 

Figura 1
Figura 1

 

Um transmissor de rádio é, portanto, um aparelho que produz estas correntes de altas frequências as quais são levadas a uma antena que permite que as perturbações de natureza eletromagnética, ou seja as ondas de rádio ou ondas eletromagnéticas sejam produzidas e espalhadas pelo espaço.

O número de vibrações que corresponde a cada tipo de onda é importante, pois determina o comportamento da mesma no espaço, ou seja, seu alcance, o tipo de aparelho que pode recebê-la e o tipo de informação que ela pode levar.

Existe assim uma divisão das ondas de rádio segundo a frequência, ou seja, o número de vibrações, e em cada caso lhes é reservada uma utilidade prática.

Os rádios comuns de AM (amplitude modulada), por exemplo, recebem estações de ondas médias e curtas. As ondas médias correspondem a frequências entre 550 000 e 1 600 000 vibrações o que é dado cm Hertz (Hz) o que nos leva a dizer que as estações de ondas médias operam entre frequências de 550 kHz e 1 600 kHz (veja a marcação do mostrador de seu radinho).

As estações de radiodifusão que operam então nestas frequências, cada uma com seu valor próprio de frequência, são estações locais, ou seja, de curto alcance normalmente destinadas a serem recebidas numa pequena região em torno de uma cidade ou no máximo, durante a noite, a algumas centenas de quilômetros.

As ondas curtas, por outro lado, podem alcançar distâncias maiores porque podem refletir-se nas altas camadas da atmosfera que são eletrizadas, sendo denominada esta camada de “ionosfera”. Refletindo-se sucessivamente nestas camadas e também na terra, conforme mostra a figura 2, as "ondas curtas podem alcançar enormes distâncias.

 

Figura 2
Figura 2

 

É por este motivo que sintonizando as ondas curtas de um rádio você pode à noite ouvir estações de outros países, muito distantes.

As ondas curtas correspondem a frequências entre 1,6 MHz e 28 MHz, ou seja, entre 1 600 000 vibrações por segundo e 28 000 000 de vibrações por segundo.

Existe ainda um outro tipo de emissão que já está tornando-se popular em nosso pais que é a emissão em FM (frequência modulada). Com este tipo de emissão pode-se obter muito melhor qualidade de som que no AM, mas o alcance deste tipo de emissão é limitado a 100 ou 200 km dependendo da existência de obstáculos para a propagação das ondas tais como montanhas ou prédios, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3
Figura 3

 

E como o rádio pode receber tais ondas?

As perturbações eletromagnéticas que atingem um fio qualquer em seu caminho como, por exemplo, a antena de um rádio podem induzir no mesmo uma corrente de mesma frequência. Se esta corrente for levada a um aparelho especial que a amplifique e dela extraia a informação que leva, pode-se ouvir a emissão original, ou seja, a emissão distante.

Entretanto, um rádio não é tão simples em primeiro lugar porque a antena recebe as ondas de todas as estações que estejam transmitindo e que a atinjam, e em segundo lugar porque as correntes geradas pelas ondas são muito fracas.

Como fazer isso será estudado posteriormente porque agora temos ainda uma pequena explicação a dar: como podem as ondas de rádio levar a informação que corresponde a um som como, por exemplo, a voz de um locutor ou cantor ou a música de um instrumento ou orquestra?

Os sons correspondem também a vibrações, mas estas não são elétricas. Os sons são ondas compressão e descompressão do ar de frequências muito mais baixas que as ondas de rádio. Os sons que podemos ouvir têm vibrações compreendidas entre apenas 15 Hz e 20 000 Hz, aproximadamente, ou seja, milhares de vezes menores que as ondas de rádio.

Para fazer uma onda de rádio “levar” estas vibrações são usados processos especiais denominados “modulação”. Existem dois tipos de modulação que dão nome aos tipos de emissões de rádio que existem: modulação em amplitude ou amplitude modulada que dá a sigla AM, e modulação em frequência ou frequência modulada que dá a sigla FM.

Vejamos como funciona cada uma delas:

Na modulação em amplitude o que se faz é variar a intensidade da corrente que produz a onda de radio na antena da estação transmissora do mesmo ritmo do som que se deseja emitir. Assim, ao transmissor e ligado um amplificador que controla sua potência.

Na modulação em frequência, o que se faz é variar a frequência dos sinais emitidos acompanhando as variações do som que se deseja levar ao receptor.

As técnicas sendo diferentes exigem também o emprego de circuitos especiais nos rádios para que os sinais sejam depois separados.

Uma vez separados estes sinais moduladores eles podem ser amplificados no rádio e levados ao alto-falante reproduzidos.

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