Microondas Terrestre

www.monografias.com

Las Radiocomunicaciones, su desarrollo

1. Resumen

2. Introducción

3. Historia

4. Desarrollo

5. Transmisor

6. Receptor

7. Conclusiones

8. Bibliografía

9. Anexos

RESUMEN

Este trabajo Las Radiocomunicaciones, su desarrollo permite conocer de forma general cómo ha sido el desarrollo de las radiocomunicaciones desde su surgimiento.

De forma general, en este se hace referencia acerca del desarrollo de las radiocomunicaciones y sus utilidades en la telegrafía inalámbrica, la transmisión por teléfono, la televisión, el radar, los sistemas de navegación y la comunicación espacial ( vía satélite ), haciendo énfasis en el principio de funcionamiento de la transmisión y recepción de señales de audio frecuencia-en el caso de la radiodifusión-que generaliza también la transmisión de imágenes e información.

SUMMARY

This work the radiocumunication, gear development was made to know in a general way as it has been the development of the radio-communications and of its operation principle.

In a general way, in this reference is made about the development of the radio-communications and its utilities in the wireless telegraphy, the transmission for telephone, the television, the radar, the sailing systems and the space communication (via satellite), making emphasis in the principle of operation of the transmission and reception of audio signs frequency-in the case of which also generalizes the transmission of images and information.

INTRODUCCIÓN

FRECUENCIAS AUDIBLES O DE BAJA FRECUENCIA:

Al caer una piedra en un estanque se producen unas ondas en el agua que se van propagando por ella al mismo tiempo que amortiguándose. Cuando se golpea un cuerpo, vibra y esas vibraciones mueven el aire que lo rodea, aumentando y disminuyendo su presión, lo que origina unas ondas de presión que se transmiten de partícula en partícula por el aire, de forma parecida a lo que sucedía en el agua del estanque. Si las ondas de presión transmitidas por el aire llegan a nuestros oídos sentimos la sensación de sonido al vibrar el tímpano y recoger el cerebro los impulsos que provocan. Sin embargo, para que el oído humano sea sensible a esas variaciones de presión es necesario que la frecuencia de las vibraciones estén comprendidas entre los 100 y 20.000 hercios aproximadamente; a las frecuencias comprendidas entre estos límites se les llama “audiofrecuencia” o de “baja frecuencia”, siendo el sonido más agudo cuanto más elevada es la frecuencia.

La radiodifusión trata de transmitir mensajes audibles, sonidos, imagen, información a larga distancia rápidamente aprovechando las propiedades de las ondas electromagnéticas, cosa que el sonido directamente no puede proporcionar, dados los inconvenientes que tiene:

- La velocidad del sonido en el aire es muy baja, del orden de 340m/s.

- El sonido se amortigua rápidamente: apenas puede alcanzar un centenar de metros con una nivel audible.

- El sonido no puede atravesar ningún obstáculo.

Por otra parte, las ondas electromagnéticas tienen las siguientes propiedades:

- La velocidad de propagación es muy alta: 300.000Km/h.

- Pueden superar cualquier tipo obstáculo e incluso algunas de las que salen hacia arriba, rebotan en ciertas capas de la atmósfera y regresan a la tierra.

El gran inconveniente de las ondas electromagnéticas es que las frecuencias útiles para la radiodifusión son mayores de los 100.000 Hz, o sea, son inaudibles.

Las ondas de radio ( ondas electromagnéticas ) 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.

1. HISTORIA.

Aún 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.

1.1 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. 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, el desarrollo 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 costa. Como reconocimiento a sus trabajos en el campo de la telegrafía sin hilos, en 1909 Marconi compartió el Premio Novel 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

...