Historia:
Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell. Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 y 1888, fue el primero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell. Estos científicos pusieron las bases teóricas y técnicas para que la radio saliera adelante, ya que la propagación de las ondas electromagnéticas fue esencial para desarrollar lo que posteriormente se ha convertido en uno de los grandes medios de comunicación de masas.El primer sistema práctico de comunicación mediante ondas de radio fue el diseñado por el Guillermo Marconi, quien en el año 1901 realizó la primera emisión trasatlántica radioeléctrica. Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como la radiodifusión.
Usos de la radiofrecuencia
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Radionavegación:Uno de sus primeros usos fue en el ámbito naval, para el envío de mensajes en código Morse entre los buques y tierra o entre buques. Actualmente también se usa en aeronavegación.
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Radiodifusión AM y FM: Las primeras transmisiones regulares, comenzaron en 1920. Antes de la llegada de la televisión, la radiodifusión comercial incluía no solo noticias y música, sino dramas, comedias, shows de variedades, concursos y muchas otras formas de entretenimiento, siendo la radio el único medio de representación dramática que solamente utilizaba el sonido. Actualmente la radio es el medio en el que algunos géneros del periodismo clásico alcanzan su máxima expresión.
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Radios comunitarias: En la historia reciente de la radio, han aparecido las radios de baja potencia, constituidas bajo la idea de radio libre o radio comunitaria, con la idea de oponerse a la imposición de un monólogo comercial de mensajes y que permitan una mayor cercanía de la radio con la comunidad.
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Televisión: La televisión hasta tiempos recientes, principios del siglo XXI, fue analógica totalmente y su modo de llegar a los televidentes era mediante el aire con ondas de radio en las bandas de VHF y UHF. Pronto salieron las redes de cable que distribuían canales por las ciudades. Esta distribución también se realizaba con señal analógica; las redes de cable debían tener una banda asignada, más que nada para poder realizar la sintonía de los canales que llegan por el aire junto con los que llegan por cable. En los años 1990 aparecen los sistemas de alta definición, primero en forma analógica y luego, en forma digital.
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Radioaficionados: La radioafición es tanto una afición como un servicio en el que los participantes utilizan varios tipos de equipos de radiocomunicaciones para comunicarse con otros radioaficionados para el servicio público, la recreación y la autoformación. Los operadoradores de radioafición gozan (y, a menudo en todo el mundo) de comunicaciones inalámbricas personales entre sí y son capaces de apoyar a sus comunidades con comunicaciones de emergencia y de desastres si es necesario.
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Radioastronomía:Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia. En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en una frecuencia que se corresponde con una línea espectral.
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Radar: El radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones. Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares.
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Resonancia magnética nuclear: La RMN estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnético constante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso de un campo magnético alterno, de orientación ortogonal. La resultante de esta perturbación es una diferencia de energía que se evidencia al ser excitados dichos átomos por radiación electromagnética de la misma frecuencia. Estas frecuencias corresponden típicamente al intervalo de radiofrecuencias del espectro electromagnético. Esta es la absorción de resonancia que se detecta en las distintas técnicas de RMN.
Una onda de radio se origina cuando una partícula cargada (por ejemplo, un electrón) se excita a una frecuencia situada en la zona de radiofrecuencia (RF) del espectro electromagnético. Otros tipos de emisiones que caen fuera de la gama de RF son los rayos gamma, los rayos X, los rayos infrarrojos, los rayos ultravioleta y la luz.
Cuando la onda de radio actúa sobre un conductor eléctrico (la antena), induce en él un movimiento de la carga eléctrica (corriente eléctrica) que puede ser transformado en señales de audio u otro tipo de señales portadoras de información.
Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidos en esta clase de emisiones de radiofrecuencia.
El emisor tiene como función producir una onda portadora, cuyas características son modificadas en función de las señales (sonido o video) a transmitir. Propaga la onda portadora así modulada.
El receptor capta la onda y la «remodula» para hacer llegar al espectador auditor tan solo la señal transmitida.
Sistemas AM y FM:
En el sistema de modulación de amplitud (AM), la señal (de baja frecuencia) se superpone a la amplitud de ondas hertzianas portadora (de alta frecuencia).Frecuencia Modulada:
En el sistema de modulación de frecuencia (FM), la amplitud de la onda portadora se mantiene constante, pero la frecuencia varia según la cadencia de las señales moduladoras. Este sistema permite eliminar parásitos e interferencias, y reproduce el sonido con mayor fidelidad.Simbología:
Podemos encontrar una simbología estándar para identificar los circuitos en RF y microondas.
Amplificador. Sirve para amplificar las señales que se aplican a la entrada. El símbolo de un amplificador es el siguiente.
Amplificador variable
Antena. Dispositivo cuya función es emitir o recibir ondas electromagnéticas del o hacia el espacio. Su símbolo es el siguiente:
Antena
Filtro pasabandas. Un filtro pasabanda ideal presenta una banda de paso entre dos frecuencias de corte, de forma que en este rango de frecuencias la señal no se ve atenuada. En cambio si el valor de frecuencia se encuentra por debajo del límite inferior fl de dicha banda o por encima del límite superior fh la señal se atenúa.
Archivo:Filtro pasa banda.JPG Filtro pasa bandas
Filtro pasa-altas. Los filtros pasa-altas son circuitos que atenúan todas las señales cuya frecuencia está por debajo de una frecuencia de corte específica ωc y pasa todas aquellas señales cuya frecuencia es superior a la frecuencia de corte. Es decir, el filtro pasa altas funciona en la forma contraria al filtro pasa bajas.
Filtro pasa altas
Filtro pasa-bajas. Es el filtro cuyo funcionamiento es el siguiente; permite el paso de señales de frecuencias desde 0 hercios hasta una frecuencia f1 y de esa frecuencia en adelante no permite paso de señal.
Filtro pasa bajas
Generador de señal . Circuito que tiene la función de generar las señales necesarias para la operación de los sistemas de microondas. Generalmente la fuente de la señal es un oscilador. La figura muestra un esquemático típico de un oscilador.
Generador de señal
Atenuadores. Circuitos cuya función es reducir el nivel de potencia de la señal en un valor determinado. Típicamente se forman de resistencias en formación π o delta (Δ). Como se muestra en la siguiente figura.
Atenuador fijo
Atenuador variableDivisor de potencia (splitter).
Circuito que tiene la función de recibir una señal y dividir su potencia en dos o más salidas. Normalmente se forma de transformadores balanceados.
Divisor o splitter
Conmutador (switch). Circuito cuya función consiste en seleccionar y conectar, de dos o más entradas una salida.
Conmutador
Circulador.
Es un conmutador rotativo que conecta una o varias entradas a una o varias salidas. Se usa típicamente en radares.
Circulador
Duplexer.
Filtro de dos bandas en un mismo circuito, para seleccionar dos bandas de frecuencias a la vez. Por ejemplo, las frecuencias "fordward" y las frecuencias de reversa en los sistemas de cable.
Duplexer
Curiosidades:
Los campos electromagnéticos naturales son más fuertes en frecuencias inferiores al límite de 100 kHz. El campo eléctrico estático de la tierra alcanza valores de 100 V/m en condiciones de buen tiempo en la capa de aire próxima al suelo. La presencia de nubes de tormenta incrementa la tensión del campo y las descargas eléctricas naturales producen una radiación de banda ancha centrada en los 10 kHz. En la gama de RF y microondas recibimos radiación del sol y las estrellas pero en magnitud de 10 pW/cm²
La densidad de potencia de las fuentes naturales cae no linealmente con la frecuencia hasta valores inferiores a 10-22 uW/cm2.MHz sobre los 10 MHz, siendo la irradiancia más alta en la noche que durante el día.Obtenido de: http://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuencia
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