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La Radio
El nombre del pionero alemán de la radio Heinrich Hertz ha
servido para bautizar la unidad de medida de la frecuencia, el
ciclo por segundo (hercio, Hz). Un kilohercio (kHz) es 1.000
ciclos por segundo, 1 megahercio (MHz) es 1 millón de ciclos
por segundo y 1 gigahercio (GHz), 1.000 millones de ciclos por
segundo. Las ondas de radio van desde algunos kilohercios a
varios gigahercios. Las ondas de luz visible son mucho más
cortas. En el vacío, toda radiación electromagnética se
desplaza en forma de ondas a una velocidad uniforme de casi
300.000 kilómetros por segundo.
Las ondas de radio se utilizan no sólo en la radiodifusión,
sino también en la telegrafía inalámbrica, la transmisión por
teléfono, la televisión, el radar, los sistemas de navegación
y la comunicación espacial. En la atmósfera, las
características físicas del aire ocasionan pequeñas
variaciones en el movimiento ondulatorio, que originan errores
en los sistemas de comunicación radiofónica como el radar.
Además, las tormentas o las perturbaciones eléctricas provocan
fenómenos anormales en la propagación de las ondas de radio.
Las ondas electromagnéticas dentro de una atmósfera uniforme
se desplazan en línea recta, y como la superficie terrestre es
prácticamente esférica, la comunicación radiofónica a larga
distancia es posible gracias a la reflexión de las ondas de
radio en la ionosfera. Las ondas radiofónicas de longitud de
onda inferior a unos 10 m, que reciben los nombres de
frecuencias muy alta, ultraalta y superalta (VHF, UHF y SHF),
no se reflejan en la ionosfera; así, en la práctica, estas
ondas muy cortas sólo se captan a distancia visual. Las
longitudes de onda inferiores a unos pocos centímetros son
absorbidas por las gotas de agua o por las nubes; las
inferiores a 1,5 cm pueden quedar absorbidas por el vapor de
agua existente en la atmósfera limpia.
Los sistemas normales de radiocomunicación constan de dos
componentes básicos, el transmisor y el receptor. El primero
genera oscilaciones eléctricas con una frecuencia de radio
denominada frecuencia portadora. Se puede amplificar la
amplitud o la propia frecuencia para variar la onda portadora.
Una señal modulada en amplitud se compone de la frecuencia
portadora y dos bandas laterales producto de la modulación. La
frecuencia modulada (FM) produce más de un par de bandas
laterales para cada frecuencia de modulación, gracias a lo
cual son posibles las complejas variaciones que se emiten en
forma de voz o cualquier otro sonido en la radiodifusión, y en
las alteraciones de luz y oscuridad en las emisiones
televisivas.
2 TRANSMISOR
Los componentes fundamentales de un transmisor de radio son:
un generador de oscilaciones (oscilador), para convertir la
corriente eléctrica común en oscilaciones de una determinada
frecuencia de radio; los amplificadores, para aumentar la
intensidad de dichas oscilaciones conservando la frecuencia
establecida, y un transductor, para convertir la información a
transmitir en un voltaje eléctrico variable y proporcional a
cada valor instantáneo de la intensidad. En el caso de la
transmisión de sonido, el transductor es un micrófono; para
transmitir imágenes se utiliza como transductor un dispositivo
fotoeléctrico.
Otros componentes importantes de un transmisor de radio son el
modulador, que aprovecha los voltajes proporcionales para
controlar las variaciones en la intensidad de oscilación o la
frecuencia instantánea de la portadora, y la antena, que radia
una onda portadora igualmente modulada. Cada antena presenta
ciertas propiedades direccionales, es decir, radia más energía
en unas direcciones que en otras, pero la antena siempre se
puede modificar de forma que los patrones de radiación varíen
desde un rayo relativamente estrecho hasta una distribución
homogénea en todas las direcciones; este último tipo de
radiación se usa en la radiodifusión.
El método concreto utilizado para diseñar y disponer los
diversos componentes depende del efecto buscado. Los
requisitos principales de la radio de un avión comercial o
militar, por ejemplo, son que tenga un peso reducido y que
resulte inteligible; el coste es un aspecto secundario y la
fidelidad de reproducción carece totalmente de importancia. En
una emisora comercial de radio, sin embargo, el tamaño y el
peso entrañan poca importancia, el coste debe tenerse en
cuenta y la fidelidad resulta fundamental, sobre todo en el
caso de emisoras FM; el control estricto de la frecuencia
constituye una necesidad crítica. En Estados Unidos, por
ejemplo, una emisora comercial típica de 1.000 kHz posee un
ancho de banda de 10 kHz, pero este ancho sólo se puede
utilizar para modulación; la frecuencia de la portadora
propiamente dicha se tiene que mantener exactamente en los
1.000 kHz, ya que una desviación de una centésima del 1%
originaría grandes interferencias con emisoras de la misma
frecuencia, aunque se hallen distantes.
2.1 Osciladores
En una emisora comercial normal, la frecuencia de la portadora
se genera mediante un oscilador de cristal de cuarzo
rigurosamente controlado. El método básico para controlar
frecuencias en la mayoría de las emisoras de radio es mediante
circuitos de absorción, o circuitos resonantes, que poseen
valores específicos de inductancia y capacitancia (véase
Unidades eléctricas; Resonancia) y que, por tanto, favorecen
la producción de corrientes alternas de una determinada
frecuencia e impiden la circulación de corrientes de
frecuencias distintas. De todas formas, cuando la frecuencia
debe ser enormemente estable se utiliza un cristal de cuarzo
con una frecuencia natural concreta de oscilación eléctrica
para estabilizar las oscilaciones. En realidad, éstas se
generan a baja potencia en una válvula electrónica y se
amplifican en amplificadores de potencia que actúan como
retardadores para evitar la interacción del oscilador con
otros componentes del transmisor, ya que tal interacción
alteraría la frecuencia. El cristal tiene la forma exacta para
las dimensiones necesarias a fin de proporcionar la frecuencia
deseada, que luego se puede modificar ligeramente agregando un
condensador al circuito para conseguir la frecuencia exacta.
En un circuito eléctrico bien diseñado, dicho oscilador no
varía en más de una centésima del 1% en la frecuencia. Si se
monta el cristal al vacío a temperatura constante y se
estabilizan los voltajes, se puede conseguir una estabilidad
en la frecuencia próxima a una millonésima del 1%.
Los osciladores de cristal resultan de máxima utilidad en las
gamas denominadas de frecuencia muy baja, baja y media (VLF,
LF y MF). Cuando han de generarse frecuencias superiores a los
10 MHz, el oscilador maestro se diseña para que genere una
frecuencia intermedia, que luego se va duplicando cuantas
veces sea necesario mediante circuitos electrónicos
especiales. Si no se precisa un control estricto de la
frecuencia, se pueden utilizar circuitos resonantes con
válvulas normales a fin de producir oscilaciones de hasta
1.000 MHz, y se emplean los klistrones reflex para generar las
frecuencias superiores a los 30.000 MHz. Los klistrones se
sustituyen por magnetrones cuando hay que generar cantidades
de mayor potencia.
2.2 Modulación
La modulación de la portadora para que pueda transportar
impulsos se puede efectuar a nivel bajo o alto. En el primer
caso, la señal de frecuencia audio del micrófono, con una
amplificación pequeña o nula, sirve para modular la salida del
oscilador y la frecuencia modulada de la portadora se
amplifica antes de conducirla a la antena; en el segundo caso,
las oscilaciones de radiofrecuencia y la señal de frecuencia
audio se amplifican de forma independiente y la modulación se
efectúa justo antes de transmitir las oscilaciones a la
antena. La señal se puede superponer a la portadora mediante
modulación de frecuencia (FM) o de amplitud (AM).
La forma más sencilla de modulación es la codificación,
interrumpiendo la onda portadora a intervalos concretos
mediante una clave o conmutador para formar los puntos y las
rayas de la radiotelegrafía de onda continua.
La onda portadora también se puede modular variando la
amplitud de la onda según las variaciones de la frecuencia e
intensidad de una señal sonora, tal como una nota musical.
Esta forma de modulación, AM, se utiliza en muchos servicios
de radiotelefonía, incluidas las emisiones normales de radio.
La AM también se emplea en la telefonía por onda portadora, en
la que la portadora modulada se transmite por cable, y en la
transmisión de imágenes estáticas a través de cable o radio.
En la FM, la frecuencia de la onda portadora se varía dentro
de un rango establecido a un ritmo equivalente a la frecuencia
de una señal sonora. Esta forma de modulación, desarrollada en
la década de 1930, presenta la ventaja de generar señales
relativamente limpias de ruidos e interferencias procedentes
de fuentes tales como los sistemas de encendido de los
automóviles o las tormentas, que afectan en gran medida a las
señales AM. Por tanto, la radiodifusión FM se efectúa en
bandas de alta frecuencia (88 a 108 MHz), aptas para señales
grandes pero con alcance de recepción limitado.
Las ondas portadoras también se pueden modular variando la
fase de la portadora según la amplitud de la señal. La
modulación en fase, sin embargo, ha quedado reducida a equipos
especializados.
El desarrollo de la técnica de transmisión de ondas continuas
en pequeños impulsos de enorme potencia, como en el caso del
radar, planteó la posibilidad de otra forma nueva de
modulación, la modulación de impulsos en tiempo, en la que el
espacio entre los impulsos se modifica de acuerdo con la
señal.
La información transportada por una onda modulada se devuelve
a su forma original mediante el proceso inverso, denominado
demodulación o detección. Las emisiones de ondas de radio a
frecuencias bajas y medias van moduladas en amplitud. Para
frecuencias más altas se utilizan tanto la AM como la FM; en
la televisión comercial de nuestros días, por ejemplo, el
sonido va por FM, mientras que las imágenes se transportan por
AM. En el rango de las frecuencias superaltas (por encima del
rango de las ultraaltas), en el que se pueden utilizar anchos
de banda mayores, la imagen también se transmite por FM. En la
actualidad, tanto el sonido como las imágenes se pueden enviar
de forma digital a dichas frecuencias.
2.3 Antenas
La antena del transmisor no necesita estar unida al propio
transmisor. La radiodifusión comercial a frecuencias medias
exige normalmente una antena muy grande, cuya ubicación óptima
es de forma aislada, lejos de cualquier población, mientras
que el estudio de radio suele hallarse en medio de la ciudad.
La FM, la televisión y demás emisiones con frecuencias muy
elevadas exigen antenas muy altas si se pretende conseguir un
cierto alcance y no resulta aconsejable colocarlas cerca del
estudio de emisión. En todos estos casos las señales se
transmiten a través de cables. Las líneas telefónicas normales
suelen valer para la mayoría de las emisiones comerciales de
radio; si se precisa obtener alta fidelidad o frecuencias muy
altas, se utilizan cables coaxiales.
3 RECEPTOR
Los componentes fundamentales de un receptor de radio son: 1)
una antena para recibir las ondas electromagnéticas y
convertirlas en oscilaciones eléctricas; 2) amplificadores
para aumentar la intensidad de dichas oscilaciones; 3) equipos
para la demodulación; 4) un altavoz para convertir los
impulsos en ondas sonoras perceptibles por el oído humano (y
en televisión, un tubo de imágenes para convertir la señal en
ondas luminosas visibles), y 5) en la mayoría de los
receptores, unos osciladores para generar ondas de
radiofrecuencia que puedan mezclarse con las ondas recibidas.
La señal que llega de la antena, compuesta por una oscilación
de la portadora de radiofrecuencia, modulada por una señal de
frecuencia audio o vídeo que contiene los impulsos, suele ser
muy débil. La sensibilidad de algunos receptores de radio
modernos es tan grande que con que la señal de la antena sea
capaz de producir una corriente alterna de unos pocos cientos
de electrones, la señal se puede detectar y amplificar hasta
producir un sonido inteligible por el altavoz. La mayoría de
los receptores pueden funcionar aceptablemente con una entrada
de algunas millonésimas de voltio. Sin embargo, el aspecto
básico en el diseño del receptor es que las señales muy
débiles no se convierten en válidas simplemente amplificando,
de forma indiscriminada, tanto la señal deseada como los
ruidos laterales (véase Ruido más adelante). Así, el cometido
principal del diseñador consiste en garantizar la recepción
prioritaria de la señal deseada.
Muchos receptores modernos de radio son de tipo
superheterodino, en el que un oscilador genera una onda de
radiofrecuencia que se mezcla con la onda entrante,
produciendo así una onda de frecuencia menor; esta última se
denomina frecuencia media. Para sintonizar el receptor a las
distintas frecuencias se modifica la frecuencia de las
oscilaciones, pero la media siempre permanece fija (en 455 kHz
para la mayoría de los receptores de AM y en 10,7 MHz para los
de FM). El oscilador se sintoniza modificando la capacidad del
condensador en su circuito oscilador; el circuito de la antena
se sintoniza de forma similar mediante un condensador.
En todos los receptores hay una o más etapas de amplificación
de frecuencia media; además, puede haber una o más etapas de
amplificación de radiofrecuencia. En la etapa de frecuencia
media se suelen incluir circuitos auxiliares, como el control
automático de volumen, que funciona rectificando parte de la
salida de un circuito de amplificación y alimentando con ella
al elemento de control del mismo circuito o de otro anterior
(véase Rectificación). El detector, denominado a menudo
segundo detector (el primero es el mezclador), suele ser un
simple diodo que actúa de rectificador y produce una señal de
frecuencia audio. Las ondas FM se demodulan o detectan
mediante circuitos que reciben el nombre de discriminadores o
radiodetectores; transforman las variaciones de la frecuencia
en diferentes amplitudes de la señal.
3.1 Amplificadores
Los amplificadores de radiofrecuencia y de frecuencia media
son amplificadores de voltaje, que aumentan el voltaje de la
señal. Los receptores de radio pueden tener una o más etapas
de amplificación de voltaje de frecuencia audio. Además, la
última etapa antes del altavoz tiene que ser de amplificación
de potencia. Un receptor de alta fidelidad contiene los
circuitos de sintonía y de amplificación de cualquier radio.
Como alternativa, una radio de alta fidelidad puede tener un
amplificador y un sintonizador independientes.
Las características principales de un buen receptor de radio
son una sensibilidad, una selectividad y una fidelidad muy
elevadas y un nivel de ruido bajo. La sensibilidad se consigue
en primera instancia mediante muchas etapas de amplificación y
factores altos de amplificación, pero la amplificación elevada
carece de sentido si no se pueden conseguir una fidelidad
aceptable y un nivel de ruido bajo. Los receptores más
sensibles tienen una etapa de amplificación de radiofrecuencia
sintonizada. La selectividad es la capacidad del receptor de
captar señales de una emisora y rechazar otras de emisoras
diferentes que limitan con frecuencias muy próximas. La
selectividad extrema tampoco resulta aconsejable, ya que se
precisa un ancho de banda de muchos kilohercios para recibir
los componentes de alta frecuencia de las señales de
frecuencia audio. Un buen receptor sintonizado a una emisora
presenta una respuesta cero a otra emisora que se diferencia
en 20 kHz. La selectividad depende sobre todo de los circuitos
en la etapa de la frecuencia intermedia.
3.2 Sistemas de alta fidelidad
Fidelidad es la uniformidad de respuesta del receptor a
diferentes señales de frecuencia audio moduladas en la
portadora. La altísima fidelidad, que se traduce en una
respuesta plana (idéntica amplificación de todas las
frecuencias audio) a través de todo el rango audible desde los
20 Hz hasta los 20 kHz, resulta extremadamente difícil de
conseguir. Un sistema de alta fidelidad es tan potente como su
componente más débil, y entre éstos no sólo se incluyen todos
los circuitos del receptor, sino también el altavoz, las
propiedades acústicas del lugar donde se encuentra el altavoz
y el transmisor a que está sintonizado el receptor (véase
Acústica). La mayoría de las emisoras AM no reproducen con
fidelidad los sonidos por debajo de 100 Hz o por encima de 5
kHz; las emisoras FM suelen tener una gama de frecuencias
entre 50 Hz y 15 kilohercios.
3.3 Distorsión
En las transmisiones de radio a menudo se introduce una forma
de distorsión de amplitud al aumentar la intensidad relativa
de las frecuencias más altas de audio. En el receptor aparece
un factor equivalente de atenuación de alta frecuencia. El
efecto conjunto de estas dos formas de distorsión es una
reducción del ruido de fondo o estático en el receptor. Muchos
receptores van equipados con controles de tono ajustables por
el usuario, de forma que la amplificación de las frecuencias
altas y bajas se pueda adaptar a gusto del oyente. Otra fuente
de distorsión es la modulación transversal, la transferencia
de señales de un circuito a otro por culpa de un
apantallamiento defectuoso. La distorsión armónica ocasionada
por la transferencia no lineal de señales a través de las
etapas de amplificación puede reducirse notablemente
utilizando circuitería de realimentación negativa, que anula
gran parte de la distorsión generada en las etapas de
amplificación.
3.4 Ruido
El ruido constituye un problema grave en todos los receptores
de radio. Hay diferentes tipos de ruido, como el zumbido, un
tono constante de baja frecuencia (unas dos octavas por debajo
del do), producido generalmente por la frecuencia de la fuente
de alimentación de corriente alterna (por lo común 60 Hz) que
se superpone a la señal debido a un filtrado o un
apantallamiento defectuoso; el siseo, un tono constante de
alta frecuencia, y el silbido, un tono limpio de alta
frecuencia producido por una oscilación involuntaria de
frecuencia audio, o por un golpeteo. Estos ruidos se pueden
eliminar mediante un diseño y una construcción adecuados.
Sin embargo, ciertos tipos de ruidos no se pueden eliminar. El
más importante en los equipos normales de AM de baja y media
frecuencias es el ruido parásito, originado por perturbaciones
eléctricas en la atmósfera. El ruido parásito puede proceder
del funcionamiento de un equipo eléctrico cercano (como los
motores de automóviles o aviones), pero en la mayoría de los
casos proviene de los rayos y relámpagos de las tormentas. Las
ondas de radio producidas por estas perturbaciones
atmosféricas pueden viajar miles de kilómetros sin sufrir
apenas atenuación, y, dado que en un radio de algunos miles de
kilómetros respecto del receptor de radio siempre hay alguna
tormenta, casi siempre aparecen ruidos parásitos.
Los ruidos parásitos afectan a los receptores FM en menor
medida, ya que la amplitud de las ondas intermedias está
limitada mediante circuitos especiales antes de la
discriminación, lo que elimina los efectos de los ruidos
parásitos.
Otra fuente primaria de ruido es la agitación térmica de los
electrones. En un elemento conductor a temperatura superior al
cero absoluto, los electrones se mueven de forma aleatoria.
Dado que cualquier movimiento electrónico constituye una
corriente eléctrica, la agitación térmica origina ruido al
amplificarlo en exceso. Este tipo de ruido se puede evitar si
la señal recibida desde la antena es notablemente más potente
que la corriente causada por la agitación térmica; en
cualquier caso, se puede reducir al mínimo mediante un diseño
adecuado. Un receptor teóricamente perfecto a temperatura
ordinaria es capaz de recibir la voz de forma inteligible
siempre que la potencia de la señal alcance los 4 × 10-18 W;
sin embargo, en los receptores normales se precisa una
potencia de señal bastante mayor.
3.5 Fuente de alimentación
La radio no tiene componentes móviles excepto el altavoz, que
vibra algunas milésimas de centímetro, por lo que la única
potencia que requiere su funcionamiento es la corriente
eléctrica para hacer circular los electrones por los
diferentes circuitos. Cuando aparecieron las primeras radios
en la década de 1920, la mayoría iban accionadas por pilas.
Aunque se siguen utilizando de forma generalizada en los
aparatos portátiles, la fuente de alimentación conectada a la
red presenta ciertas ventajas, ya que permite al diseñador una
mayor libertad a la hora de seleccionar los componentes de los
circuitos.
Si la fuente de alimentación de corriente alterna (CA) es de
120 V, ésta se puede alimentar directamente del arrollamiento
primario del transformador, obteniéndose en el secundario el
voltaje deseado. Esta corriente secundaria debe rectificarse y
filtrarse antes de poder ser utilizada, ya que los
transistores requieren corriente continua (CC) para su
funcionamiento. Las válvulas utilizan CC como corriente
anódica; los filamentos se calientan tanto con CC como con CA,
pero en este último caso puede originarse algún zumbido.
Las radios de transistores no necesitan una CC tan alta como
las válvulas de antes, pero sigue siendo imprescindible el uso
de fuentes de alimentación para convertir la corriente
continua (CC) de la red comercial en corriente alterna (CA) y
para aumentarla o reducirla al valor deseado mediante
transformadores. Los aparatos de los aviones o de los
automóviles que funcionan con voltajes entre 12 y 14 voltios
CC suelen incluir circuitos para convertir el voltaje CC
disponible a CA; tras elevarlo o reducirlo hasta el valor
deseado, se vuelve a convertir a CC mediante un rectificado.
Los aparatos que funcionan con voltajes entre 6 y 24 voltios
CC siempre disponen de un elemento para aumentar el voltaje.
La llegada de los transistores, los circuitos integrados y
demás dispositivos electrónicos de estado sólido, mucho más
reducidos y que consumen muy poca potencia, ha suprimido casi
totalmente el uso de las válvulas en los equipos de radio,
televisión y otras formas de comunicación.
4 HISTORIA
Aun cuando fueron necesarios muchos descubrimientos en el
campo de la electricidad hasta llegar a la radio, su
nacimiento data en realidad de 1873, año en el que el físico
británico James Clerk Maxwell publicó su teoría sobre las
ondas electromagnéticas (véase Radiación electromagnética:
Teoría).
4.1 Finales del siglo XIX
La teoría de Maxwell se refería sobre todo a las ondas de luz;
quince años más tarde, el físico alemán Heinrich Hertz logró
generar eléctricamente tales ondas. Suministró una carga
eléctrica a un condensador y a continuación le hizo un
cortocircuito mediante un arco eléctrico. En la descarga
eléctrica resultante, la corriente saltó desde el punto
neutro, creando una carga de signo contrario en el
condensador, y después continuó saltando de un polo al otro,
creando una descarga eléctrica oscilante en forma de chispa.
El arco eléctrico radiaba parte de la energía de la chispa en
forma de ondas electromagnéticas. Hertz consiguió medir
algunas de las propiedades de estas ondas “hercianas”,
incluyendo su longitud y velocidad.
La idea de utilizar ondas electromagnéticas para la
transmisión de mensajes de un punto a otro no era nueva; el
heliógrafo, por ejemplo, transmitía mensajes por medio de un
haz de rayos luminosos que se podía modular con un obturador
para producir señales en forma de los puntos y las rayas del
código Morse (véase Samuel F. B. Morse). A tal fin la radio
presenta muchas ventajas sobre la luz, aunque no resultasen
evidentes a primera vista. Las ondas de radio, por ejemplo,
pueden cubrir distancias enormes, a diferencia de las
microondas (usadas por Hertz).
Las ondas de radio pueden sufrir grandes atenuaciones y seguir
siendo perceptibles, amplificables y detectadas; pero los
buenos amplificadores no se hicieron una realidad hasta la
aparición de las válvulas electrónicas. Por grandes que fueran
los avances de la radiotelegrafía (por ejemplo, en 1901
Marconi desarrolló la comunicación transatlántica), la
radiotelefonía nunca habría llegado a ser útil sin los avances
de la electrónica. Desde el punto de vista histórico, los
desarrollos en el mundo de la radio y en el de la electrónica
han ocurrido de forma simultánea.
Para detectar la presencia de la radiación electromagnética,
Hertz utilizó un aro parecido a las antenas circulares. En
aquella época, el inventor David Edward Hughes había
descubierto que un contacto entre una punta metálica y un
trozo de carbón no conducía la corriente, pero si hacía
circular ondas electromagnéticas por el punto de contacto,
éste se hacía conductor. En 1879 Hughes demostró la recepción
de señales de radio procedentes de un emisor de chispas
alejado un centenar de metros. En dichos experimentos hizo
circular una corriente de una célula voltaica a través de una
válvula rellena de limaduras de cinc y plata, que se
aglomeraban al ser bombardeadas con ondas de radio.
Este principio lo utilizó el físico británico Oliver Joseph
Lodge en un dispositivo llamado cohesor para detectar la
presencia de ondas de radio. El cohesor, una vez hecho
conductor, se podía volver a hacer aislante golpeándolo y
haciendo que se separasen las partículas. Aunque era mucho más
sensible que la bocina en ausencia de amplificador, el cohesor
sólo daba una única respuesta a las ondas de radio de
suficiente potencia de diversas intensidades, por lo que
servía para la telegrafía, pero no para la telefonía.
El ingeniero electrotécnico e inventor italiano Guglielmo
Marconi está considerado universalmente el inventor de la
radio. A partir de 1895 fue desarrollando y perfeccionando el
cohesor y lo conectó a una forma primitiva de antena, con el
extremo conectado a tierra. Además mejoró los osciladores de
chispa conectados a antenas rudimentarias. El transmisor se
modulaba mediante una clave ordinaria de telégrafo. El cohesor
del receptor accionaba un instrumento telegráfico que
funcionaba básicamente como amplificador.
En 1896 consiguió transmitir señales desde una distancia de
1,6 km, y registró su primera patente inglesa. En 1897
transmitió señales desde la costa hasta un barco a 29 km en
alta mar. Dos años más tarde logró establecer una comunicación
comercial entre Inglaterra y Francia capaz de funcionar con
independencia del estado del tiempo; a principios de 1901
consiguió enviar señales a más de 322 km de distancia, y a
finales de ese mismo año transmitió una carta entera de un
lado a otro del océano Atlántico. En 1902 ya se enviaban de
forma regular mensajes transatlánticos y en 1905 muchos barcos
llevaban equipos de radio para comunicarse con emisoras de la
costa. Como reconocimiento a sus trabajos en el campo de la
telegrafía sin hilos, en 1909 Marconi compartió el Premio
Nobel de Física con el físico alemán Karl Ferdinand Braun.
A lo largo de todos estos años se introdujeron diferentes
mejoras técnicas. Para la sintonía se utilizaron circuitos
resonantes dotados de inductancia y capacitancia. Las antenas
se fueron perfeccionando, descubriéndose y aprovechándose sus
propiedades direccionales. Se utilizaron los transformadores
para aumentar el voltaje enviado a la antena. Se desarrollaron
otros detectores para complementar al cohesor y su
rudimentario descohesor. Se construyó un detector magnético
basado en la propiedad de las ondas magnéticas para
desmagnetizar los hilos de acero, un bolómetro que medía el
aumento de temperatura de un cable fino cuando lo atravesaban
ondas de radio y la denominada válvula de Fleming, precursora
de la válvula termoiónica o lámpara de vacío.
4.2 Siglo XX
El desarrollo de la válvula electrónica se remonta al
descubrimiento que hizo el inventor estadounidense Thomas Alva
Edison al comprobar que entre un filamento de una lámpara
incandescente y otro electrodo colocado en la misma lámpara
fluye una corriente y que además sólo lo hace en un sentido.
La válvula de Fleming apenas difería del tubo de Edison. Su
desarrollo se debe al físico e ingeniero eléctrico inglés John
Ambrose Fleming en 1904 y fue el primer diodo, o válvula de
dos elementos, que se utilizó en la radio. El tubo actuaba de
detector, rectificador y limitador.
En 1906 se produjo un avance revolucionario, punto de partida
de la electrónica, al incorporar el inventor estadounidense
Lee de Forest un tercer elemento, la rejilla, entre el
filamento y el cátodo de la válvula. El tubo de De Forest, que
bautizó con el nombre de audión y que actualmente se conoce
por triodo (válvula de tres elementos), en principio sólo se
utilizó como detector, pero pronto se descubrieron sus
propiedades como amplificador y oscilador; en 1915 el
desarrollo de la telefonía sin hilos había alcanzado un grado
de madurez suficiente como para comunicarse entre Virginia y
Hawai (Estados Unidos) y entre Virginia y París (Francia).
Las funciones rectificadoras de los cristales fueron
descubiertas en 1912 por el ingeniero eléctrico e inventor
estadounidense Greenleaf Whittier Pickard, al poner de
manifiesto que los cristales se pueden utilizar como
detectores. Este descubrimiento permitió el nacimiento de los
receptores con detector de cristal, tan populares en la década
de 1920. En 1912, el ingeniero eléctrico estadounidense Edwin
Howard Armstrong descubrió el circuito reactivo, que permite
realimentar una válvula con parte de su propia salida. Éste y
otros descubrimientos de Armstrong constituyen la base de
muchos circuitos de los equipos modernos de radio.
En 1902, el ingeniero estadounidense Arthur Edwin Kennelly y
el físico británico Oliver Heaviside (de forma independiente y
casi simultánea) proclamaron la probable existencia de una
capa de gas ionizado en la parte alta de la atmósfera que
afectaría a la propagación de las ondas de radio. Esta capa,
bautizada en principio como la capa de Heaviside o Kennelly-Heaviside,
es una de las capas de la ionosfera. Aunque resulta
transparente para las longitudes de onda más cortas, desvía o
refleja las ondas de longitudes más largas. Gracias a esta
reflexión, las ondas de radio se propagan mucho más allá del
horizonte.
La propagación de las ondas de radio en la ionosfera se ve
seriamente afectada por la hora del día, la estación y la
actividad solar. Leves variaciones en la naturaleza y altitud
de la ionosfera, que tienen lugar con gran rapidez, pueden
afectar la calidad de la recepción a gran distancia. La
ionosfera es también la causa de un fenómeno por el cual se
recibe una señal en un punto muy distante y no en otro más
próximo. Este fenómeno se produce cuando el rayo en tierra ha
sido absorbido por obstáculos terrestres y el rayo propagado a
través de la ionosfera no se refleja con un ángulo lo
suficientemente agudo como para ser recibido a distancias
cortas respecto de la antena.
4.3 Radio de onda corta
Aun cuando determinadas zonas de las diferentes bandas de
radio, onda corta, onda larga, onda media, frecuencia muy alta
y frecuencia ultraalta, están asignadas a muy diferentes
propósitos, la expresión “radio de onda corta” se refiere
generalmente a emisiones de radio en la gama de frecuencia
altas (3 a 30 MHz) que cubren grandes distancias, sobre todo
en el entorno de las comunicaciones internacionales. Sin
embargo, la comunicación mediante microondas a través de un
satélite de comunicaciones, proporciona señales de mayor
fiabilidad y libres de error (véase Comunicaciones vía
satélite).
Por lo general se suele asociar a los radioaficionados con la
onda corta, aunque tienen asignadas frecuencias en la banda de
onda media, la de muy alta frecuencia y la de ultraalta, así
como en la banda de onda corta. Algunas conllevan ciertas
restricciones pensadas para que queden a disposición del mayor
número posible de usuarios.
Durante la rápida evolución de la radio tras la I Guerra
Mundial, los radioaficionados lograron hazañas tan
espectaculares como el primer contacto radiofónico (1921)
transatlántico. También han prestado una ayuda voluntaria muy
valiosa en caso de emergencias con interrupción de las
comunicaciones normales. Ciertas organizaciones de
radioaficionados han lanzado una serie de satélites
aprovechando los lanzamientos normales de Estados Unidos, la
antigua Unión Soviética y la Agencia Espacial Europea (ESA).
Estos satélites se denominan normalmente Oscar (Orbiting
Satellites Carrying Amateur Radio). El primero de ellos, Oscar
1, colocado en órbita en 1961, fue al mismo tiempo el primer
satélite no gubernamental; el cuarto, en 1965, proporcionó la
primera comunicación directa vía satélite entre Estados Unidos
y la Unión Soviética. A principios de la década de 1980 había
en todo el mundo más de 1,5 millones de licencias de
radioaficionados, incluidos los de la radio de banda
ciudadana.
4.4 La radio actual
Los enormes avances en el campo de la tecnología de la
comunicación radiofónica a partir de la II Guerra Mundial han
hecho posible la exploración del espacio (véase Astronáutica),
puesta de manifiesto especialmente en las misiones Apolo a la
Luna (1969-1972). A bordo de los módulos de mando y lunar se
hallaban complejos equipos de transmisión y recepción, parte
del compacto sistema de comunicaciones de muy alta frecuencia.
El sistema realizaba simultáneamente funciones de voz y de
exploración, calculando la distancia entre los dos vehículos
mediante la medición del tiempo transcurrido entre la emisión
de tonos y la recepción del eco. Las señales de voz de los
astronautas también se transmitían simultáneamente a todo el
mundo mediante una red de comunicaciones. El sistema de radio
celular es una versión en miniatura de las grandes redes
radiofónicas.
4.5 La radio comercial
Aunque no fue ésta su finalidad original, pronto se pensó en
la posibilidad de utilizar la radio como medio de comunicación
de masas. Su capacidad se puso a prueba el 2 de noviembre de
1920, cuando la emisora KDKA de Pittsburg retransmitió la
elección del nuevo presidente estadounidense, Warren G.
Harding; su mensaje fue escuchado por 1.000 personas.
Los avances en la electrónica hicieron posible la fabricación
de nuevos y más baratos aparatos de radio. Su extensión y el
éxito del medio como vehículo de comunicación dieron paso a
una nueva actividad empresarial, la radio comercial. En 1925
había unas 600 emisoras repartidas por todo el mundo y en la
década de 1960 su número llegaba a las 10.000. Emisoras
vinculadas a importantes empresas de comunicación coexisten
con emisoras locales de mucho menor alcance pero de gran
resonancia allí donde actúan.
4.6 La radio en España
La primera emisora de radio de España fue la EAJ 1, Radio
Barcelona, inaugurada el 14 de noviembre de 1924. La segunda
fue la EAJ 2, Radio España, de Madrid, que también empezó a
emitir en 1924, aunque interrumpió sus emisiones en 1925 para
retomarlas en 1927. Nótese que la indicación EAJ es el
indicativo internacional de las emisoras españolas.
Si bien la utilización de la radio como medio de comunicación
siguió en España un camino similar al del resto del mundo, la
proliferación de emisoras no se produjo al mismo ritmo. Su
contenido estuvo bastante determinado durante mucho tiempo;
baste decir que hasta octubre de 1977 era obligatorio que
todas las emisoras conectasen con Radio Nacional para emitir
su Diario hablado, noticiario informativo de carácter general
y político.
A partir de esa época, las distintas emisoras fueron
especificando sus contenidos en función de las empresas o
instituciones que las sustentaban.
4.7 La radio en Internet
La radio tiene un hueco especial en Internet. En la
actualidad, hay más de 4.000 emisoras que transmiten a través
de ese medio, en su mayor parte ligadas a emisoras de radio
convencionales, aunque hay empresas que han creado emisoras
específicas.
Para poder oír la radio a través de Internet es necesario
tener instalado en el ordenador o computadora un conector (plug-in)
que soporte formatos de audio, como RealAudio y ASF,
suministrados por las empresas RealNetworks y Microsoft,
respectivamente.
Enviado por:
Marta Bermúdez Sanz, Valencia - España -
-
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