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    Capítulo I. SONIDO Y RADIOCOMUNICACIONES
     El sonido, espectro radioeléctrico, modulación, antenas y transmisores...
 
Pregunta 14: ¿QUÉ ES EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO? Opinar
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Ondas Hertzianas o de radio, Radiofrecuencia y propagación.

La palabra radio puede dar lugar a confusiones, ya que la utilizamos para referirnos a muchas cosas. A veces, le decimos radio a la emisora. También llamamos así al receptor con el que escuchamos las diferentes estaciones de FM y AM. Para no equivocarnos más, vamos a ponernos de acuerdo.

Las radiofrecuencias (RF), también llamadas ondas hertzianas en honor a su inventor, son un grupo de ondas especiales que tienen identidad propia dentro del gran espectro electromagnético y conforman el espectro radioeléctrico. Este rango de frecuencias va desde los 3 Hz a los 300 GHz.

Laradiocomunicación es la comunicación sin cables que se realiza usando las ondas de radiofrecuencia que conforman el espectro radioeléctrico. Por eso, también se llaman ondas de radio. Dentro de estas radiocomunicaciones están las que se hacen vía satélite, entre aviones, telefonía celular… y también la radio (FM, AM y demás bandas) y la televisión.

Estas dos transmisiones, las de estaciones de radio y televisión, se llaman radiodifusión. A las emisoras de radios, se las denomina servicios de radiodifusión sonora (1) y a las televisoras, servicios de radiodifusión televisiva. Aunque popularmente nos referimos a ellas como la “radio” y la “tele”.


CÓMO SE PROPAGAN LAS ONDAS DE RADIO

El principal descubrimiento de Hertz fue que las ondas radioeléctricas pueden “viajar” sin necesidad de cables de un lugar a otro. Estudios posteriores confirmaron que, dependiendo de la frecuencia o longitud de onda, éstas viajan de diferentes maneras. Las de baja frecuencia, por ejemplo, no siguen el mismo curso que las que tiene altas o muy altas frecuencias. Podemos dividir a las viajeras en tres tipos o formas de propagación.(2)

1. ONDAS TERRESTRES O DE SUPERFICIE

Son ondas que en parte se desplazan pegadas a la corteza terrestre, a la superficie de la tierra. Al ir tan cerca del suelo, las características de éste influyen bastante en su forma de propagación. Viajan incómodas sobre suelos secos, como el desierto, y recorren mayores distancias si el terreno es húmedo, porque les ofrece mejor conductividad. Si has tocado un cable eléctrico con los pies mojados habrás experimentado que la humedad trasmite más fácilmente la electricidad.

Las ondas que se propagan de esta forma no se despegan de la tierra. Por un lado es una ventaja, ya que no le afectan mucho los obstáculos. Por ejemplo, no chocan contra una montaña, sino que la suben y la vuelven a bajar. Pero a la vez es un inconveniente, porque este roce las va atenuando o “desgastando”.

 Onda Terrestre

Para éste y los siguientes esquemas, la antena de la izquierda es la emisora y la derecha la receptora.

 

2. ONDAS REFLEJADAS O IONOSFÉRICAS

Hay otras ondas que quisieran escapar del planeta y salirse de la atmósfera. Pero se encuentran con un escudo, una capa de esa misma atmósfera llamada ionosfera que, por sus características, actúa como un espejo y las rebota, devolviéndolas a la tierra. Pero las ondas, bien tercas, lo intentan de nuevo y vuelven a subir y la ionosfera las vuelve a rebotar. De esta forma se propagan las ondas ionosféricas que están en el rango de 3 a 30 Mhz. Son las ondas cortas y su principal uso es para las emisoras internacionales de largo alcance y radioaficionados.

La ionosfera está situada entre 60 y 400 km de la corteza terrestre. Dependiendo de la hora del día y las condiciones de la atmósfera, sus características cambian drásticamente. Esto hace que las radiocomunicaciones de esta clase varíen mucho en función de la estación del año o del momento del día. El invierno y las horas nocturnas son más beneficiosas cuando, por la falta de rayos solares, la capa se vuelve más densa y se aleja de la tierra permitiendo a las ondas llegar más lejos. Este es el motivo por el que las radios internacionales de Onda Corta se escuchan más y mejor por la noche que por el día.

Onda Ionosfera

La mayoría de las ondas no eligen un sólo camino para propagarse, sino una combinación de ambos. Van pegadas a la tierra (onda superficie) y, a la vez, rebotando en la atmósfera (onda reflejada). Con esta combinación se logran alcanzar distancias planetarias.

MARCONI Y LA IONOSFERA
 
Marconi, en sus primeros experimentos cuando logró cruzar el océano con señales de radio, sospechó que existía una capa en la atmósfera que rebotaba las ondas. En distancias tan largas, éstas no podrían viajar en línea recta dada la curvatura de la tierra. Por tanto, debía existir “algo” que ayudara a reflejar las ondas. Esos dos “espejos” eran la ionosfera y el agua del océano.


3. ONDAS DIRECTAS O ESPACIALES

Así se desplazan las ondas de alta frecuencia que tienen longitudes de onda muy pequeñas. Realizan su viaje en línea recta, “hasta donde alcanza la vista”.(3) Su mayor inconveniente es que si algo estorba la visión, de seguro también interrumpe la onda. Son muy vulnerables a los obstáculos. Incluso la misma curvatura de la tierra hace que se pierda la señal.

Onda DirectaEn este rango están las ondas empleadas para transmitir en FM, TV o banda ciudadana. Por esta limitación, las antenas transmisoras siempre se colocan en lugares elevados para no perder la “línea de vista” con sus receptores.


Onda SatelitePero si aumentamos la frecuencia y la potencia y dirigimos las antenas hacia lugares donde nada estorba, como el espacio, alcanzamos distancias sorprendentes. Estas ondas no se reflejan en la ionosfera, sino que la traspasan, viajando miles de kilómetros.(4) Son las encargadas de mandar señales a los satélites para transmisiones de largo alcance que luego regresan “rebotadas” a otro lugar de la tierra. Algunos de estos satélites se encuentran a 36.000 kilómetros de la tierra.

CLASIFICACIÓN DE LAS ONDAS DE RADIO O RADIOFRECUENCIAS:
EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO

La siguiente tabla está basada en la división del espectro que realizó en 1953 el Consejo Consultivo Internacional de las Comunicaciones de Radio (CCIR, actual UIT-R), organismo que depende de la Unión Internacional de las Comunicaciones. Otros datos fueron tomados de la CITEL, Comisión Interamericana de Telecomunicaciones, perteneciente a la Organización de los Estados Americanos (OEA).(5)

SIGLA

DENOMINACIÓN

GAMA DE FRECUENCIAS

LONGITUD DE ONDA

CARACTERÍSTICAS

USO TÍPICO

ELF

 

EXTREMELY LOW FREQUENCY

Extra Baja Frecuencia

 

3 Hz.
a
30 Hz.

100.000 Km.
a
10.000 Km.

Se propagan por onda de tierra.

Permitían enviar muy poca información y, al tener longitudes de ondas muy grandes, se necesitaban enormes antenas, por lo que este tipo de transmisiones están en desuso.

 

Servían para la comunicación con submarinos o con minas bajo tierra.

 

En este orden de frecuencias se encuentran también las ondas sonoras o audiofrecuencias que escucha nuestro oído, el llamado rango audible, pero no están incluidas ya que no pertenecen al espectro radioeléctrico.

SLF

 

SUPER LOW FREQUENCY

Súper Baja Frecuencia

 

30 Hz.
a
300 Hz.

 

10.000 Km.
a
1.000 Km.

ULF

 

ULTRA LOW FREQUENCY

Ultra Baja Frecuencia

 

300 Hz.
a
3.000 Hz.
( = 3 Khz.)

1.000 Km.
a
100 Km.

VLF

 

VERY LOW FRECUENCIES

Muy Bajas Frecuencias

3 Khz.
a
30 Khz.

100 Km.
a
10 Km.

Propagación por onda de tierra o superficie y también ionosférica.

Enlaces de radio a gran distancia y comunicaciones militares.

LF

LOW FRECUENCIES

Bajas Frecuencias

30 Khz.
a
300 Khz.

10 Km.
a
1 Km.
( = 1.000 m)

Propagación por onda de tierra, pero de características menos estables que la anterior.

Comunicaciones de cobertura global como ayuda a la navegación aérea y marítima internacional.

MF

MEDIUM FRECUENCIES

Medias Frecuencias

300 Khz.
a
3. 000 Khz.
( = 3 Mhz.)

1.000 m
a
100 m

Propagación por onda de tierra con absorción elevada durante el día.

Propagación predominantemente ionosférica durante la noche, cuando alcanzan mayores distancias.

Radiodifusión. Las emisoras de AM están en esta banda.

HF

HIGH FRECUENCIES

Altas Frecuencias

3 Mhz.
a
30 Mhz.

100 m.
a
10 m.

Propagación predominantemente ionosférica con fuertes variaciones estacionales y en las diferentes horas del día y la noche.

Comunicaciones de todo tipo a media y larga distancia, como las de radioaficionados.

En esta banda están las radios que transmiten en onda corta o SW
(shortwave).

VHF

VERY HIGH FRECUENCIES

Muy Altas Frecuencias

30 Mhz.
a
300 Mhz.

10 m.
a
1 m.

Prevalentemente propagación directa, esporádicamente propagación ionosférica o troposférica.

Comunicaciones móviles (Walkie-Talkies, bomberos, ambulancias, policía, camioneros y taxis), enlaces de radio a corta distancia, algunas televisoras y emisoras en frecuencia modulada (FM).

UHF

ULTRA HIGH FRECUENCIES

Ultra Altas Frecuencias

300 Mhz.
a
3.000 Mhz.
( = 3 Ghz.)

1 m.
a
100 mm.

Exclusivamente propagación directa, posibilidad de enlaces por reflexión o a través de satélites artificiales.

Comunicaciones móviles enlaces de radio, radares, ayuda a la navegación aérea y marítima.

La mayoría de canales de televisión están en esta banda. También se usa para telefonía celular.

SHF

 

SUPER HIGH FRECUENCIES

Súper Altas Frecuencias

3 Ghz.
a
30 Ghz.

100 mm.
a
10 mm.

Radares, comunicaciones satelitales y radioenlaces terrestres de larga distancia.

EHF

EXTRA HIGH FRECUENCIES

Extra Altas Frecuencias

30 Ghz.
a
300 Ghz.

10 mm.
a
1 mm.

Radioastronomía, radares de precisión y enlaces de comunicación.



¿DE QUIÉN ES EL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO?

Si las ondas de radio son sólo una porción del gran espectro electromagnético, a nadie se le ocurriría decir que tienen dueño. Porque, ¿quién es dueño de la luz, de los colores o del arco iris?

Pero por su importancia estratégica en las comunicaciones, algunos se han querido apropiar del espectro radioeléctrico. Según la Unión Internacional de las Telecomunicaciones, UIT, el espectro radioeléctrico es patrimonio de la humanidad, aunque lógicamente lo “administran” los estados.(6) Esto significa que el gobierno de turno no es el dueño ni puede subastar o repartir discrecionalmente las frecuencias de radio y televisión.

Por suerte la ciudadanía está reapropiándose del espectro y en muchos países, como Argentina o Uruguay, se comienzan a distribuir más equitativamente las frecuencias.

Tienes más información sobre la democratización del espectro en el artículo de José Ignacio López Vigil, ¿Quién es el dueño del Arcoiris? (leer)

▪ Si saber más sobre la forma de propagación de las ondas no dejes de leer el tema 3 del curso Radiación y Propagación. Autores: José Luis Besada Sanmartín, Manuel Sierra Castañer. Este curso virtual es parte de Open Course Ware de la Universidad Politécnica de Madrid y está completo en el capítulo de las antenas.(7) http://ocw.upm.es/ (ver curso)


Notas

(1) En algunos lugares se la denomina también como Radiofonía.

(2) Hay otra serie de propagaciones de ondas a las que no nos vamos a referir ya que están en desuso como, por ejemplo, la difracción ionosférica.

(3) Es por eso que también se conoce a esta propagación como Línea de Vista.

(4) La que sí influye es otra capa, la Troposfera, que las  dispersa atenuando su señal.

(5) Principal foro de telecomunicaciones en el hemisferio donde los gobiernos y el sector privado se reúnen para coordinar los esfuerzos regionales y desarrollar la Sociedad Global de la Información. http://www.citel.oas.org/

(6) Aprobado en la Conferencia de la UIT en Torremolinos, España, en 1973. Más tarde, fue ratificado en la Conferencia Plenipotenciaria de Nairobi en 1982.

(7) Open Course Ware (OCW) es un ejemplo de las iniciativas que han surgido últimamente para promover el acceso libre y sin restricciones al conocimiento. En abril 2001, el Massachussets Institute of Technology lanzó la plataforma OCW-MIT a través de la cual se ofrece el material docente que sus profesores utilizan en las enseñanzas junto con una guía de estudio. Hay cientos de cursos de Universidades de todo el mundo. ¡Aprovecha!
Universia.net: http://ocw.universia.net/es/

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Estamos preparando un nuevo sitio para este año 2014.
Por eso, de momento, no estamos recibiendo opiniones.
Esperemos que a finales de enero de 2014 ya esté en
línea el nuevo sitio de Analfatecnicos con muchas sopresas.
Gracias y disculpa las molestias.

 



Muy buena informacion , esta muy interesante todo , yo quisiera saber como se llama la carrera para aprender a reparar transmisores de FM
Joe Torrez, REYNOSA MEXICO.


respuesta Hola Joe, no suele existir una carrera especial, pero tendrías que estudiar alguna tecnología o ingeniería en Electrónica.
Saludos!
Santiago García. Analfatecnicos.net


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Excelente aporte. muy buena la elaboracion de la pagina.!
Ivan Barrios, CARACAS, VENEZUELA.

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En realidad no tengo ningun comentario, toda informacion sirve de algo y quiero aprendeder....
Nestor Franciaso Gonzalez Roa , LIMPIO PARAGUAY.

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Web y Publicación realizada con el apoyo de UNESCO, Radialistas.net y Radioteca.net

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