Qué son las ondas de radio o electromagnéticas (2)

<– Viene de la 1ª parte

En el artículo anterior aprendimos cómo funcionan los componentes electrónicos que generan las ondas de radio o electromagnéticas. Ahora, haré una introducción sobre los antecedentes de las comunicaciones radioeléctricas para, más tarde, entender cómo evolucionaron los diferentes métodos de envío de la información por este medio.

LOS PRECURSORES

En sus orígenes, el físico danés Hans Christian Oersted (1777-1851), observó por primera vez en 1819 la existencia de un campo magnético alrededor de un conductor por el que circulaba corriente. Al colocar una aguja imantada en sus proximidades, ésta se desviaba orientándose de forma perpendicular al conductor. Con este descubrimiento se iniciaba el estudio del electromagnetismo.

Hans Christian Oersted

Sólo doce años después, el físico-químico británico Michael Faraday (1791-1867), basándose en el descubrimiento de Oersted, comprobó que el campo magnético que existía alrededor del conductor podía transferirse a otro conductor si se daban las condiciones fisicas adecuadas. Faraday había descubierto la inducción electromagnética, algo que en la actualidad constituye uno de los fenómenos eléctricos más útiles, pues el 80% de la energía eléctrica que llega a nuestros hogares ha sido producida utilizando el fenómeno de la inducción electromagnética.

Los estudios de Faraday no cayeron en saco roto, y fueron asumidos por otro físico, también británico, James Clerk Maxwell (1831-1879), ampliando sus investigaciones y elaborando la teoría del electromagnetismo. Maxwell demostró la relación matemática entre un campo eléctrico y magnético, y también que la luz está compuesta de ondas electromagnéticas.

James clerk Maxwell

Los trabajos, más o menos teóricos, de Maxwell y sus predecesores, allanaron el camino a otros físicos que buscaban aplicaciones prácticas a todos esos descubrimientos sobre electromagnetismo. En este sentido, podemos considerar al físico alemán Heinrich Hertz (1857-1894), como el primero en demostrar que la electricidad podía transmitirse y propagarse a través del espacio en forma de ondas electromagnéticas. Sus experimentos le llevaron a descubrir la telegrafía sin hilos. En su honor, se denominó hercio a la unidad de frecuencia, cuyo símbolo es Hz (el hercio es sinónimo de «ciclo», pero aplicado a la frecuencia eléctrica).

Otro físico e inventor de origen italiano, Guglielmo Marconi (1874-1937), se interesó por los experimentos de Hertz e investigó sobre las posibilidades de sus descubrimientos para enviar información a distancia sin necesidad de utilizar hilos. En realidad, ya existían sistemas de comunicaciones telegráficas, pero mediante cables que eran tendidos entre estaciones intervenidas por operadores telegrafistas (el código Morse, ideado por el estadounidense Samuel F. B. Morse, ya se utilizaba desde 1844, año en que transmitió su primer mensaje telegráfico); el término tan utilizado en otros tiempos «enviar un cable» es un sinónimo de «enviar un telegrama», y tiene su origen en la telegrafía por hilo o «cable» eléctrico.

Guglielmo Marconi

Marconi se propuso investigar cómo enviar cada vez más lejos las señales electromagnéticas. Hertz alcanzaba unos pocos metros utilizando un dipolo (un hilo radiante direccional en forma de lazo cerrado), pero Marconi le dio importancia a este elemento (muy acertadamente como se verá después) y comenzó a probar otros diseños de antena. Los mejores resultados los consiguió utilizando tomas de tierra, lo que se conoce como «contraantena», que consiste en tomar un extremo de la antena y conectarla a unas picas de cobre enterradas en un lugar húmedo o con buena conducción.

Hago un inciso para decir que la «contraantena» ha sido un elemento ampliamente estudiado, y no se concibe una buena antena sin su correspondiente contraantena (que según el diseño puede estar conectada a tierra o no). En una emisora, la antena y contraantena deben calcularse perfectamente para que la onda a emitir pueda completar su ciclo, en caso contrario una parte de la potencia regresará a la emisora sin ser enviada al espacio, es lo que se conoce como «onda reflejada». Si esa reflejada es muy fuerte puede incluso destruir el amplificador de potencia de salida de la emisora.

En un receptor de radio puede descuidarse algo la forma o tamaño de la antena, pero en una emisora es, probablemente, el elemento más importante. En un artículo posterior me propongo tratar el tema de las antenas de emisión, por constituir casi un mundo aparte en la electrónica de comunicaciones, y donde os mostraré curiosidades que llamarán vuestra atención.

Volviendo con Marconi tras este inciso, finalmente tras algunos pequeños éxitos locales consiguió en 1903 unir radiotelegráficamente Europa y América. Sus experiencias abrían un futuro prometedor para la incipiente radiotelegrafía, y sería el preludio de un insospechado éxito para la radiodifusión y radiocomunicación a nivel mundial. Hoy en día, la radio comercial especializada y de noticias, la televisión, las radiocomunicaciones terrestres y espaciales o la telefonía móvil, forman parte de nuestra vida cotidiana; todo ello se lo debemos a precursores inventores o teóricos, como Hertz, Marconi, Maxwel, Faraday y Oersted.

En la siguiente parte veremos cómo se envía la información a través de una onda de radio o electromagnética.

(véase el artículo: «Una práctica emisora de bolsillo» aquí–>
www.natureduca.com/radioblog/?p=97, sobre introducción al oscilador electrónico)

Continúa en la 3ª parte –>