Radio

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Radio Clásica receptor marcado

La radio es la transmisión de señales a través del espacio libre por la modulación de ondas electromagnéticas con frecuencias inferiores a los de la luz visible . [1] La radiación electromagnética viaja a través de la oscilación de los campos electromagnéticos que pasan a través del aire y el vacío del espacio. La información se realiza de forma sistemática el cambio ( modulación ) alguna propiedad de las ondas radiadas, tales como la amplitud , frecuencia , fase , o ancho de pulso. Cuando las ondas de radio pasan un conductor eléctrico, el campo oscilante induce una corriente alterna en el conductor. Esto puede ser detectado y se transforman en señales sonoras o de otro tipo que llevan la información.

Contenido

[ editar ] Etimología

La etimología de "radio" o "radiotelegrafía" revela que fue llamado " telegrafía sin hilos ", que fue acortado a" wireless "en Gran Bretaña. La radio-en el sentido de prefijo de transmisión inalámbrica, se registró por primera vez en la radioconductor palabra, la descripción proporcionada por el físico francés Édouard Branly en 1897. Se basa en el verbo a irradiar (en latín "radius" significa "radio de una rueda, haz de luz, rayos"). Esta palabra también aparece en un artículo de 1907 por Lee De Forest , que fue adoptado por la Marina de los Estados Unidos en 1912, y llegó a ser común en la época de las primeras emisiones comerciales en los Estados Unidos en la década de 1920. (El nombre de "radiodifusión" se llegó a un término agrícola, que significa "semillas de la dispersión ampliamente".) El término fue adoptado por otras lenguas en Europa y Asia. Países del Commonwealth británico siguió utilizando principalmente el término "inalámbrico" hasta mediados del siglo 20, aunque la revista de la BBC en el Reino Unido ha dado en llamar Radio Times desde que se publicó por primera vez en la década de 1920.

En los últimos años el término "inalámbrico" ha ganado popularidad renovada a través del rápido crecimiento de las redes informáticas de corto alcance, por ejemplo, red de área local inalámbrica (WLAN) , Wi-Fi y Bluetooth , así como la telefonía móvil, por ejemplo, GSM y UMTS . Hoy, el término "radio" a menudo se refiere al dispositivo transmisor-receptor real o chip, mientras que "inalámbricos" se refiere al sistema y / o método utilizado para la comunicación por radio, por lo que se habla de transmisores de radio y de identificación por radiofrecuencia (RFID) , pero sobre dispositivos inalámbricos y redes de sensores inalámbricos.

[ editar ] Procesos

Sistemas de radio utilizadas para las comunicaciones se tienen los siguientes elementos. Con más de 100 años de desarrollo, cada proceso se lleva a cabo por una amplia gama de métodos especializados para fines de comunicaciones diferentes.

Cada sistema contiene un transmisor . Este consiste en una fuente de energía eléctrica, la producción de corriente alterna de una deseada frecuencia de oscilación. El transmisor contiene un sistema modular (cambiar) algunas propiedades de la energía producida para impresionar a una señal de ello. Esta modulación puede ser tan simple como encender la energía de encendido y apagado, o alteración de las propiedades más sutiles, como la amplitud, frecuencia, fase, o combinaciones de estas propiedades. El transmisor envía la energía eléctrica modulada a una sintonía de resonancia antena , lo que convierte la estructura cambiante corriente alterna en una onda electromagnética que se mueven por el espacio libre (a veces con una determinada polarización ).

Las ondas electromagnéticas viajan por el espacio , ya sea directamente, o han alterado a su paso por la reflexión, refracción o difracción. La intensidad de las ondas disminuye debido a la dispersión geométrica (la ley del cuadrado inverso ), parte de la energía también puede ser absorbido por el medio que interviene en algunos casos. Ruido en general va a alterar la señal deseada, lo que la interferencia electromagnética proviene de fuentes naturales, así como de fuentes artificiales, como los demás transmisores y radiadores accidental. El ruido también se produce en cada paso debido a las propiedades inherentes de los dispositivos utilizados. Si la magnitud del ruido es lo suficientemente grande, la señal deseada no será perceptible, lo que es el límite fundamental para el alcance de las comunicaciones de radio.

La onda electromagnética es interceptada por una sintonía de recibir la antena , esta estructura capta algo de la energía de la onda y lo devuelve a la forma de la oscilación de la corriente eléctrica. En el receptor, estas corrientes son demodulada , que es la conversión a una forma utilizable por la señal de un detector de sub-sistema. El receptor está " sintonizado "para responder preferentemente a las señales deseadas, y rechazar las señales no deseadas.

Los primeros sistemas de radio se basó enteramente en la energía captada por una antena para producir las señales para el operador. Radio se hizo más útil después de la invención de la electrónica de dispositivos como el tubo de vacío y más tarde el transistor , lo que hizo posible amplificar señales débiles. Hoy en día los sistemas de radio se utilizan para aplicaciones de walkie-talkie de los niños juguetes para el control de vehículos espaciales , así como para la radiodifusión , y muchas otras aplicaciones.

[ editar ] Espectro electromagnético

Las frecuencias de radio ocupan el rango de unas pocas decenas de hertz a 300 gigahertz, aunque utiliza comercialmente importantes de la radio use sólo una pequeña parte de este espectro. [2] Otros tipos de radiación electromagnética, con frecuencias por encima del rango de RF, son microondas , infrarroja , visible luz , ultravioleta , rayos X y rayos gamma . Puesto que la energía de un individuo de fotones de frecuencia de radio es demasiado bajo para eliminar un electrón de un átomo , las ondas de radio se clasifican como las radiaciones no ionizantes .

[ editar ] Historia

[ editar ] siglo 19

El significado y uso de la palabra "radio" se ha desarrollado en paralelo con los desarrollos en el campo de las comunicaciones y se puede ver que tiene tres fases distintas: las ondas electromagnéticas y la experimentación, el desarrollo de la comunicación inalámbrica y técnica, y la radio y la comercialización. Muchas personas-inventores, ingenieros, desarrolladores, empresarios - han contribuido a producir la idea moderna de la radio y por lo tanto los orígenes y la "invención" son múltiples y controvertidas. Los primeros diseños de radio no puede transmitir el sonido o el habla y se llama la " telegrafía sin hilos ".

El desarrollo de una demostración de laboratorio a una entidad comercial abarcó varias décadas y requiere el esfuerzo de muchos profesionales. En 1878, David E. Hughes dio cuenta de que las chispas se podía oír en el auricular del teléfono al experimentar con su micrófono de carbón. Él desarrolló este detector a base de carbono más allá y podría llegar a detectar señales a través de unos cientos de metros. Él demostró su descubrimiento a la Real Sociedad en 1880, pero le dijeron que no era más que la inducción, y por lo tanto, abandonó la investigación posterior.

Experimentos, más tarde patentó, se llevaron a cabo por Thomas Edison y sus empleados de Menlo Park . [3] Edison aplicó en 1885 a la Oficina de Patentes de los EE.UU. para su patente sobre un acoplamiento electrostático entre los terminales del sistema elevado. La patente fue concedida como patente de EE.UU. 465.971 el 29 de diciembre de 1891. La Compañía Marconi más tarde adquiriría los derechos de la patente de Edison para protegerse legalmente de los juicios. [4]

Tesla demostrando las transmisiones inalámbricas, durante su conferencia de alta frecuencia y potencial de 1891. Después de una investigación continua, Tesla presentó los fundamentos de la radio en 1893.

En 1893, en St. Louis, Missouri, Nikola Tesla hizo dispositivos para sus experimentos con la electricidad. Abordar el Instituto Franklin de Filadelfia y la Asociación Nacional de la luz eléctrica , que se describe y demuestra los principios de su trabajo inalámbrica. [5] Las descripciones que figuran todos los elementos que se incorporaron más tarde en los sistemas de radio antes de que el desarrollo del tubo de vacío . Al principio se experimentó con los receptores magnéticos, a diferencia de la cohesores (dispositivos de detección que consiste en tubos llenos de limaduras de hierro que había sido inventado por Temistocle Calzecchi-Onesti en Fermo en Italia en 1884) utilizado por Guglielmo Marconi y otros primeros experimentadores. [6]

Una demostración de la telegrafía sin hilos se llevó a cabo en el auditorio del Museo de la Universidad de Oxford de Historia Natural el 14 de agosto de 1894, realizado por el profesor Oliver Lodge y Alexander Muirhead . Durante la manifestación, una señal de radio fue enviado desde el cercano laboratorio Clarendon, y recibido por el aparato en la sala de conferencias.

En 1895 Alexander Stepanovich Popov construyó su receptor de radio en primer lugar, que contenía un cohesor . Mejorarse por lo que un detector de rayos , que fue presentado a la Sociedad de Física y Química de Rusia el 7 de mayo de 1895. Una representación del detector de rayos de Popov fue publicado en la Revista de la Sociedad Rusa físicas y químicas del mismo año. Receptor de Popov fue creado en base a la mejora del receptor Lodge, y originalmente destinada a la reproducción de sus experimentos.

En 1895, Marconi construyó un sistema inalámbrico capaz de transmitir señales a larga distancia (1,5 km. / 2,4 km). [7] [8] En la tecnología de transmisión de radio, los primeros experimentadores habían hecho públicas las transmisiones de corta distancia. [9] Marconi logró mucho rango de señalización debido a un aparato inalámbrico de transmisión y un receptor de radio que le corresponda. [10] [11] A partir de experimentos de Marconi, el fenómeno de que el rango de transmisión es proporcional al cuadrado de la altura de la antena que se conoce como " ley de Marconi ". [12] Esta fórmula representa una ley física de que el uso de dispositivos de radio. Aparato experimental Marconi demostró ser un completo éxito comercial de transmisión de radio del sistema. [11] [13] [14] Según las Actas de la Naval de Estados Unidos Instituto en 1899, los instrumentos de Marconi tuvo un cohesor "[...], principio de que fue descubierto hace unos veinte años, [y era] el único instrumento eléctrico o dispositivo contenido en el aparato que está en todos los nuevos ". [15]

En 1896, Marconi obtuvo la patente británica 12039, Mejoras en la transmisión de impulsos eléctricos y señales y en el aparato se para, por radio. En 1897, él estableció una estación de radio en la Isla de Wight , Inglaterra. Marconi abrió su "wireless" la fábrica de Hall Street, Chelmsford , Inglaterra, en 1898, emplea a unas 50 personas. Poco después de la década de 1900, Marconi tenía los derechos de patente de la radio.

[ editar ] siglo 20

El siguiente avance fue el detector de tubo de vacío, inventada por Westinghouse ingenieros. En la Nochebuena de 1906, Reginald Fessenden utilizó una sincrónica rotativo chispa del transmisor para la emisión de radio del primer programa, de Ocean Bluff-Brant Rock, Massachusetts. Barcos en el mar escuchó una transmisión que incluyó Fessenden tocando O Holy Night en el violín y la lectura de un pasaje de la Biblia. Este fue, por todos los efectos, la primera transmisión de lo que ahora se conoce como modulación de amplitud o de la radio AM. El programa de radio las primeras noticias fue emitido 31 de agosto 1920 por la estación de 8MK en Detroit, Michigan, que se mantiene hoy como estación de noticias en formato WWJ bajo la propiedad de la cadena CBS. La estación de radio de la universidad primero comenzó a transmitir el 14 de octubre de 1920, de Union College, en Schenectady, Nueva York bajo las siglas de personal de Wendell King, un estudiante afro-americano en la escuela. [16] Ese 2Añadir meses, más tarde rebautizada WRUC en 1947, se emitió lo que se cree que es la primera emisión pública de entretenimiento en los Estados Unidos, una serie de conciertos la noche del jueves inicialmente de él dentro de una de 100 millas (160 km) de radio y más tarde por una de 1.000 millas (1.600 km) de radio. En noviembre de 1920, que salió al aire la primera transmisión de un evento deportivo. [16] [17] A las 9 pm el 27 de agosto de 1920, la Sociedad Radio Argentina transmitió una actuación en directo de la ópera Parsifal de Richard Wagner desde el Teatro Coliseo en el centro de Buenos Aires . Sólo una veintena de casas en la ciudad había receptores para sintonizar este programa de radio. Mientras tanto, las emisiones regulares de entretenimiento comenzó en 1922 en el Centro de Investigación en Marconi Writtle , Inglaterra .

La transmisión de deportes en este momento se inició, así, como la primera transmisión de fútbol americano universitario juego . [18]

Derechos de patente en los Estados Unidos durante la década de 1900.

En 1943 la Corte Suprema de EEUU confirmó la patente de Tesla para la radio, el número de 645.576 (1897), con la justificación de la Corte Suprema que la reivindicación 16 en la patente relacionada con Marconi, el número de 763.772 (1904), no contenía nada nuevo han sido publicados anteriormente y registrado por Tesla , casa de campo, y otros. Después de años de batallas de patentes por la compañía de Marconi, la Corte Suprema de Estados Unidos , en el caso de 1943 "Marconi Wireless Telegraph co. de América contra Estados Unidos", que tuvo lugar en relación con la prioridad de los avances de la ingeniería sobre la invención de la radio que "[pero] ahora se sostuvo que en el importante avance en su patente básica de Marconi no hizo nada que no se había visto ya y den a conocer ". [19] [20] La decisión efectivamente otorgado prioridad de la invención de la radio de Tesla y su presentación en 1893 de San . Louis. [21] A pesar de Marconi afirmó que él no tenía conocimiento de la técnica tomada de las patentes de Tesla, la Suprema Corte consideró que su afirmación falsa. [22] Además de los 21 de junio 1943 sentencia dictada por el tribunal supremo, el Reino Estados Tribunal de Reclamaciones también invalidó la patente de Marconi fundamental antes, en 1935. [23] Este caso radio definida por la siguiente afirmación: "Un sistema de comunicación por radio requiere de dos circuitos sintonizados cada uno en el transmisor y el receptor, los cuatro en sintonía con la misma frecuencia. " [24] Debido a que 1897 Tesla de la patente de la radio estaba destinado a la transmisión general de la energía, el tribunal determinó que la patente de Tesla claramente fue el primero en conocer un sistema que podría ser utilizado para la comunicación inalámbrica de mensajes inteligibles (como la voz humana y música ) y se utiliza la combinación de cuatro circuitos sintonizados. [25] Por el contrario, los acontecimientos acaecidos en el Reino Unido vio el Tribunal Supremo británico defender la patente británica Marconi 7777 que fue emitida el 26 de abril de 1900. Esta patente británica en manos de Marconi a conocer un sistema de cuatro circuitos, que era muy similar a un sistema de cuatro circuitos a conocer en la patente de EE.UU. # 645 576 que fue emitido a principios de Tesla el 20 de marzo de 1900. En la materia de la invención, se sostiene que Marconi consciente o inconscientemente utilizan el trabajo científico y experimental de muchos otros que fueron la elaboración de su propio aparato de sintonización de radio alrededor del mismo tiempo, tales como el trabajo de ingeniero eléctrico estadounidense John Stone , que se emitió varias patentes de EE.UU. entre 1904 y 1908. Sin embargo, lo que hizo Marconi más éxito que cualquier otro fue su capacidad para comercializar la radio y su equipo asociado en un negocio global. [26]

Una chica americana escucha la radio durante la Gran Depresión .

Uno de los primeros desarrollos en el siglo 20 fue que las aeronaves utilizadas comerciales estaciones de radio AM para la navegación. Esto continuó hasta la década de 1960 cuando VOR sistemas se generalizó. [27] En la década de 1930, una sola banda lateral y de modulación de frecuencia fueron inventadas por los operadores de radio aficionados. A finales de la década, se establecieron los modos comerciales. La radio fue utilizada para transmitir imágenes visibles como la televisión como la década de 1920. Las transmisiones de televisión comercial se inició en América del Norte y Europa en la década de 1940.

En 1954, la empresa Regency introduce una bolsa de radio transistor , el TR-1 , impulsado por un "estándar de la batería 22,5 V". En 1955, la recientemente creada Sony compañía presentó su primer radio de transistores. [28] Es lo suficientemente pequeño como para caber en un chaleco de bolsillo, y es capaz de ser alimentado por una pequeña batería. Fue duradera, porque no tenía los tubos de vacío que se queme. Durante los próximos 20 años, transistores sustituido casi por completo los tubos a excepción de muy alta potencia del transmisor utiliza. En 1963, TV en color fue de manera regular de difusión comercial (aunque no todas las emisiones o programas en color), y el primero (de radio) de comunicación por satélite , Telstar , se puso en marcha. A finales de 1960, los EE.UU. red de larga distancia teléfono empezó a convertir en una red digital, empleando radio digital para muchos de sus enlaces. En la década de 1970, LORAN se convirtió en el principal sistema de navegación de radio. Pronto, la Marina de EE.UU. experimentó con la navegación por satélite , que culminaron en la invención y el lanzamiento del GPS de la constelación en 1987. En la década de 1990, de radio aficionados experimentadores comenzaron a usar los ordenadores personales con tarjetas de audio para procesar señales de radio. En 1994, el Ejército de los EE.UU. y la DARPA lanzó un proyecto agresivo, el éxito de la construcción de un radio de software definida que puede ser programado para ser casi cualquier radio, cambiando su programa de software. Las transmisiones digitales se comenzaron a aplicar a la radiodifusión en la década de 1990.

[ editar ] Usos de la radio

Los primeros usos fueron marítimo, para el envío de mensajes telegráficos utilizando el código Morse entre los buques y tierra. Los primeros usuarios incluidos la marina de guerra japonesa de exploración de la flota rusa en la batalla de Tsushima en 1905. Uno de los usos más memorables de la telegrafía marina fue durante el hundimiento del Titanic en 1912, incluidas las comunicaciones entre los operadores en el barco que se hunde y los barcos cercanos, y las comunicaciones a las estaciones costeras lista de los sobrevivientes.

La radio fue utilizada para transmitir las órdenes y las comunicaciones entre los ejércitos y las armadas de ambos bandos en la I Guerra Mundial , Alemania utilizan las comunicaciones de radio para los mensajes de diplomáticos una vez que se descubrió que los cables submarinos habían sido aprovechado por los británicos. Los Estados Unidos aprobó el Presidente Woodrow Wilson 's Catorce Puntos de Alemania a través de la radio durante la guerra. Radiodifusión comenzó a partir de San José, California en 1909, [29] y llegó a ser factible en la década de 1920, con la introducción generalizada de los receptores de radio, especialmente en Europa y Estados Unidos. Además de la radiodifusión, punto a punto de radiodifusión, incluidos los mensajes de teléfono y los relés de los programas de radio, se generalizó en la década de 1920 y 1930. Otro uso de la radio en los años anteriores a la guerra fue el desarrollo de la detección y localización de aeronaves y buques por el uso de radar (RA dio etection D A anging ª R).

Hoy en día, la radio toma muchas formas, incluyendo redes inalámbricas y comunicaciones móviles de todo tipo, así como de radio difusión . Antes del advenimiento de la televisión , emisiones de radio comercial incluía no sólo las noticias y la música, sino dramas, comedias, programas de variedades, y muchas otras formas de entretenimiento (la época de 1930 a mediados de 1950, es comúnmente llamada "Edad de Oro" de la radio). La radio fue único entre los métodos de representación dramática en que se utiliza sólo el sonido. Para más información, consulte la programación de radio .

[ editar ] Audio

A Fisher 500 AM / FM de alta fidelidad receptor a partir de 1959.

Radio AM utiliza la modulación de amplitud , en la que se hace la amplitud de la señal transmitida proporcional a la amplitud del sonido capturado (transducción) por el micrófono, mientras que la frecuencia de transmisión se mantiene sin cambios. Las transmisiones se ven afectados por la estática y las interferencias, porque los rayos y otras fuentes de emisiones de radio en la misma frecuencia agregar sus amplitudes a la amplitud original de transmisión. En la primera parte del siglo 20, American estaciones de radio AM transmite con potencias de hasta 500 kW, y algunos se oía en todo el mundo; transmisores de estas emisoras fueron requisados ??para uso militar por el Gobierno de los EE.UU. durante la Segunda Guerra Mundial. En la actualidad, la potencia máxima de transmisión de un civil estación de radio en el Estados Unidos y Canadá es de 50 kW, y la mayoría de las estaciones que emiten señales de esta poderosa eran adquiridos en (ver lista de 50kw estaciones de radio AM en los EE.UU. ). En 1986 KTNN recibió el último concedido 50.000 licencias vatios. Estas 50 estaciones kW son generalmente llamados " Clear Channel "estaciones (que no debe confundirse con Clear Channel Communications ), ya que dentro de América del Norte cada una de estas estaciones tiene el uso exclusivo de su frecuencia de transmisión a lo largo de la totalidad o parte del día de emisión.

Bush House , sede de la BBC World Service .

Radio FM broadcast envía la música y la voz con mayor fidelidad que la radio AM. En la modulación de frecuencia , variación de la amplitud en el micrófono hace que la frecuencia del transmisor a fluctuar. Debido a que la señal de audio modula la frecuencia y la amplitud de la que no, una señal de FM no está sujeto a la electricidad estática y las interferencias en la misma forma que las señales AM. Debido a su necesidad de un mayor ancho de banda, FM se transmite en la muy alta frecuencia (VHF, de 30 MHz a 300 MHz) del espectro radioeléctrico. Ondas de radio VHF actuar más como la luz, viajando en línea recta, por lo que la zona de recepción se limita generalmente a unos 50-100 kilómetros. Durante inusuales condiciones atmosféricas superiores, las señales de FM en ocasiones se refleja de vuelta hacia la Tierra por la ionosfera , resultando en larga distancia la recepción de FM . Receptores de FM están sujetos a los efectos de captura , lo que hace que la radio para recibir sólo la señal más fuerte cuando las señales aparecen varios en la misma frecuencia. Receptores de FM son relativamente inmunes a las interferencias eléctricas y chispa.

De alta potencia es útil en los edificios de penetrar, de difracción alrededor de las colinas, y la refracción en la atmósfera densa cerca del horizonte, a cierta distancia más allá del horizonte. En consecuencia, 100.000 vatios de estaciones de FM con regularidad puede ser escuchado a 100 millas (160 kilómetros) de distancia, y más lejos (por ejemplo, a 150 millas, 240 km) si no hay señales de la competencia. A algunos viejos, "antigüedad" de las estaciones no se ajustan a las normas de alimentación. WBCT-FM (93.7) en Grand Rapids , Michigan , EE.UU., corre 320.000 vatios ERP, y puede aumentar a 500.000 vatios ERP por los términos de la licencia original. Un nivel tan enorme poder no suele ayudar a incrementar el rango tanto como cabría esperar, porque VHF frecuencias de viaje en cerca de líneas rectas sobre el horizonte y en el espacio. Sin embargo, cuando había menos emisoras de FM de la competencia, esta estación se oía cerca de Bloomington, Illinois, EE.UU., casi 300 millas (500 km) de distancia. [ cita requerida ]

FM subportadora de servicios son las señales de transmisión secundaria en un "colgarse" de la moda junto con el programa principal. Receptores especiales están obligados a utilizar estos servicios. Los canales analógicos pueden contener la programación alternativa, como la lectura de los servicios de la música de fondo ciego, o las señales de sonido estéreo. En algunas áreas metropolitanas muy lleno, el programa del canal sub-podría ser una alternativa del programa de radio extranjeras de idiomas para los distintos grupos étnicos. Subportadoras también puede transmitir datos digitales, tales como identificación de la estación, el nombre de la canción actual, las direcciones web, o cotizaciones de bolsa. En algunos países, las radios FM automáticamente se re-sintonizar el mismo canal en un distrito diferente mediante el uso de sub-bandas.

Radios de Aviación uso de la voz VHF AM. AM se utiliza para que varias estaciones en el mismo canal se pueden recibir. (El uso de FM se traduciría en fuertes estaciones de bloquear la recepción de las estaciones más débiles debido a la FM de efecto de captura ). Aviones vuelan tan alto que los transmisores se pueden recibir cientos de millas (o kilómetros) de distancia, a pesar de que está utilizando VHF.

Degen DE1103, una avanzada del mundo mini-receptor con una modulación de banda lateral única y de doble conversión

Radios marinos de voz puede utilizar lateral única voz (SSB) en la frecuencia de onda corta de alta (HF-3 MHz a 30 MHz) del espectro radioeléctrico para distancias muy largas o FM de banda estrecha en el espectro VHF para distancias mucho más cortas. De banda estrecha FM sacrificios fidelidad a hacer más canales disponibles en el espectro radioeléctrico, mediante el uso de un rango menor de frecuencias de radio, por lo general con cinco kHz de desviación, frente a los 75 kHz utilizada por los bancos comerciales de FM, y 25 kHz utilizada para el sonido del televisor.

Servicios del gobierno, policía, bomberos y comerciales de voz también el uso de FM de banda estrecha en frecuencias especiales. Radios a principios policía utilizó receptores de AM para recibir una sola vía despachos.

Servicios civiles y militares de alta frecuencia (HF) uso de la voz de onda corta de radio en contacto con los barcos en el mar, los asentamientos, los aviones y aisladas. La mayoría de utilización de banda lateral única voz (SSB), que utiliza menos ancho de banda de AM. En un SSB radio AM suena como patos graznando, o los adultos en un Charlie Brown de dibujos animados. Visto como un gráfico de frecuencia contra el poder, una señal de AM muestra el poder en las frecuencias de la voz de sumar y restar con la frecuencia de radio principal. SSB reduce el ancho de banda en medio de la supresión de la portadora y una de las bandas laterales. Esto también hace que el transmisor cerca de tres veces más potente, ya que no es necesario para transmitir la portadora y la banda lateral sin usar.

TETRA, radio troncal terrestre es un sistema de telefonía celular digital para militares, policías y ambulancias. Servicios comerciales, como XM , WorldSpace y Sirius ofrece cifrado digital de radio por satélite .

[ editar ] Telefonía

Los teléfonos móviles transmiten a un local de la estación base (transmisor / receptor) que en última instancia, se conecta a la red telefónica pública conmutada ( PSTN ) a través de una fibra óptica o de microondas y otros elementos de red. Cuando el teléfono móvil se acerca al borde del área de la estación base de radio de cobertura, el ordenador central cambia el teléfono a una nueva celda. Los teléfonos celulares usados ??originalmente FM, pero ahora la mayoría utilizan distintos sistemas de modulación digital. Los acontecimientos recientes en Suecia (como DROPme) permiten la descarga inmediata de material digital de una emisión de radio (por ejemplo una canción) a un teléfono móvil.

Los teléfonos satelitales utilizan los satélites en lugar de torres de telefonía celular para comunicarse.

[ editar ] Video

Televisión envía la imagen como AM y el sonido como AM o FM, con la portadora de sonido con una frecuencia fija (4,5 MHz en el NTSC del sistema) de distancia de la portadora de video. Televisión analógica también utiliza una banda lateral vestigial en la portadora de video para reducir el ancho de banda requerido.

La televisión digital usa 8VSB modulación en América del Norte (bajo el ATSC de televisión digital estándar), y COFDM de modulación en el resto del mundo (con el DVB-T estándar). Un error Reed-Solomon de corrección de código agrega los códigos de corrección de redundante y permite una recepción fiable en la pérdida de datos moderado. Aunque muchos codecs actuales y futuros pueden ser enviados en el flujo de transporte MPEG formato contenedor , a partir de 2006 la mayoría de los sistemas utilizan un formato de definición estándar casi idéntico al DVD : MPEG-2 de vídeo en widescreen anamórfico y MPEG Layer 2 (MP2) de audio. alta la televisión de definición es posible sólo mediante el uso de una imagen de mayor resolución, pero H.264/AVC está siendo considerado como un códec de vídeo de sustitución en algunas regiones para su compresión mejorada. Con la modulación de la compresión y la mejora de participar, un solo "canal" puede contener un programa de alta definición y varios programas de definición estándar.

[ editar ] Navegación

Todos los de navegación por satélite sistemas de uso de satélites con relojes de precisión. El satélite transmite su posición y el momento de la transmisión. El receptor de escucha de cuatro satélites, y puede calcular su posición como estar en una línea que es tangente a una cáscara esférica alrededor de cada satélite, determinado por el tiempo de vuelo de las señales de radio desde el satélite. Un equipo en el receptor hace los cálculos.

Radiogoniometría es la forma más antigua de la radio de navegación. Antes de 1960 los navegantes utilizan antenas móviles circuito comercial para localizar las estaciones de AM cerca de las ciudades. En algunos casos se utiliza balizas marinas de radiolocalización, que comparten una amplia gama de frecuencias por encima de radio AM con los operadores de radio aficionados. LORAN sistemas también se utilizan el tiempo de vuelo de las señales de radio, pero las estaciones de radio en el suelo. VOR (frecuencia omnidireccional de muy alta rango), los sistemas (utilizados por las aeronaves), tienen una serie de antenas que transmiten dos señales simultáneamente. Una señal direccional gira como un faro a una tasa fija. Cuando la señal de dirección es hacia el norte, una señal de pulsos omnidireccional. Al medir la diferencia de fase entre estas dos señales, una aeronave puede determinar su rumbo o radial de la estación, estableciendo así una línea de posición. Un avión puede obtener lecturas de dos VOR y localizar su posición en la intersección de las dos radiales, conocida como una "solución". Cuando la estación VOR se coloca con DME ( Equipo de Medición de Distancia ), la aeronave puede determinar su incidencia y el alcance de la estación, proporcionando así una solución a partir de sólo una estación terrestre. Estas estaciones se llaman VOR / DME. El ejército opera un sistema similar de ayudas a la navegación, llamado TACANs, que a menudo se construyen en las estaciones VOR. Estas estaciones se denominan VORTACs. Porque TACANs incluyen equipos de medición de distancia, VOR / DME y estaciones VORTAC son idénticos en el potencial de la navegación a las aeronaves civiles.

[ editar ] Radar

Radar (Radio Detection And Ranging) detecta objetos a distancia con ondas de radio fuera de ellos. El retraso causado por el eco de las medidas de la distancia. La dirección del haz determina la dirección de la reflexión. La polarización y la frecuencia de la devolución puede detectar el tipo de superficie. Radares de navegación escanear una amplia zona dos a cuatro veces por minuto. Que utilizan ondas muy cortas que reflejan de tierra y piedra. Son comunes en los buques comerciales y de larga distancia de aviones comerciales.

Los radares de uso general suelen utilizar frecuencias de navegación de radar, pero modular y polarizar el pulso que el receptor pueda determinar el tipo de superficie del reflector. Lo mejor de propósito general radares distinguir la lluvia de tormentas, así como terrenos y vehículos. Algunos pueden superponer datos de la sonda y datos de mapas de GPS la posición.

Radares de búsqueda escanear un área amplia con pulsos de ondas de radio de corto. Por lo general, explorar el área de dos a cuatro veces por minuto. A veces, los radares de búsqueda utilizan el efecto Doppler para separar los vehículos en movimiento desde el desorden. Radares objetivo utilizar el mismo principio que el radar de búsqueda, sino explorar un área mucho más pequeña con mucha más frecuencia, por lo general varias veces por segundo o más. Los radares meteorológicos se asemejan a los radares de búsqueda, pero el uso de ondas de radio con polarización circular y una longitud de onda para reflejar las gotas de agua. Algunos de radar meteorológico de utilizar el efecto Doppler para medir la velocidad del viento.

[ editar ] Datos (Radio Digital)

2008 Un clásico puro de radio digital

La mayoría de los nuevos sistemas de radiocomunicaciones son digitales, véase también: TV digital , radio por satélite , Digital Audio Broadcasting . La forma más antigua de la emisión digital era de chispa telegrafía , utilizados por los pioneros como el Marconi. Al presionar la tecla, el operador puede enviar mensajes en código Morse por la activación de una brecha de conmutación de chispa rotativa. The rotating commutator produced a tone in the receiver, where a simple spark gap would produce a hiss , indistinguishable from static. Spark-gap transmitters are now illegal, because their transmissions span several hundred megahertz. This is very wasteful of both radio frequencies and power.

The next advance was continuous wave telegraphy , or CW ( Continuous Wave ), in which a pure radio frequency, produced by a vacuum tube electronic oscillator was switched on and off by a key. A receiver with a local oscillator would " heterodyne " with the pure radio frequency, creating a whistle-like audio tone. CW uses less than 100 Hz of bandwidth. CW is still used, these days primarily by amateur radio operators (hams). Strictly, on-off keying of a carrier should be known as "Interrupted Continuous Wave" or ICW or on-off keying (OOK).

Radioteletype equipment usually operates on short-wave (HF) and is much loved by the military because they create written information without a skilled operator. They send a bit as one of two tones using frequency-shift keying . Groups of five or seven bits become a character printed by a teleprinter. From about 1925 to 1975, radioteletype was how most commercial messages were sent to less developed countries. These are still used by the military and weather services.

Aircraft use a 1200 Baud radioteletype service over VHF to send their ID, altitude and position, and get gate and connecting-flight data. Microwave dishes on satellites, telephone exchanges and TV stations usually use quadrature amplitude modulation (QAM). QAM sends data by changing both the phase and the amplitude of the radio signal. Engineers like QAM because it packs the most bits into a radio signal when given an exclusive (non-shared) fixed narrowband frequency range. Usually the bits are sent in "frames" that repeat. A special bit pattern is used to locate the beginning of a frame.

Modern GPS receivers.

Communication systems that limit themselves to a fixed narrowband frequency range are vulnerable to jamming . A variety of jamming-resistant spread spectrum techniques were initially developed for military use, most famously for Global Positioning System satellite transmissions. Commercial use of spread spectrum began in the 1980s. Bluetooth , most cell phones, and the 802.11b version of Wi-Fi each use various forms of spread spectrum.

Systems that need reliability, or that share their frequency with other services, may use "coded orthogonal frequency-division multiplexing" or COFDM . COFDM breaks a digital signal into as many as several hundred slower subchannels. The digital signal is often sent as QAM on the subchannels. Modern COFDM systems use a small computer to make and decode the signal with digital signal processing , which is more flexible and far less expensive than older systems that implemented separate electronic channels. COFDM resists fading and ghosting because the narrow-channel QAM signals can be sent slowly. An adaptive system, or one that sends error-correction codes can also resist interference, because most interference can affect only a few of the QAM channels. COFDM is used for Wi-Fi , some cell phones , Digital Radio Mondiale , Eureka 147 , and many other local area network, digital TV and radio standards.

[ edit ] Heating

Radio-frequency energy generated for heating of objects is generally not intended to radiate outside of the generating equipment, to prevent interference with other radio signals. Microwave ovens use intense radio waves to heat food. Diathermy equipment is used in surgery for sealing of blood vessels. Induction furnaces are used for melting metal for casting , and induction hobs for cooking.

[ edit ] Amateur radio service

Amateur radio station with multiple receivers and transceivers

Amateur radio , also known as "ham radio", is a hobby in which enthusiasts are licensed to communicate on a number of bands in the radio frequency spectrum non-commercially and for their own enjoyment. They may also provide emergency and public service assistance. This has been very beneficial in emergencies, saving lives in many instances. [ 30 ] Radio amateurs use a variety of modes, including nostalgic ones like Morse code and experimental ones like Low-Frequency Experimental Radio . Several forms of radio were pioneered by radio amateurs and later became commercially important, including FM , single-sideband (SSB), AM , digital packet radio and satellite repeaters. Some amateur frequencies may be disrupted by power-line internet service .

[ edit ] Unlicensed radio services

Unlicensed, government-authorized personal radio services such as Citizens' band radio in Australia , the USA , and Europe , and Family Radio Service and Multi-Use Radio Service in North America exist to provide simple, (usually) short range communication for individuals and small groups, without the overhead of licensing. Similar services exist in other parts of the world. These radio services involve the use of handheld units.

Free radio stations, sometimes called pirate radio or "clandestine" stations, are unauthorized, unlicensed, illegal broadcasting stations. These are often low power transmitters operated on sporadic schedules by hobbyists, community activists, or political and cultural dissidents. Some pirate stations operating offshore in parts of Europe and the United Kingdom more closely resembled legal stations, maintaining regular schedules, using high power, and selling commercial advertising time. [ 31 ] [ 32 ]

[ edit ] Radio control (RC)

Radio remote controls use radio waves to transmit control data to a remote object as in some early forms of guided missile , some early TV remotes and a range of model boats, cars and airplanes. Large industrial remote-controlled equipment such as cranes and switching locomotives now usually use digital radio techniques to ensure safety and reliability.

In Madison Square Garden , at the Electrical Exhibition of 1898, Nikola Tesla successfully demonstrated a radio-controlled boat. [ 33 ] He was awarded US patent No. 613,809 for a "Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or Vehicles." [ 34 ]

[ editar ] Véase también

Aplicaciones
Radio science
Radio technologies
Alternativas
Otro

[ editar ] Referencias

Información general
Notas al pie
  1. ^ Dictionary of Electronics By Rudolf F. Graf (1974). Page 467.
  2. ^ The Electromagnetic Spectrum , University of Tennessee, Dept. of Physics and Astronomy
  3. ^ Many of Edison's patents were actually made by his employees - Edison patented their work and did not share the credit of the innovation. During the timeframe that the patentable work was undertaken, Nikola Tesla worked for Edison in America (beginning in 1884).
  4. ^ Edison, his life and inventions By Frank Lewis Dyer, Thomas Commerford Martin. Page 830 .
  5. ^ IEEEVM: Nikola Tesla
  6. ^ K. Corum; J. Corum. "Tesla's Colorado Springs Receivers" (PDF) . http://www.teslasociety.com/teslarec.pdf . Consultado el 07/22/2009.  
  7. ^ "The Nobel Prize in Physics 1909- Guglielmo Marconi, Ferdinand Braun" . http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1909/marconi-bio.html .  
  8. ^ Marconi's late-1895 transmission of signals was for around a mile (1.6 km). This was small compared to Tesla's early-1895 transmissions of up to 50 miles. For more see "Nikola Tesla On His Work with Alternating Currents and Their Application to Wireless Telegraphy, Telephony, and Transmission of Power", Leland I. Anderson, Twenty First Century Books, 2002, pp. 26-27.
  9. ^ "Guglielmo Marconi - The father of long distance radio communication - An engineer's  
  10. ^ "La Radio. La vera storia di un'invenzione incompresa", by Lodovico Gualandi. Page 191
  11. ^ a b The Saturday review of politics, literature, science and art, Volume 93. " THE INVENTOR OF WIRELESS TELEGRAPHY: A REPLY. To the Editor of the Saturday Review " Guglielmo Marconi and " WIRELESS TELEGRAPHY: A REJOINDER. To the Editor of the Saturday Review ", Silvanus P. Thompson .
  12. ^ Fleming, Sir John Ambrose (1906). The principles of electric wave telegraphy . Longmans, Green, and Co.. pp. 601–606 . http://books.google.com/?id=LABVAAAAMAAJ&lpg=PR18&pg=PA601#v=onepage&q&f=false . Retrieved 2010-11-19 .  
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  19. ^ Marconi Wireless Tel. Co. v. United States, 320 US 1 (US 1943)", 320 US 1, 63 S. Ct. 1393, 87 L. Ed. 1731 Argued April 9,12, 1943. Decided June 21, 1943.
  20. ^ MARCONI WIRELESS T. CO. OF AMERICA v. US, 320 US 1 (1943)
  21. ^ Intellectual property law for engineers and scientists . Wiley-IEEEs.  
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  23. ^ "INTERESTING FACTS ABOUT NIKOLA TESLA" . 21st Century Books . http://www.tfcbooks.com/teslafaq/questions.htm#A-022 .  
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  25. ^ Intellectual property law for engineers and scientists . Wiley-IEEEs.  
  26. ^ Icons of invention: the makers of the modern world from Gutenberg to Gates . Retrieved 07-08-2011 .  
  27. ^ AM stations are still marked on US aviation charts
  28. ^ "Transistor Radios" . ScienCentral. 1999 . http://www.pbs.org/transistor/background1/events/tradio.html . Retrieved 2010-01-19 .  
  29. ^ "The History Of KQW Radio - KCBS" . Bayarearadio.org . http://www.bayarearadio.org/schneider/kqw.shtml . Consultado el 07/22/2009.  
  30. ^ " Amateur Radio "Saved Lives" in South Asia " . Arrl.org. 2004-12-29. Archivado desde el original en  
  31. ^ Free radio: electronic civil disobedience by Lawrence C. Soley. Published by Westview Press, 1998. ISBN 0813390648 , 9780813390642
  32. ^ Rebel Radio: The Full Story of British Pirate Radio by John Hind, Stephen Mosco. Published by Pluto Press, 1985. ISBN 0745300553 , 9780745300559
  33. ^ "Tesla - Master of Lightning: Remote Control" . PBS . http://www.pbs.org/tesla/ins/lab_remotec.html . Consultado el 07/22/2009.  
  34. ^ "Tesla - Master of Lightning: Selected Tesla Patents" . PBS . http://www.pbs.org/tesla/res/613809.html . Consultado el 07/22/2009.  

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