Historia de la radio

Escrito por teleyradio 13-06-2008 en General. Comentarios (2)

Radio, sistema de comunicación mediante ondas electromagnéticas que sepropagan por el espacio. Se utilizan ondas radiofónicas de diferentelongitud para distintos fines; por lo general se identifican mediantesu frecuencia, que es la inversa de la longitud de onda de laradiación. Las ondas más cortas poseen una frecuencia (número de ciclospor segundo) más alta; las ondas más largas tienen una frecuencia másbaja (menos ciclos por segundo).


El nombre del pionero alemán de la radio Heinrich Hertz ha servido parabautizar la unidad de medida de la frecuencia, el ciclo por segundo(hercio, Hz). Un kilohercio (kHz) es 1.000 ciclos por segundo, 1megahercio (MHz) es 1 millón de ciclos por segundo y 1 gigahercio(GHz), 1.000 millones de ciclos por segundo. Las ondas de radio vandesde algunos kilohercios a varios gigahercios. Las ondas de luzvisible son mucho más cortas. En el vacío, toda radiaciónelectromagnética se desplaza en forma de ondas a una velocidad uniformede casi 300.000 kilómetros por segundo.

Las ondas de radio se utilizan no sólo en la radiodifusión, sinotambién en la telegrafía inalámbrica, la transmisión por teléfono, latelevisión, el radar, los sistemas de navegación y la comunicaciónespacial. En la atmósfera, las características físicas del aireocasionan pequeñas variaciones en el movimiento ondulatorio, queoriginan errores en los sistemas de comunicación radiofónica como elradar. Además, las tormentas o las perturbaciones eléctricas provocanfenómenos anormales en la propagación de las ondas de radio.

Las ondas electromagnéticas dentro de una atmósfera uniforme sedesplazan en línea recta, y como la superficie terrestre esprácticamente esférica, la comunicación radiofónica a larga distanciaes posible gracias a la reflexión de las ondas de radio en laionosfera. Las ondas radiofónicas de longitud de onda inferior a unos10 m, que reciben los nombres de frecuencias muy alta, ultraalta ysuperalta (VHF, UHF y SHF), no se reflejan en la ionosfera; así, en lapráctica, estas ondas muy cortas sólo se captan a distancia visual. Laslongitudes de onda inferiores a unos pocos centímetros son absorbidaspor las gotas de agua o por las nubes; las inferiores a 1,5 cm puedenquedar absorbidas por el vapor de agua existente en la atmósfera limpia.

Los sistemas normales de radiocomunicación constan de dos componentesbásicos, el transmisor y el receptor. El primero genera oscilacioneseléctricas con una frecuencia de radio denominada frecuencia portadora.Se puede amplificar la amplitud o la propia frecuencia para variar laonda portadora. Una señal modulada



 HISTORIA

Aun cuando fueron necesarios muchos descubrimientos en el campo de laelectricidad hasta llegar a la radio, su nacimiento data en realidad de1873, año en el que el físico británico James Clerk Maxwell publicó suteoría sobre las ondas electromagnéticas


  1. Finales del siglo XIX

  La teoría de Maxwell se refería sobre todo a las ondas de luz; quinceaños más tarde, el físico alemán Heinrich Hertz logró generareléctricamente tales ondas. Suministró una carga eléctrica a uncondensador y a continuación le hizo un cortocircuito mediante un arcoeléctrico. En la descarga eléctrica resultante, la corriente saltódesde el punto neutro, creando una carga de signo contrario en elcondensador, y después continuó saltando de un polo al otro, creandouna descarga eléctrica oscilante en forma de chispa. El arco eléctricoradiaba parte de la energía de la chispa en forma de ondaselectromagnéticas. Hertz consiguió medir algunas de las propiedades deestas ondas “hercianas”, incluyendo su longitud y velocidad.

La idea de utilizar ondas electromagnéticas para la transmisión demensajes de un punto a otro no era nueva; el heliógrafo, por ejemplo,transmitía mensajes por medio de un haz de rayos luminosos que se podíamodular con un obturador para producir señales en forma de los puntos ylas rayas del código Morse (véase Samuel F. B. Morse). A tal fin laradio presenta muchas ventajas sobre la luz, aunque no resultasenevidentes a primera vista. Las ondas de radio, por ejemplo, puedencubrir distancias enormes, a diferencia de las microondas (usadas porHertz).

Las ondas de radio pueden sufrir grandes atenuaciones y seguir siendoperceptibles, amplificables y detectadas; pero los buenosamplificadores no se hicieron una realidad hasta la aparición de lasválvulas electrónicas. Por grandes que fueran los avances de laradiotelegrafía (por ejemplo, en 1901 Marconi desarrolló lacomunicación transatlántica), la radiotelefonía nunca habría llegado aser útil sin los avances de la electrónica. Desde el punto de vistahistórico, los desarrollos en el mundo de la radio y en el de laelectrónica han ocurrido de forma simultánea.

Para detectar la presencia de la radiación electromagnética, Hertzutilizó un aro parecido a las antenas circulares. En aquella época, elinventor David Edward Hughes había descubierto que un contacto entreuna punta metálica y un trozo de carbón no conducía la corriente, perosi hacía circular ondas electromagnéticas por el punto de contacto,éste se hacía conductor. En 1879 Hughes demostró la recepción deseñales de radio procedentes de un emisor de chispas alejado uncentenar de metros. En dichos experimentos hizo circular una corrientede una célula voltaica a través de una válvula rellena de limaduras decinc y plata, que se aglomeraban al ser bombardeadas con ondas de radio.

Este principio lo utilizó el físico británico Oliver Joseph Lodge en undispositivo llamado cohesor para detectar la presencia de ondas deradio. El cohesor, una vez hecho conductor, se podía volver a haceraislante golpeándolo y haciendo que se separasen las partículas. Aunqueera mucho más sensible que la bocina en ausencia de amplificador, elcohesor sólo daba una única respuesta a las ondas de radio desuficiente potencia de diversas intensidades, por lo que servía para latelegrafía, pero no para la telefonía.

El ingeniero electrotécnico e inventor italiano Guglielmo Marconi estáconsiderado universalmente el inventor de la radio. A partir de 1895fue desarrollando y perfeccionando el cohesor y lo conectó a una formaprimitiva de antena, con el extremo conectado a tierra. Además mejorólos osciladores de chispa conectados a antenas rudimentarias. Eltransmisor se modulaba mediante una clave ordinaria de telégrafo. Elcohesor del receptor accionaba un instrumento telegráfico quefuncionaba básicamente como amplificador.

En 1896 consiguió transmitir señales desde una distancia de 1,6 km, yregistró su primera patente inglesa. En 1897 transmitió señales desdela costa hasta un barco a 29 km en alta mar. Dos años más tarde logróestablecer una comunicación comercial entre Inglaterra y Francia capazde funcionar con independencia del estado del tiempo; a principios de1901 consiguió enviar señales a más de 322 km de distancia, y a finalesde ese mismo año transmitió una carta entera de un lado a otro delocéano Atlántico. En 1902 ya se enviaban de forma regular mensajestransatlánticos y en 1905 muchos barcos llevaban equipos de radio paracomunicarse con emisoras de la costa. Como reconocimiento a sustrabajos en el campo de la telegrafía sin hilos, en 1909 Marconicompartió el Premio Nobel de Física con el físico alemán Karl FerdinandBraun.

A lo largo de todos estos años se introdujeron diferentes mejorastécnicas. Para la sintonía se utilizaron circuitos resonantes dotadosde inductancia y capacitancia. Las antenas se fueron perfeccionando,descubriéndose y aprovechándose sus propiedades direccionales. Seutilizaron los transformadores para aumentar el voltaje enviado a laantena. Se desarrollaron otros detectores para complementar al cohesory su rudimentario descohesor. Se construyó un detector magnético basadoen la propiedad de las ondas magnéticas para desmagnetizar los hilos deacero, un bolómetro que medía el aumento de temperatura de un cablefino cuando lo atravesaban ondas de radio y la denominada válvula deFleming, precursora de la válvula termoiónica o lámpara de vacío.


  2. Siglo XX

El desarrollo de la válvula electrónica se remonta al descubrimientoque hizo el inventor estadounidense Thomas Alva Edison al comprobar queentre un filamento de una lámpara incandescente y otro electrodocolocado en la misma lámpara fluye una corriente y que además sólo lohace 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 doselementos, 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 laelectrónica, al incorporar el inventor estadounidense Lee de Forest untercer elemento, la rejilla, entre el filamento y el cátodo de laválvula. El tubo de De Forest, que bautizó con el nombre de audión yque actualmente se conoce por triodo (válvula de tres elementos), enprincipio sólo se utilizó como detector, pero pronto se descubrieronsus propiedades como amplificador y oscilador; en 1915 el desarrollo dela telefonía sin hilos había alcanzado un grado de madurez suficientecomo para comunicarse entre Virginia y Hawai (Estados Unidos) y entreVirginia y París (Francia).

Las funciones rectificadoras de los cristales fueron descubiertas en1912 por el ingeniero eléctrico e inventor estadounidense GreenleafWhittier Pickard, al poner de manifiesto que los cristales se puedenutilizar como detectores. Este descubrimiento permitió el nacimiento delos receptores con detector de cristal, tan populares en la década de1920. En 1912, el ingeniero eléctrico estadounidense Edwin HowardArmstrong descubrió el circuito reactivo, que permite realimentar unaválvula con parte de su propia salida. Éste y otros descubrimientos deArmstrong constituyen la base de muchos circuitos de los equiposmodernos de radio.

En 1902, el ingeniero estadounidense Arthur Edwin Kennelly y el físicobritánico Oliver Heaviside (de forma independiente y casi simultánea)proclamaron la probable existencia de una capa de gas ionizado en laparte alta de la atmósfera que afectaría a la propagación de las ondasde radio. Esta capa, bautizada en principio como la capa de Heaviside oKennelly-Heaviside, es una de las capas de la ionosfera. Aunque resultatransparente para las longitudes de onda más cortas, desvía o reflejalas ondas de longitudes más largas. Gracias a esta reflexión, las ondasde radio se propagan mucho más allá del horizonte.

La propagación de las ondas de radio en la ionosfera se ve seriamenteafectada por la hora del día, la estación y la actividad solar. Levesvariaciones en la naturaleza y altitud de la ionosfera, que tienenlugar con gran rapidez, pueden afectar la calidad de la recepción agran distancia. La ionosfera es también la causa de un fenómeno por elcual se recibe una señal en un punto muy distante y no en otro máspróximo. Este fenómeno se produce cuando el rayo en tierra ha sidoabsorbido por obstáculos terrestres y el rayo propagado a través de laionosfera no se refleja con un ángulo lo suficientemente agudo comopara ser recibido a distancias cortas respecto de la antena.

  3. Radio de onda corta

Aun cuando determinadas zonas de las diferentes bandas de radio, ondacorta, onda larga, onda media, frecuencia muy alta y frecuenciaultraalta, están asignadas a muy diferentes propósitos, la expresión“radio de onda corta” se refiere generalmente a emisiones de radio enla gama de frecuencia altas (3 a 30 MHz) que cubren grandes distancias,sobre todo en el entorno de las comunicaciones internacionales. Sinembargo, la comunicación mediante microondas a través de un satélite decomunicaciones, proporciona señales de mayor fiabilidad y libres deerror (véase Comunicaciones vía satélite).

Por lo general se suele asociar a los radioaficionados con la ondacorta, aunque tienen asignadas frecuencias en la banda de onda media,la de muy alta frecuencia y la de ultraalta, así como en la banda deonda corta. Algunas conllevan ciertas restricciones pensadas para quequeden a disposición del mayor número posible de usuarios.

Durante la rápida evolución de la radio tras la I Guerra Mundial, losradioaficionados lograron hazañas tan espectaculares como el primercontacto radiofónico (1921) transatlántico. También han prestado unaayuda voluntaria muy valiosa en caso de emergencias con interrupción delas comunicaciones normales. Ciertas organizaciones de radioaficionadoshan lanzado una serie de satélites aprovechando los lanzamientosnormales de Estados Unidos, la antigua Unión Soviética y la AgenciaEspacial 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 primersatélite no gubernamental; el cuarto, en 1965, proporcionó la primeracomunicación directa vía satélite entre Estados Unidos y la UniónSoviética. A principios de la década de 1980 había en todo el mundo másde 1,5 millones de licencias de radioaficionados, incluidos los de laradio de banda ciudadana.


  4. La radio actual

Los enormes avances en el campo de la tecnología de la comunicaciónradiofónica a partir de la II Guerra Mundial han hecho posible laexploración del espacio (véase Astronáutica), puesta de manifiestoespecialmente en las misiones Apolo a la Luna (1969-1972). A bordo delos módulos de mando y lunar se hallaban complejos equipos detransmisión y recepción, parte del compacto sistema de comunicacionesde muy alta frecuencia. El sistema realizaba simultáneamente funcionesde voz y de exploración, calculando la distancia entre los dosvehículos mediante la medición del tiempo transcurrido entre la emisiónde tonos y la recepción del eco. Las señales de voz de los astronautastambién se transmitían simultáneamente a todo el mundo mediante una redde comunicaciones. El sistema de radio celular es una versión enminiatura de las grandes redes radiofónicas.



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