Ràdio
De Viquipèdia
 |
Aquest article tracta sobre la radiofreqüència. Vegeu altres significats a «Receptor de ràdio». |
La ràdio és la transmissió de senyals a través de la modulació d'ones electromagnètiques amb freqüències per sota de la llum visible. La radiació electromagnètica viatja per mitjà de camps electromagnètics oscil·latoris que travessen l'aire i el buit de l'espai. La informació és transportada per mitjà de canviar sistemàticament (modular) certes propietats de les ones radiades, com l'amplitud, la freqüència o la fase. Quan les ones de ràdio passen per un conductor elèctric, els camps oscil·latoris indueixen un corrent altern en el conductor. Això pot ser detectat i transformat en so o en altres senyals que portin informació.
Taula de continguts |
[edita] Història
[edita] Descobriment de les ones electromagnètiques
Les bases teòriques de la propagació d'ones electromagnètiques van ser descrites per primera vegada per James Clerk Maxwell en un document adreçat a la Royal Society titulat Una teoria dinàmica del camp electromagnètic, que descrivia els seus treballs entre els anys 1861 i 1865: la seva teoria era, bàsicament, que els camps elèctrics variables creen camps magnètics variables, i viciversa, que els camps magnètics variables creen camps elèctrics variables amb el que uns o altres crearan al seu torn nous camps elèctrics o magnètics variables amb els que aquests camps es propagaran per l'espai en forma de camps electromagnètics variables successius que s'allunyen de la font on es van originar en forma d'ones electromagnètiques.
Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 i 1888, va ser el primer a validar experimentalment la teoria de Maxwell, en idear com "crear" artificialment tals ones electromagnètiques i com detectaria continuació duent a la practica emissions i recepcions d'aquestes ones i analitzant les seves característiques físiques que demostra que les ones creades artificialment tenien totes les propietats de les ones electromagnètiques "teòriques" i descobrint que les equacions electromagnètiques podien ser reformulades en una equació diferencial parcial denominada equació d'ona. El dispositiu que va dissenyar per crear ones electromagnètiques consistia en dues barres metàl·liques de la mateixa mida alineades i molt properes per un dels seus extrems; sobre una d'aquestes barres eren injectats "paquets d'electrons" a molt alta tensió que a la vegada eren extrets de la altre barra; dels intensos canvis en el nombre d'electrons que això provocava en les barres donava origen a descàrregues d'electrons d'una a una altra barra en forma d'espurnes a través de l'estret espai que les separava, descàrregues que es produïen d'una forma que es podria qualificar de elàstica o oscil·lant ja que després d'una "injecció" d'electrons en una barra es produïen descàrregues alternades d'electrons d'una a una altra barra cada vegada de menor intensitat fins a desaparèixer al cap per les resistències elèctriques. Aquests canvis alternants en el nombre d'electrons que tenia cada barra, electrons que es difonien per elles d'acord amb la seva longitud, feia que al llarg d'elles es produïssin variacions periodiques de la càrrega elèctrica el que donava origen al seu torn a camps elèctrics variables al voltant d'elles d'un diàmetre similar a la longitud d'ambdues barres. Aquests camps elèctrics variables donaven origen al seu torn a camps magnètics variables amb el que es produïen ones electromagnètiques que es difonien des de aquestes barres. Les "injeccions" i "subtraccions" de "paquets d'electrons" s'aconseguien mitjançant intensos impulsos elèctrics provocats per una bobina d'un gran nombre d'espires que tenia els seus extrems units cadascun a una de les dues barres i que tenia una altra bobina d'un petit nombre de espires concèntrica a ella. Aquesta segona bobina rebia breus impulsos elèctrics en baixa tensió que induïa a la bobina de gran nombre de espires la qual els transformava en impulsos de molt alta tensió. El receptor era una barra metal·lica circular, d'una mida que li feia ressonant per als camps electromagnètics originats en els dos barres emissores, que estava oberta en un punt en el qual les corrents d'electrons provocades en tal barra receptora pels camps magnètics variables captats causaven petites descàrregues d'electrons visibles així mateix en forma de petites espurnes. Hertz va donar un pas de gegant en afirmar i provar que les ones electromagnètiques es propaguen a una velocitat similar a la velocitat de la llum i que tenien les mateixes característiques físiques que les ones de llum, com les de reflectir-se en superfícies metàl·liques , desviar-se per prismes, estar polaritzades, etc., establint així les bases per a l'enviament de senyals de ràdio. Com a homenatge a Hertz per aquest descobriment, les ones electromagnètiques van passar a denominar hertzianes.
Aquests científics van posar les bases teòriques i tècniques per a que la ràdio sortís endavant, ja que la propagació de les ones electromagnètiques va ser essencial per a desenvolupar el que posteriorment s'ha convertit en un dels grans mitjans de comunicació de masses.
[edita] Primeres transmissions per ràdio
És difícil atribuir la invenció de la ràdio a una única persona. En diferents països es reconeix la paternitat en clau local: Alejandro Stepánovich Popov va fer les seves primeres demostracions en Sant Petersburg, Rússia; Nikola Tesla a San Luis (Missouri, Estats Units) i Guglielmo Marconi a Anglaterra.
Però resulta que a qui es va inventar la ràdio en realitat va ser un Valencià de Sogorb: En llibres de text i enciclopèdies; a passatemps i en concursos televisius; en els jocs tipus Trivial i en les pàgines d'Internet ... En tots llocs figura Marconi com l'inventor de la ràdio, i durant dècades ho hem acceptat, estudiat i memoritzat. Doncs bé, no va ser ell. L'investigador Ángel Faus, professor de la Universitat de Navarra, diu haver descobert que 11 anys abans que l'italià aconseguís transmetre la veu sense necessitat de cables, un militar espanyol, el comandant Julio Cervera, ja ho havia aconseguit. És més, fins i tot havia patentat el seu invent. La història és com segueix: a finals del segle passat, Cervera, un enginyer de l'Exèrcit de Terra espanyol apassionat de les que aleshores eren noves tecnologies, va anar a Londres a conèixer a un geni, Guglielmo Marconi . Els tres mesos que va passar al seu costat, treballant en el seu laboratori privat, van servir per que al seu retorn a Espanya comencés a posar en pràctica les moltes idees que s'havia portat de Londres. Una d'elles va ser la de posar en marxa un servei de radiotelegrafia militar i regular entre Tarifa i Ceuta durant tres mesos; era el segon servei regular del món de radiotelegrafia, se li havia avançat Marconi, i el primer de caràcter militar. Però el més novedós és que, en 1902, i fruit dels seus treballs amb la telefonia sense fils, va aconseguir transmetre la veu sense cable. Durant 40 dies va estar retransmet entre el cap de la Nao i l'illa d'Eivissa. Havia inventat el que avui coneixem com ràdio. Per què es silencien aquestes proves? Segons el professor Faus, que ha passat els últims anys immers en una investigació per elaborar una història de la ràdio a Espanya, "la clau està en que Ceruna disciplina i el seu invent es considerava en aquell moment una arma secreta". Després ve la qüestió de per què Cervera va abandonar la seva recerca. "Les circumstàncies històriques, amb la guerra entre Espanya i el Marroc i la I Guerra Mundial, així com que aquest és un país que ha encunyat la frase que investiguin ells, va fer que no pogués tirar endavant. El seu horitzó vital era immens, però la seva realitat circumdant un desastre ". Mentrestant, Marconi prosseguia amb els seus invents, eixamplar el seu imperi i cap a 1913 iniciava l'aventura de la telefonia sense fils. "El que Cervera s'hagués anticipat no vol dir, ni molt menys, que Marconi li prendrà el seu invent. Ell va registrar un altre procediment, diferent al de Cervera, que té altres fonts com a base d'investigació tècnica ".
Això és el que permet a Marconi, 11 anys després que Cervera, patentar també un sistema de telefonia sense fils. "Cervera té patents a Espanya, Anglaterra, Alemanya i Bèlgica. Això significa que no va obtenir resistència ni per part de Marconi ni de les seves empreses, que eren més importants que el propi Marconi ".
En 1896, Marconi va obtenir la primera patent del món sobre la ràdio, la Patent britànica 12039,Millores en la transmissió d'impulsos i senyals elèctrics i un aparell per a això(els equips que emprava eren: com a emissor un generador d'espurnes de molt alta tensió, similar al emprat per Hertz, que connectava per un extrem a una gran antena no sintonitzada i per l'altre a terra, amb el que produïa alguna cosa que es podria definir com "soroll electromagnètic" en un ampli marge de freqüències més que ones de ràdio d'una freqüència concreta. Com receptor utilitzava un cohesor o coherència, tampoc de la seva invenció, que consistia en un petit recipient de vidre ple de llimadures de metall ideat inicialment per protegir dels raigs les instal·lacions telegràfiques, ja que en condicions normals tal dispositiu tenia alta resistència elèctrica però aquesta disminuïa intensament en arribar a ell una descàrrega elèctrica d'un llamp; s'havia trobat que també els camps elèctrics intensos produïts pels raigs disminuïen així mateix la seva resistència elèctrica) però Països com França o Rússia van rebutjar reconèixer la seva patent per aquesta invenció, referint-se a les publicacions de Popov, prèvies en el temps.
El 7 de maig de 1895 el professor i enginyer rus Alexandr Stepánovich Popov havia presentat un receptor capaç de detectar ones electromagnètiques. Deu mesos després, el 24 de març de 1896, ja amb un sistema complet de recepció-emissió de missatges telegràfics, va transmetre el primer missatge telegràfic entre dos edificis de la Universitat de Sant Petersburg situats a una distància de 250 m. El text d'aquest primer missatge telegràfic va ser: "Heinrich Hertz".
En 1897 Marconi va muntar la primera estació de ràdio del món en la Illa de Wight, al sud de Anglaterra i en 1898 va obrir la primera factoria del món d'equips de transmissió sense fils a Hall Street (Chelmsford, Regne Unit) empleant-hi al voltant de 50 persones. En 1899 Marconi va aconseguir establir una comunicació de caràcter telegràfic entre Gran Bretanya i França. Tan sols dos anys després, en 1901, això quedaria com una minúcia al aconseguir per primera vegada transmetre senyals de banda a banda a traves del oceà Atlàntic.
Nikola Tesla-que per un camí diferent al de Herzt havia arribat també a produir i detectar ones de ràdio (generant mitjançant alternadors corrents elèctriques alternes de molt alta freqüència que eren aplicades a una gran antena i a terra amb el que s'originen ones electromagnètiques que es transmetia a llarga distància i que eren captades aprofitant les corrents alternes que induïen en altres antenes unides a terra a través de circuits ressonants, formats per inductàncies i condensadors, que també havia ideat) buscant, més que transmetre senyals, transmetre energia elèctrica a llarga distància sense utilitzar conductors metalicos-va fer la seva primera demostració pública de radiocomunicació a San Luis (Missouri, USA), a 1893. Dirigint-se al Franklin Institute de Filadèlfia i a la National Electric Light Association va descriure i va demostrar en detall els principis de la radiocomunicació. Els seus aparells contenien ja tots els elements que van ser utilitzats en els sistemes de ràdio fins el desenvolupament dels tubs de buit. A Estats Units, alguns desenvolupaments clau en els inicis de la història de la ràdio van ser creats i patentats el 1897 per Tesla. Tanmateix, l'Oficina de Patents dels Estats Units revocar la seva decisió en 1904 i va adjudicar a Marconi una patent per la invenció de la ràdio, possiblement influenciada per els patrocinadors financers de Marconi als Estats Units, entre els quals es trobaven Thomas Alva Edison i Andrew Carnegie. Anys després, en la dècada dels seixanta el Tribunal Suprem dels Estats Units va dictaminar que la patent relativa a la ràdio era legítimament propietat de Tesla, reconeixement de forma legal com a inventor d'aquesta, si bé això no va transcendir a l'opinió pública, que segueix considerant a Marconi com el seu inventor. El 12 de desembre de 1901, Marconi va transmetre, per primera vegada, senyals Morse per ones electromagnètiques.
Cal tornar a insistir que el veritable inventor de la ràdio va ser un Valencià: Julio Cervera Baviera, ja que segons l'investigador Ángel Faus Belau, va donar les primeres llums sobre la telegrafia sense fils. [1]
[edita] Tecnologia radiofònica
Les ones de so de freqüència àudio s'han de transformar en ones portadores per poder ser emeses per la ràdio. És necessari modificar la freqüència (ritme d'oscil·lació) o l'amplitud (alçada) de l'ona sonora mitjançant un procés anomenat modulació. Aquestes ones portadores són ones electromagnètiques que es propaguen per l'espai. Generalment s'identifiquen mitjançant la seva freqüència:
- MF (Freqüència Mitjana) d'entre 300-3000 kHz amb una longitud d'ona de 1000-100 m.
- UHF (Freqüència Ultraelevada) d'entre 300-3000 MHz amb una longitud d'ona d'1 m - 10 cm.
Els dos components bàsics d'una ràdio són el transmissor i el receptor.
El transmissor genera oscil·lacions elèctriques amb una freqüència de ràdio anomenada portadora. Es pot amplificar l'amplitud o la mateixa freqüència per variar l'ona portadora. Un senyal modulat en amplitud es compon de la freqüència portadora i dues bandes laterals producte de la modulació. La Freqüència Modulada (FM) produeix més de dues bandes laterals per a cada freqüència de modulació, gràcies a la qual són possibles les complexes variacions que s'emeten en forma de veu o qualsevol altre so en la radiodifusió.
[edita] Referències
[edita] Vegeu també
- Nikola Tesla
- Volksempfänger, un model popular d'aparell de ràdio impulsat per Joseph Goebbels per difondre la propaganda nazi.
