VHF: A história fascinante de uma invenção secular

A sigla VHF, denominação popular de ondas métricas, representa o segmento do espectro de ondas eletromagnéticas compreendidas entre 30 MHz e 300 MHz.

Visto que a utilização de VHF só se tornou popular entre os radioamadores brasileiros na década de 70, poucos radioamadores vão acreditar que sua tecnologia é mais antiga do que a das ondas médias e curtas.

De fato, Heinrich Hertz, em 1884, já gerava ondas de 100 MHz com seu transmissor de faísca, com a entrefaísca ligada a um dipolo terminado com dois discos de metal, representando carga capacitiva. O receptor, a 9 m de distância, era um loop ressonante de uma espira, entre cujo entreferro pulava faísca cada vez que o transmissor de 100 MHz era acionado. Mais tarde, em 1894, Lodge substituiu o loop por um coesor de Branly, com o qual conseguiu aumentar o alcance do transmissor de VHF de Hertz à distância de 30 m.

Os primeiros experimentadores de rádio operaram, por acaso, em frequências elevadas. Visto que os circuitos acoplados aos geradores de faísca eram pequenos, eles inerentemente ressonaram em frequências elevadas. Na Itália, Righi gerou ondas de 1000 MHz em 1890, outros inventores italianos chegaram a 3000 MHz, e na Índia, na virada do século, Bhose já trabalhou com microondas e com guias de ondas primitivas. Obviamente, a medição das frequências, através dos comprimentos de onda correspondentes, foi efetuada por meio de linhas Lecher, inventadas em 1889. Marconi iniciou seus trabalhos de rádio em 1895 com 150 MHz, na banda de 2 m, e até utilizou refletor parabólico para concentrar o feixe e aumentar o alcance, antes do fim do século XIX. Todos chegaram à conclusão de que, para aumentar o alcance, deveriam utilizar comprimentos de onda maiores. Assim, a tecnologia VHF ficou hibernando durante vinte anos.

Coube aos radioamadores o mérito de ressuscitar o VHF. No número de outubro de 1924 da QST, órgão oficial da ARRL, o editor técnico publicou o primeiro artigo com os detalhes de construção de um transmissor de 5 m (60 MHz), utilizando como oscilador uma válvula C-302, da qual retirou a base para reduzir a capacitância entre eletrodos. Os radioamadores o copiaram utilizando válvulas tipo 45 e 71A de sucata.

A revista QST deu grande impulso às frequências acima de 30 MHz. Na edição de julho de 1931, o editor técnico Jim Lamb publicou um artigo de onze páginas sobre os osciladores de UHF, chegando com as válvulas da época a 600 MHz (50 cm), com circuitos Barkhausen-Kurz e tecnologia Gill-Morrell.

No mesmo número, o editor técnico assistente Ross Hall publicou um receptor super-regenerativo de três válvulas para 60 MHz (5 m), que era, na época, a banda de radioamador correspondente à nossa faixa atual de 50 MHz (6 m). No número seguinte, em agosto, Ross Hall, que foi um dos grandes pioneiros de VHF, publicou um transceptor com duas válvulas 71A em push-pull, modulados em AM por duas válvulas 47, ligadas em paralelo. Ele conseguiu operação duplex entre duas estações, utilizando 56 MHz de um lado e 60 MHz do outro.

Nas três décadas que se seguiram, o VHF era só objeto de experiência de poucos experimentadores, mas, na década de 60, a indústria eletrônica especializada em equipamento de radiocomunicação profissional teve que procurar sucessor ao sistema de modulação AM que dominou até então as comunicações em fonia.

A decisão sobre a modulação sucessora da AM foi diferente para ondas curtas e para VHF. Em ondas curtas, a opção recaiu sobre o SSB, ao qual os vários estudos atribuíram uma vantagem de 12 dB sobre AM. Em VHF, e contrariamente às comunicações aeronáuticas, que já estavam utilizando em escala mundial AM nas comunicações de fonia em VHF, a escolha recaiu sobre a FM de banda estreita (desvio de ± 7,5 kHz). Para fins de comparação, podemos lembrar que a radiodifusão em FM trabalha com banda larga (desvio de ± 75 kHz), enquanto os telefones sem fio trabalham com FM super estreita (desvio de ±3 kHz).

Para nós, radioamadores, é interessante mencionar que a primeira demonstração pública de modulação em frequência, inventada e patenteada pelo major Edwin Howard Armstrong, em 1933, foi realizada da casa do radioamador C.R. (Randy) Runyon, W2AG, situada à North Broadway 544, em Yonkers, até a sede do Institute of Radio Engineers (IRE), na rua 39, em Manhattan, na cidade de Nova Iorque.

A introdução de FM nas bandas de VHF de radioamadores conquistou os Estados Unidos na década de 60 e os países latino-americanos na década de 70, especialmente devido ao aparecimento de estações repetidoras que aumen­taram o alcance além dos limites de visibilidade direta entre as duas estações em contato. Até meados da década de 70, os transceptores eram equipados com cristais avulsos, porém a frequência sintetizada tomou conta rapidamente do mercado, seguida por scanners, memórias, subtons, chamadas seletivas codificadas e uma série sem fim de outros atrativos e de sofisticações de ordem técnica.

Inexiste sombra de dúvida de que o advento do VHF liberou o radioamador de seu shack, facilitou o seu contato com o mundo no carro, na rua, em excursões, viagens etc., devido às dimensões e ao peso reduzidos do equipamento e da antena, especialmente nos handy-talkies e transceptores de bolso de colete. Eles podem colocá-lo em contato com a rede telefônica e com o mundo, de qualquer lugar onde possa acionar sua repetidora com autopatch.

Para se comunicar com o mundo, o operador de VHF nem precisa recorrer ao sistema telefônico. Já temos em órbita microsatélites equipados com Packet Radio (PACSAT, LUSAT), que recebem a mensagem e retransmitem à estação destinatária em qualquer parte do mundo por onde eles passam. E mesmo sem satélite, o radioamador pode obter resultados semelhantes, equipando seu veículo com transceptor de VHF e a sua estação fixa com sistema de telecomando. Com isso ele poderá ligar do carro seu transceptor de HF, seu amplificador linear, sintonizar os dois para a frequência em que deseja operar, girar a antena de ondas curtas para a direção desejada e estabelecer contatos de seu automóvel - com todas as conveniências de uma estação fixa bem equipada - em ondas curtas.

A tecnologia de VHF, que foi descartada na virada do século por ser considerada de pouco alcance, tornou-se na última década do mesmo século não somente de alcance mundial, mas foi muito além, aonde as ondas curtas, médias e longas não mais puderam ser utilizadas. De fato, com a única exceção dos satélites amadores russos RS, todas as comunicações para fora de nosso planeta são efetuadas em VHF, UHF e SHF, como acontece, por exemplo, nos contatos com a sonda Pioneer, que já ultrapassou Plutão, o último planeta do sistema solar.

Referência: Handbook do Radioamador - Iwan Th. Halász