¿Cómo desempeña la radio un papel en el rescate tras un terremoto?
La radiotecnología es la propagación de señales a través de ondas de radio.
El principio de la tecnología de radio es que los cambios en la intensidad de la corriente en un conductor producen ondas de radio. Utilizando este fenómeno, se puede cargar información en ondas de radio mediante modulación. Cuando una onda de radio atraviesa el espacio y llega al extremo receptor, el cambio en el campo electromagnético causado por la onda de radio genera una corriente en el conductor. La información se extrae de los cambios actuales mediante demodulación para lograr el propósito de transmisión de información.
Maxwell elaboró por primera vez las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas en su artículo "Teoría dinámica de los campos electromagnéticos" presentado a la Royal Society. Su trabajo relacionado se completó entre 1861 y 1865.
La teoría de Maxwell fue verificada experimentalmente por primera vez por Heinrich Rudolf Hertz entre 1886 y 1888. Demostró que la radiación de radio tiene todas las propiedades de una onda y descubrió que las ecuaciones del campo electromagnético se pueden expresar en términos de ecuaciones diferenciales parciales (a menudo llamadas ecuación de onda).
En la Nochebuena de 1906, Reginald Fessenden utilizó el método diferencial externo para lograr la primera transmisión de radio de la historia en Massachusetts, Estados Unidos. Fessenden tocó "Silent Night" con el violín y leyó la Biblia en la radio. El primer programa de entretenimiento radiofónico del mundo fue lanzado en 1922 por el Centro de Investigación Marconi en Chelmsford, Inglaterra.
Invenciones
Existe controversia sobre quién inventó la radio.
En 1893, Nikola Tesla realizó la primera demostración pública de comunicaciones inalámbricas en St. Louis, Missouri. En conferencias pronunciadas en el Instituto Franklin de Filadelfia y en la Asociación Nacional de Luz Eléctrica, describió y demostró los principios básicos de las comunicaciones por radio. El dispositivo que construyó contenía todos los elementos básicos de los sistemas de radio que precedieron a la invención del tubo de vacío.
Guglielmo Marconi posee la patente británica 12039, generalmente considerada la primera patente del mundo para tecnología de radio, por "Mejoras en la tecnología de transmisión de impulsos y señales eléctricas necesarias para el dispositivo".
Nikola Tesla patentó la tecnología de radio en Estados Unidos en 1897. Sin embargo, la Oficina de Patentes de Estados Unidos revocó su patente en 1904 y en su lugar concedió a Marconi una patente para su invento de radio. Marconi y Karl-Ferdinand Braun recibieron el Premio Nobel de Física en 1909 "por su contribución a la invención de la telegrafía inalámbrica". Premio Nobel de Física.
En 1943, poco después de la muerte de Tesla, la Corte Suprema de Estados Unidos reafirmó la validez de las patentes de Tesla. El fallo reconoció que el invento de Tesla era anterior a la patente de Marconi. Algunos creen que la decisión se debió claramente a razones financieras. Esto permitió al gobierno estadounidense evitar pagar regalías a Marconi durante la Segunda Guerra Mundial.
En 1898, Marconi abrió la primera fábrica de radios del mundo en Hall Street, Chelmsford, Inglaterra, empleando a unos 50 empleados.
Usos de la Radio
La radio se utilizó por primera vez para la navegación, utilizando el telégrafo Morse para transmitir información entre barcos y tierra. Hoy en día, la radio se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, incluidas redes de datos inalámbricas, diversas comunicaciones móviles y transmisiones de radio.
Las siguientes son algunas de las principales aplicaciones de la tecnología de radio:
Comunicaciones
Sonido
*La primera forma de transmisión de sonido fue radiotelegrafía marina. Utiliza un interruptor para controlar la emisión o no emisión de una onda continua, produciendo una señal de sonido intermitente, conocida como código Morse, en el receptor.
*La radio con modulación de amplitud (AM) puede transmitir música y sonido.
La radio AM utiliza modulación de amplitud, lo que significa que cuanto más fuerte capta el micrófono, más energía emite la estación. Estas señales son susceptibles a la interferencia de rayos u otras fuentes de interferencia.
*La radio FM transmite música y sonido con mayor fidelidad que la radio AM. En términos de modulación de frecuencia, cuanto más fuerte recibe el micrófono, mayor será la frecuencia de la señal transmitida. La radio FM opera en la banda de muy alta frecuencia (VHF). Cuanto mayor sea la banda de frecuencia, más amplio será el ancho de banda de frecuencia y, por lo tanto, podrá acomodar más estaciones. Al mismo tiempo, cuanto más corta es la longitud de onda de las ondas de radio, más se acercan a las características de propagación lineal de las ondas de luz.
* Las bandas laterales de las transmisiones de FM se pueden utilizar para transmitir señales digitales, como logotipos de estaciones de radio, descripciones de títulos de programas, sitios web, información del mercado de valores, etc. En algunos países, al mudarse a una nueva área, la radio FM puede encontrar automáticamente el canal original basándose en la información de la banda lateral.
*Las radios de voz utilizadas en el transporte marítimo y la aviación utilizan tecnología VHF AM. Esto permite el uso de antenas ligeras en aviones y barcos.
* Las radios gubernamentales, de bomberos, de policía y comerciales suelen utilizar tecnología FM de banda estrecha en bandas de frecuencia dedicadas. Estas aplicaciones suelen utilizar un ancho de banda de 5 KHz. La fidelidad debe reducirse en comparación con el ancho de banda de 16 KHz del sonido de radio FM o TV.
*Los servicios de voz de alta frecuencia civiles o militares utilizan ondas cortas para comunicarse entre barcos, aviones o ubicaciones aisladas. En la mayoría de los casos, se utiliza tecnología de banda lateral única, que utiliza la mitad del ancho de banda que la modulación de amplitud y utiliza la potencia de transmisión de manera más eficiente.
* Terrestrial Trunked Radio (TETRA) es un sistema telefónico troncalizado digital diseñado para el ejército, la policía, los servicios de emergencia y otros sectores profesionales.
Teléfono
* Los teléfonos móviles, o teléfonos móviles, son la forma de comunicación inalámbrica más común en la actualidad. El área de cobertura de un teléfono celular generalmente se divide en celdas. Cada celda está cubierta por un transmisor de estación base. En teoría, la forma de las células es un hexágono en forma de panal, de ahí el nombre de teléfonos móviles. Los estándares de sistemas de telefonía celular ampliamente utilizados actualmente incluyen GSM, CDMA y TDMA. Los operadores han comenzado a ofrecer servicios de telefonía celular 3G de próxima generación, siendo UMTS y CDMA2000 los estándares dominantes.
*Los teléfonos satelitales vienen en dos formas: Inmarsat e Iridium. Ambos sistemas proporcionan cobertura global. Inmarsat utiliza satélites geosincrónicos, que requieren antenas direccionales de alta ganancia. Iridium, por otro lado, es un sistema satelital de órbita baja que utiliza antenas direccionales de telefonía celular
Televisión
* Las señales de televisión analógicas típicas utilizan una combinación de modulación de amplitud de imagen y sonido de acompañamiento. en la misma señal FM.
*La televisión digital utiliza compresión de imágenes MPEG-2, que requiere aproximadamente la mitad del ancho de banda de las señales de televisión analógica.
Servicios de emergencia
* Una radiobaliza indicadora de posición de emergencia (EPIRB), transmisor de posición de emergencia o baliza de localización personal es un pequeño transmisor de radio utilizado en emergencias. Determina la ubicación de personas o mediciones mediante satélite. Su función es proporcionar a los rescatistas la ubicación precisa del objetivo para un rescate oportuno.
Transmisión de datos
* Los equipos de transmisión digital por microondas, satélites, etc. suelen utilizar modulación de amplitud en cuadratura (QAM). El método de modulación QAM utiliza tanto la amplitud como la fase de la señal para cargar información, lo que permite transmitir más datos dentro del mismo ancho de banda.
* IEEE 802.11 es el estándar actual para redes de área local inalámbricas (WLAN). Utiliza la banda de frecuencia de 2 GHz o 5 GHz y tiene una velocidad de transferencia de datos de 11 Mbps o 54 Mbps.
* Bluetooth (Blueteeth) es una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance.
Identificación
* Identificar y autentificar objetos mediante equipos de radio activos y pasivos. (Ver Identificación por Radiofrecuencia)
Otros
*La radioafición es la comunicación por radio en la que participan radioaficionados.
Las estaciones de radioaficionados pueden utilizar muchas bandas abiertas en el espectro. Los aficionados utilizan diferentes formas de métodos y técnicas de codificación. Algunas tecnologías comerciales, como la modulación de frecuencia, la modulación de amplitud de banda lateral única, la radio por paquetes digitales y los transpondedores de señales de satélite, fueron implementadas por primera vez por aficionados.
Navegación
*Todos los sistemas de navegación por satélite utilizan satélites equipados con relojes precisos. Los satélites de navegación transmiten su posición y su información horaria. El receptor puede recibir señales de varios satélites de navegación simultáneamente. El receptor determina la distancia a cada satélite midiendo el tiempo de viaje de las ondas y luego calcula su propia posición precisa.
*El sistema Loran también utiliza el tiempo de viaje de las ondas de radio para el posicionamiento, pero su transmisor está ubicado en tierra.
*Los sistemas VOR se utilizan habitualmente para el posicionamiento en vuelo. Utiliza dos transmisores, un transmisor direccional que siempre dispara y gira a un ritmo fijo, como el foco de un faro. Otro transmisor omnidireccional emite una señal de pulso cuando apunta el transmisor hacia el norte. Una aeronave puede recibir señales de dos estaciones VOR y determinar su posición infiriendo la intersección de los dos haces.
*La guía por radio es la primera forma de navegación por radio. La radiogoniometría utiliza una antena de cuadro móvil para encontrar la dirección de una estación de radio.
Radar
* El radar estima la distancia de un objetivo midiendo el retraso de las ondas de radio reflejadas. También puede detectar el tipo de superficie del objetivo a través de la polarización y la frecuencia de las ondas reflejadas.
*El radar de navegación utiliza ondas ultracortas para escanear las áreas objetivo. Una frecuencia de escaneo típica es de 2 a 4 veces por minuto, determinando la topografía a partir de las ondas reflejadas. Esta tecnología se utiliza habitualmente en buques mercantes y aviones comerciales de largo alcance.
*Los radares polivalentes suelen utilizar las bandas de frecuencia de los radares de navegación. Sin embargo, los pulsos emitidos se modulan y polarizan para determinar el tipo de superficie del reflector. Un buen radar polivalente puede identificar tormentas, terrenos, vehículos, etc.
* El radar de búsqueda utiliza pulsos de onda corta para escanear un área objetivo, normalmente de 2 a 4 veces por minuto. Algunos radares de búsqueda utilizan el efecto Doppler para distinguir los objetos en movimiento del fondo.
* Los radares de búsqueda utilizan un principio similar a los radares de búsqueda, pero el área de escaneo es más pequeña y el escaneo se repite rápidamente, generalmente cada segundo varias veces. .
*El radar meteorológico es similar al radar de búsqueda, pero utiliza ondas polarizadas circularmente y longitudes de onda que se reflejan fácilmente en las gotas de agua. El radar de perfil del viento utiliza el efecto Doppler para medir la velocidad del viento y el radar Doppler utiliza el efecto Doppler para detectar condiciones meteorológicas adversas.
Calefacción
* Los hornos microondas utilizan microondas de alta potencia para calentar los alimentos (Nota: un malentendido común es que la frecuencia utilizada por las microondas es la frecuencia a la que vibran las moléculas de agua. De hecho (La frecuencia utilizada es aproximadamente una décima parte de la frecuencia máxima de vibración de las moléculas de agua).
Potencia
* Las ondas de radio pueden producir fuerzas electrostáticas y magnéticas débiles. En condiciones de microgravedad, se puede utilizar para fijar objetos.
* Energía aeroespacial: Hay planes para proponer que la presión generada por la radiación de microondas de alta intensidad pueda usarse para alimentar sondas interestelares.
Astronomía
* consiste en estudiar las propiedades físicas y químicas de los cuerpos celestes mediante la recepción de señales de ondas de radio emitidas por objetos cósmicos a través de telescopios radioastronómicos. Esta materia se llama radioastronomía.
Apéndice:
Frecuencias de Radio
Las ondas de radio contienen un campo magnético que vibra rápidamente. La tasa de vibración es la frecuencia de la onda de radio y su unidad es Hertz (Hz). 1 Hz equivale a una vibración por segundo. 1 kilohercio (kHz) es igual a 1000 Hz. Se utilizan diferentes bandas de frecuencia para transmitir información diferente.
Banda de radio
Radio dividida por longitud de onda y frecuencia
Onda larga: longitud de onda gt 1000, frecuencia M3000KHz-30KHz
Onda media : Longitud de onda 100M-1000M, frecuencia 300KHz-3000KHz
Onda corta: Longitud de onda 100M-10M, frecuencia 3MHz-30MHz
Onda corta: Longitud de onda 100M-10M, frecuencia 3MHz-30MHz
Onda ultracorta: longitud de onda 1M-10M, frecuencia 30MHz-300MHz, también conocida como onda de muy alta frecuencia (VHF), onda métrica
Microondas: longitud de onda 1M-1MM, frecuencia 300MHz-300KHz ,
La radio se divide según su finalidad: civil, comercial y militar.
Civil: generalmente se refiere a las estaciones de radio que escuchamos, que generalmente no tienen una banda de frecuencia tan alta;
Comercial: estaciones de radio utilizadas por aeropuertos y operadores de comunicaciones;
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Militar: Uso militar.
Generalmente, a los particulares no se les permite instalar estaciones de radio sin permiso, así que tenga cuidado de no ser descubierto.