Este artículo forma parte de un antiguo libro que escribí sobre transmisores (*). Contiene preguntas y respuestas básicas sobre transmisores, siendo de utilidad para los que estudian pretenden ser radioaficionados o montar transmisores experimentales. Se realizaron actualizaciones.
(*) El libro es de 1986 y se encuentra en el sitio para descargar gratis. Se trata del libro Transmisores I.
1. ¿Qué son las ondas de radio?
La primera pregunta que se hace al intentar explicar el funcionamiento de un transmisor es esa. Su respuesta es simple: el movimiento de corriente eléctrica en hilos conductores produce perturbaciones de naturaleza electromagnética que pueden propagarse por el espacio.
Estas ondas se propagan con la misma velocidad de la luz (que también es una onda electromagnética), o sea, 300.000 kilómetros por segundo.
Estas ondas se propagan en línea recta, pero pueden cambiar de trayectoria ligeramente cuando pasan de un medio de mayor densidad a otro de menor densidad (refracción) o cuando se reflejan en objetos de porte. Viene la figura 1.
2. Todas las ondas de radio son iguales?
Lo que diferencia las ondas electromagnéticas utilizadas en los servicios de comunicaciones es su frecuencia, que se mide en Hertz (Hz). Por lo tanto, tenemos ondas de frecuencias más pequeñas como, por ejemplo, de 500.000 a 2.000.000 Hz (decimos 500 kilociclos, donde quilo es miles, y mega, millones) hasta las de mayores frecuencias como las que tienen valores entre 100.000.000 y 200.000.000 Hz o entre 100 MHz y 200 MHz (M = Megahercios).
Dadas las diferentes propiedades de estas ondas, su utilización en la práctica es diferente.
3. ¿Qué determina el alcance de una onda de radio?
En la práctica, cuanto más alta sea la potencia, mayor será su penetración, en el sentido de que, con menor potencia (cantidad de energía irradiada) podemos alcanzar más lejos. Sin embargo, hay algunos "senales" que impiden que esto sea totalmente real.
Uno de ellos es la existencia de una capa en la atmósfera de la Tierra que refleja solamente ciertas ondas, y el otro es la propia curvatura de la Tierra.
Así, las ondas de cierta banda (ondas cortas) entre 2 MHz y 30 MHz típicamente pueden reflejarse en la capa ionizada de la atmósfera, llamada ionosfera y así alcanzar grandes distancias, mientras que otras ondas de mayor frecuencia, por encima de 50 MHz no lo consiguen hacerlo y tienen un alcance limitado por la línea visual.
En la figura 2, una señal de onda corta relativamente débil, puede "dar la vuelta al mundo" en reflexiones sucesivas, posibilitando que una emisora de Japón sea escuchada en Brasil, mientras que un potente transmisor de FM no alcanza más que 200 Que es limitado por la línea del horizonte. Por otro lado, el mismo transmisor de FM, si se dirige hacia arriba, puede ser captado en la Luna, o incluso en Marte, a millones de kilómetros de distancia, porque no hay obstáculo alguno entre ellos .
No es sólo la potencia que determina el alcance de una onda, sino también su frecuencia en función de la presencia de la ionosfera, obstáculos y la propia curvatura de la Tierra!
Para cortas distancias, sin embargo, podemos tener mayor alcance con un transmisor de alta frecuencia (VHF o FM) que uno de AM.
4. ¿Qué significa VHF, FM y AM?
Estas siglas designan modos de transmisión. AM significa amplitud modulada y es un proceso usado en las transmisiones de radio locales (550 a 1600 kHz) y en las transmisiones de onda corta (1.600 a 30.000 KHZ).
Por otro lado, FM significa Frecuencia Modulada que es un proceso de transmisión utilizado en la emisión de música con fidelidad y menos sujeta a interferencias, con frecuencias muy altas.
Estas frecuencias están entre 88 y 108 MHz, que están dentro del rango de VHF. VHF es la abreviatura de la correspondiente banda de Muy Alta Frecuencia portugués y que se extiende 30,000 kHz (50 MHz) a 300 MHz o de 300 millones de Hz.
5. ¿Cómo se dividen las bandas de emisión?
Para un uso disciplinado de las ondas electromagnéticas existe una legislación internacional bien definida que dice donde cada tipo de emisión debe ocurrir. Y entonces se hizo una división por bandas, es decir, valores de frecuencias que se utilizan para cada tipo de servicio.
Así, de 100 kHz a 500 kHz las ondas se utilizan en comunicación militar y aviación; de 550 a 1600 kHz tenemos la radiodifusión de ondas medias; de 1600 kHz a 50 000 kHz tenemos la división en bandas que se destinan a servicios públicos, radioaficionados, comunicación rural, empresas privadas, aviación y radiodifusión de larga distancia; de 50.000 kHz a 300.000.000 kHz (VHF) tenemos la utilización en servicios públicos, policía, FM, aviación, bomberos, comunicación naval, etc.
La legislación sobre las transmisiones en cada frecuencia es muy rígida y determina la frecuencia que cada uno puede operar, la potencia y las condiciones.
Hay vehículos de vigilancia que están dotados de receptores sensibles y que son capaces de localizar transmisores clandestinos y aprehenderlos. A cada estación y dado un prefijo que debe ser usado como identificación para que se sepa si ella y registrada, o no.
6. ¿Se puede operar un transmisor experimental sin necesidad de licencia?
Sí, siempre que se sigan algunas normas destinadas a evitar que interfiera en los servicios normales de telecomunicaciones. Una de ellas es la limitación de la potencia, para evitar que las señales puedan ir muy lejos y así reducir la probabilidad de llegar a un receptor que necesite usar la misma frecuencia.
Otra de ellas es la utilización de bandas destinadas a este propósito.
Se admite, por ejemplo, el uso de pequeños transmisores a pilas en el rango de 27 MHz, o bien, de FM (88 a 108 MHz).
En los demás casos, el operador debe ser licenciado, o bien, radioaficionado que tenga un prefijo y opere exclusivamente en las frecuencias a él destinadas.
En cuanto a la recepción, no existe ningún impedimento legal.(*)
(*) En realidad, existen impedimentos en cuanto al uso de receptores de VHF en áreas restringidas de aeropuertos y dentro de los aviones.
7. ¿Qué es un transmisor?
Un transmisor es un aparato que produce ondas electromagnéticas o ondas de radio, agregándoles información como, por ejemplo, en la forma de código telegráfico o del sonido de un micrófono.
8. ¿Cuál es la finalidad de la antena?
La antena tiene por objeto transferir la señal generada por el transmisor al espacio.
Al contrario de lo que se piensa, una antena no es tanto más eficiente cuanto mayor sea. La eficiencia de la antena depende de sus dimensiones, que deben calcularse en función de la frecuencia. Cuando las dimensiones "casan" con la frecuencia, toda la energía del transmisor se transfiere al espacio, y así la señal de radio va más lejos. Ya se sabe (y es común que ocurran casos en que con sólo 0,01 vatios la potencia se consigue hablar de un país a otro con una buena antena!)
9. ¿Qué tipo de transmisor vamos a montar?
La finalidad de este trabajo es experimental y recreativo, pero aún así, algunos transmisores pueden ser adaptados para la banda de radioaficionado por los que sean licenciados.
Así, en la operación normal, los transmisores más potentes deben ser usados de forma limitada, sin antenas externas para que no ocurran problemas locales.
Entonces daremos algunos proyectos de pequeña potencia, otros de media y eventualmente uno de mayor potencia, eso en la banda de ondas medias, y FM con posible adaptación para onda corta.