Ràdio

Sistemas de comunicació. Història. Guglielmo Marconi. Transmissor. Oscil·ladors. Modulació. Antenes. Receptor. Teoria de Maxwell. Amplificadors. Sistemas d'alta fidelitat. Soroll

  • Enviado por: Carrufas
  • Idioma: catalán
  • País: España España
  • 41 páginas
publicidad

UNITAT 4 L'EMPRESA

TECNOLOGIA

INDEX

  • LA RÀDIO ……………………………………………3,4,5,6

  • TRANSMISOR…………………………………………6,7,8

  • Oscil·ladors…………………………………………8,9,10

  • Modulació……………………………….10,11,12,13,14

  • Antenas………………………………………………….14,15

  • RECEPTOR……………………………………….15,16,17,18

  • Amplificadors………………………………….18,19,20

  • Sistemas d'alta fidelitat…………………………20

  • Distorsió……………………………………………………..21

  • Soroll..................................................22,23,24

  • Font d'alimentación………………………24,25,26

  • HISTÒRIA………………………………………………..……26

  • Finals del segleXIX.26,27,28,29,30,31,32

  • Segle XX…………………………………..32,33,34,35

  • Radio d'onda curta………………………..35,36,37

  • La ràdio actual…………………………………….37,38

  • La ràdio comercial………………………………38,39

  • La ràdio a Espanya..............................39,40

  • La ràdio a Internet………………………………….40

  • 5 BIBLIOGRAFÍA ...................................................41

    1. LA RÀDIO

    ràdio, sistema de comunicació mitjançant ones electromagnètiques que es propaguen per l'espai. S'utilitzen ones radiofòniques de diferent longitud per a diferents fins; pel general s'identifiquen mitjançant la seva freqüència, que és la inversa de la longitud d'ona de la radiació. Les ones més curtes posseeixen una freqüència (nombre de cicles per segon) més alta; les ones més llargues tenen una freqüència més baixa (menys cicles per segon).

    Radiofreqüència i longituds d'ona Les ones de ràdio posseeixen un camp molt ampli d'aplicació, inclosa la comunicació durant els rescats d'emergència (radiotransistors i d'ona curta), emissions internacionals (satèl·lits) i forns (microones). Una ona de ràdio queda definida per la seva longitud d'ona (la distància entre dues crestes consecutives) o per la seva freqüència (el nombre de crestes que passen per un punt durant un segon). Les longituds de les ones de ràdio van des de 100.000 m fins a 1 [mm]. Les freqüències varien de 3 [kilohertzios] a 300 [gigahertzios].

    El nom del pioner alemany de la ràdio Heinrich Hertz ha servit per batejar la unitat de mesura de la freqüència, el cicle per segon (hertz, Hz). Un kilohertz ([kHz]) és 1.000 cicles per segon, 1 [megahercio] ([MHz]) és 1 milió de cicles per segon i 1 gigahertz ([GHz]), 1.000 milions de cicles per segon. Les ones de ràdio van des d'alguns [kilohercios] a diversos gigahertzs. Les ones de llum visible són molt més curtes. En el buit, tota radiació electromagnètica es desplaça en forma d'ones a una velocitat uniforme de gairebé 300.000 quilòmetres per segon.

    Les ones de ràdio s'utilitzen no només en la radiodifusió, sinó també en la telegrafia sense fil, la transmissió per telèfon, la televisió, el radar, els sistemes de navegació i la comunicació espacial. En l'atmosfera, les característiques físiques de l'aire ocasionen petites variacions en el moviment ondulatori, que originen errors en els sistemes de comunicació radiofònica com el radar. A més, les tempestes o les pertorbacions elèctriques provoquen fenòmens anormals en la propagació de les ones de ràdio.

    Les ones electromagnètiques dins d'una atmosfera uniforme es desplacen en línia recta, i com la superfície terrestre és pràcticament esfèrica, la comunicació radiofònica a llarga distància és possible gràcies a la reflexió de les ones de ràdio en la ionosfera. Les ones radiofòniques de longitud d'ona inferior a uns 10 m, que reben els noms de freqüències molt alta, [ultraalta] i [superalta] ([VHF], [UHF] i [SHF]), no es reflecteixen en la ionosfera; així, en la pràctica, aquestes ones molt curtes només es capten a distància visual. Les longituds d'ona inferiors a uns pocs centímetres són absorbides per les gotes d'aigua o pels núvols; les inferiors a 1,5 cm poden quedar absorbides pel vapor d'aigua existent en l'atmosfera neta.

    Els sistemes normals de radiocomunicació consten de dos components bàsics, el transmissor i el receptor. El primer genera oscil·lacions elèctriques amb una freqüència de ràdio denominada freqüència portadora. Es pot amplificar l'amplitud o la pròpia freqüència per variar l'ona portadora. Un senyal modulada en amplitud es compon de la freqüència portadora i dues bandes laterals producte de la modulació. La freqüència modulada (FM) produeix més d'un parell de bandes laterals per a cada freqüència de modulació, gràcies a cosa que són possibles les complexes variacions que s'emeten en forma de veu o qualsevol altre so en la radiodifusió, i en les alteracions de llum i foscor en les emissions televisives.

    2 TRANSMISSOR

    Els components fonamentals d'un transmissor de ràdio són: un generador d'oscil·lacions (oscil·lador), per convertir el corrent elèctrica comú en oscil·lacions d'una determinada freqüència de ràdio; els amplificadors, per augmentar la intensitat de les esmentades oscil·lacions conservant la freqüència establerta, i un transductor, per convertir la informació a transmetre en un voltatge elèctric variable i proporcional a cada valor instantani de la intensitat. En cas de la transmissió de so, el transductor és un micròfon; per transmetre imatges s'utilitza com transductor un dispositiu fotoelèctric.

    Altres components importants d'un transmissor de ràdio són el modulador, que aprofita els voltatges proporcionals per controlar les variacions en la intensitat d'oscil·lació o la freqüència instantània de la portadora, i l'antena, que radia una ona portadora igualment modulada. Cada antena presenta certes propietats direccionals, és a dir, radia més energia en unes direccions que en altres, però l'antena sempre es pot modificar de manera que els patrons de radiació variïn des d'un llamp relativament estret fins a una distribució homogènia a totes les direccions; aquest últim tipus de radiació s'usa en la radiodifusió.

    El mètode concret utilitzat per dissenyar i disposar els diversos components depèn de l'efecte buscat. Els requisits principals de la ràdio d'un avió comercial o militar, per exemple, són que tingui un pes reduït i que resulti intel·ligible; el cost és un aspecte secundari i la fidelitat de reproducció manca totalment d'importància. En una emissora comercial de ràdio, no obstant, la mida i el pes comporten poca importància, el cost s'ha de tenir en compte i la fidelitat resulta fonamental, sobretot en cas d'emissores FM; el control estricte de la freqüència constitueix una necessitat crítica. Als Estats Units, per exemple, una emissora comercial típica d'1.000 [kHz] posseeix un ample de banda de 10 [kHz], però aquest ample només es pot utilitzar per a modulació; la freqüència de la portadora pròpiament dita s'ha de mantenir exactament en els 1.000 [kHz], ja que una desviació d'una centèsima del 1% originaria grans interferències amb emissores de la mateixa freqüència, encara que es trobin distants.

    2.1 Oscil·ladors

    En una emissora comercial normal, la freqüència de la portadora es genera mitjançant un oscil·lador de vidre de quars rigorosament controlat. El mètode bàsic per controlar freqüències en la majoria de les emissores de ràdio és mitjançant circuits d'absorció, o circuits ressonants, que posseeixen valors específics de [inductancia] i [capacitancia] (vegeu Unitats elèctriques; Ressonància) i que, per tant, afavoreixen la producció de corrents alternes d'una determinada freqüència i impedeixen la circulació de corrents de freqüències diferents. De tota manera, quan la freqüència ha de ser enormement estable s'utilitza un vidre de quars amb una freqüència natural concreta d'oscil·lació elèctrica per estabilitzar les oscil·lacions. En realitat, aquestes es generen a baixa potència en una vàlvula electrònica i s'amplifiquen en amplificadors de potència que actuen com retardadors per evitar la interacció de l'oscil·lador amb altres components del transmissor, ja que tal interacció alteraria la freqüència. El vidre té la forma exacta per a les dimensions necessàries a fi de proporcionar la freqüència desitjada, que després es pot modificar lleugerament agregant un condensador al circuit per aconseguir la freqüència exacta. En un circuit elèctric bé dissenyat, dita oscil·lador no varia en més d'una centèsima del 1% en la freqüència. Si es munta el vidre al buit a temperatura constant i s'estabilitzen els voltatges, es pot aconseguir una estabilitat en la freqüència pròxima a una milionèsima del 1%.

    Els oscil·ladors de vidre resulten de màxima utilitat en les gammes denominades de freqüència molt baixa, baixa i mitjana ([VLF], [LF] i [MF]). Quan han de generar-se freqüències superiors als 10 [MHz], l'oscil·lador mestre es dissenya perquè generi una freqüència intermèdia, que després se'n va duplicant quantes vegades calgui mitjançant circuits electrònics especials. Si no es precisa un control estricte de la freqüència, es poden utilitzar circuits ressonants amb vàlvules normals a fi de produir oscil·lacions de fins a 1.000 [MHz], i s'utilitzen els [klistrones] reflex per generar les freqüències superiors als 30.000 [MHz]. Els [klistrones] se substitueixen per [magnetrones] quan cal generar quantitats de més gran potència.

    2.2 Modulació

    Modulació de ràdio Les ones de freqüència àudio cal barrejar-les amb ones portadores per poder ser emeses per la ràdio. Cal modificar la freqüència (ritme d'oscil·lació) o l'amplitud (altura) mitjançant un procés denominat modulació. Aquests dos processos expliquen l'existència dels dos tipus d'estacions AM o FM en la ràdio. Els senyals són totalment diferents, pel que no poden rebre's simultàniament.© Microsoft Corporation. Reservats tots els drets.

    La modulació de la portadora perquè pugui transportar impulsos es pot efectuar a nivell sota o alt. En el primer cas, el senyal de freqüència àudio del micròfon, amb una amplificació petita o nul·la, serveix per modular la sortida de l'oscil·lador i la freqüència modulada de la portadora s'amplifica abans de conduir-la a l'antena; en el segon cas, les oscil·lacions de radiofreqüència i el senyal de freqüència àudio s'amplifiquen de manera independent i la modulació s'efectua just abans de transmetre les oscil·lacions a l'antena. El senyal es pot superposar a la portadora mitjançant modulació de freqüència (FM) o d'amplitud (AM).

    La forma més senzilla de modulació és la codificació, interrompent l'ona portadora a intervals concrets mitjançant una clau o commutador per formar els punts i les ratlles de la radiotelegrafia d'ona contínua.

    L'ona portadora també es pot modular variant l'amplitud de l'ona segons les variacions de la freqüència i intensitat d'un senyal sonor, tal com una nota musical. Aquesta forma de modulació, AM, s'utilitza en molts serveis de radiotelefonia, incloses les emissions normals de ràdio. L'AM també es fa servir en la telefonia per ona portadora, en què la portadora modulada es transmet per cable, i en la transmissió d'imatges estàtiques a través de cable o ràdio.

    En la FM, la freqüència de l'ona portadora es varia dins d'un rang establert a un ritme equivalent a la freqüència d'un senyal sonor. Aquesta forma de modulació, desenvolupada en la dècada de 1930, presenta l'avantatge de generar senyals relativament netes de sorolls i interferències procedents de fonts com ara els sistemes d'encès de els automòbils o les tempestes, que afecten en gran mesura als senyals AM. Per tant, la radiodifusió FM s'efectua en bandes d'alta freqüència (88 a 108 [MHz]), aptes per a senyals grans però amb aconsegueixi de recepció limitat.

    Les ones portadores també es poden modular variant la fase de la portadora segons l'amplitud del senyal. La modulació en fase, no obstant, ha quedat reduïda a equips especialitzats.

    El desenvolupament de la tècnica de transmissió d'ones contínues en petits impulsos d'enorme potència, com en el cas del radar, va plantejar la possibilitat d'una altra manera nova de modulació, la modulació d'impulsos en temps, en què l'espai entre els impulsos es modifica d'acord amb el senyal.

    La informació transportada per una ona modulada es torna a la seva forma original mitjançant el procés invers, denominat desmodulació o detecció. Les emissions d'ones de ràdio a freqüències baixes i mitges van modulades en amplitud. Per a freqüències més altes s'utilitzen tant l'AM com la FM; a la televisió comercial dels nostres dies, per exemple, el so va per FM, mentre que les imatges es transporten per AM. En el rang de les freqüències [superaltas] (per damunt del rang de les [ultraaltas]), en què es poden utilitzar amples de banda majors, la imatge també es transmet per FM. En l'actualitat, tant el so com les imatges es poden enviar de manera digital a les esmentades freqüències.

    2.3 Antenes

    L'antena del transmissor no necessita estar unida al propi transmissor. La radiodifusió comercial a freqüències mitges exigeix normalment una antena molt gran, [cuya] ubicació òptima és de manera aïllada, lluny de qualsevol població, mentre que l'estudi de ràdio sol trobar-se enmig de la ciutat. La FM, la televisió i altres emissions amb freqüències molt elevades exigeixen antenes molt altes si es pretén aconseguir un cert aconsegueixi i no resulta aconsellable col·locar-les a prop de l'estudi d'emissió. A tots aquests casos els senyals es transmeten a través de cables. Les línies telefòniques normals solen valer per a la majoria de les emissions comercials de ràdio; si es precisa obtenir alta fidelitat o freqüències molt altes, s'utilitzen cables coaxials.

    3 RECEPTOR

    Components d'una ràdio de transistors Aquest circuit mostra la complexitat dels moderns receptors de ràdio. Els sis components rectangulars negres són els circuits integrats ([CI]) que contenen centenars de transistors. Els altres components són resistències (petits elements rodons plans), condensadors (cilindres negres) i inductors (bobines de cable). Els circuits més moderns posseeixen menor nombre d'elements, sovint un únic [CI] i algunes poques resistències. Aquestes millores es deuen al desenvolupament de [CI] més evolucionats i la transició de la sintonia [LC] (inductor-condensador) a la [PLL] (bucle fix de fase). Aquesta última, a més de proporcionar la visualització digital de la freqüència, no precisa components individuals.[Dorling] [Kindersley]

    Els components fonamentals d'un receptor de ràdio són: 1) una antena per rebre les ones electromagnètiques i convertir-les en oscil·lacions elèctriques; 2) amplificadors per augmentar la intensitat de les esmentades oscil·lacions; 3) equips per a la desmodulació; 4) un altaveu per convertir els impulsos en ones sonores perceptibles pel sentit humà (i a la televisió, un tub d'imatges per convertir el senyal en ones lluminoses visibles), i 5) en la majoria dels receptors, uns oscil·ladors per generar ones de radiofreqüència que puguin barrejar-se amb les ones rebudes.

    El senyal que arriba de l'antena, composta per una oscil·lació de la portadora de radiofreqüència, modulada per un senyal de freqüència àudio o vídeo que conté els impulsos, sol ser molt feble. La sensibilitat d'alguns receptors de ràdio moderns és tan gran que que el senyal de l'antena sigui capaç de produir una corrent altern d'uns pocs centenars d'electrons, el senyal es pot detectar i amplificar fins a produir un so intel·ligible per l'altaveu. La majoria dels receptors poden funcionar acceptablement amb una entrada d'algunes milionèssimes de volt. No obstant, l'aspecte bàsic en el disseny del receptor és que els senyals molt febles no es converteixen en vàlides simplement amplificant, de manera indiscriminada, tant el senyal desitjada com els sorolls laterals (vegeu Soroll més endavant). Així, el comès principal del dissenyador consisteix a garantir la recepció prioritària del senyal desitjada.

    Molts receptors moderns de ràdio són de tipus [superheterodino], en què un oscil·lador genera una ona de radiofreqüència que es barreja amb l'ona entrant, produint així una ona de freqüència menor; aquesta última es denomina freqüència mitjana. Per sintonitzar el receptor a les diferents freqüències es modifica la freqüència de les oscil·lacions, però la mitjana sempre queda fixa (en 455 [kHz] per a la majoria dels receptors d'AM i en 10,7 [MHz] per als de FM). L'oscil·lador se sintonitza modificant la capacitat del condensador en el seu circuit oscil·lador; el circuit de l'antena se sintonitza de manera similar mitjançant un condensador.

    A tots els receptors hi ha una o més etapes d'amplificació de freqüència mitjana; a més, pot haver una o més etapes d'amplificació de radiofreqüència. En l'etapa de freqüència mitjana se solen incloure circuits auxiliars, com el control automàtic de volum, que funciona rectificant part de la sortida d'un circuit d'amplificació i alimentant amb ella a l'element de control del mateix circuit o d'un altre anterior (vegeu Rectificació). El detector, denominat sovint segon detector (el primer és el mesclador), sol ser un simple díode que actua de rectificador i produeix un senyal de freqüència àudio. Les ones FM es [demodulan] o detecten mitjançant circuits que reben el nom de discriminadors o [radiodetectores]; transformen les variacions de la freqüència en diferents amplituds del senyal.

    3.1 Amplificadors

    Els amplificadors de radiofreqüència i de freqüència mitjana són amplificadors de voltatge, que augmenten el voltatge del senyal. Els receptors de ràdio poden tenir una o més etapes d'amplificació de voltatge de freqüència àudio. A més, l'última etapa abans de l'altaveu ha de ser d'amplificació de potència. Un receptor d'alta fidelitat conté els circuits de sintonia i d'amplificació de qualsevol ràdio. Com a alternativa, una ràdio d'alta fidelitat pot tenir un amplificador i un sintonitzador independents.

    Les característiques principals d'un bon receptor de ràdio són una sensibilitat, una selectivitat i una fidelitat molt elevades i un nivell de soroll sota. La sensibilitat s'aconsegueix a primera instància mitjançant moltes etapes d'amplificació i factors alts d'amplificació, però l'amplificació elevada no té sentit si no es poden aconseguir una fidelitat acceptable i un nivell de soroll sota. Els receptors més sensibles tenen una etapa d'amplificació de radiofreqüència sintonitzada. La selectivitat és la capacitat del receptor de captar senyals d'una emissora i rebutjar altres d'emissores diferents que limiten amb freqüències molt pròximes. La selectivitat extrema tampoc resulta aconsellable, ja que es precisa un ample de banda de molts [kilohercios] per rebre els components d'alta freqüència dels senyals de freqüència àudio. Un bon receptor sintonitzat a una emissora presenta una resposta zero a una altra emissora que es diferencia en 20 [kHz]. La selectivitat depèn sobretot dels circuits en l'etapa de la freqüència intermèdia.

    3.2 Sistemes d'alta fidelitat

    Fidelitat és la uniformitat de resposta del receptor a diferents senyals de freqüència àudio modulades en la portadora. L'altíssima fidelitat, que es tradueix en una resposta plana (idèntica amplificació de totes les freqüències àudio) a través de tot el rang audible des dels 20 Hz fins als 20 [kHz], resulta extremadament difícil d'aconseguir. Un sistema d'alta fidelitat és tan potent com el seu component més feble, i entre aquests no només s'inclouen tots els circuits del receptor, sinó també l'altaveu, les propietats acústiques del lloc on hi ha l'altaveu i el transmissor que està sintonitzat el receptor (vegeu Acústica). La majoria de les emissores AM no reprodueixen amb fidelitat els sons per sota de 100 Hz o per damunt de 5 [kHz]; les emissores FM solen tenir una gamma de freqüències entre 50 Hz i 15 [kilohercios].

    3.3 Distorsió

    En les transmissions de ràdio sovint s'introdueix una forma de distorsió d'amplitud a l'augmentar la intensitat relativa de les freqüències més altes d'àudio. En el receptor apareix un factor equivalent d'atenuació d'alta freqüència. L'efecte conjunt d'aquestes dues formes de distorsió és una reducció del soroll de fons o estàtic en el receptor. Molts receptors van equipats amb controls de to ajustables per l'usuari, de manera que l'amplificació de les freqüències altes i baixes es pugui adaptar a gust de l'oient. Una altra font de distorsió és la modulació transversal, la transferència de senyals d'un circuit a un altre per culpa d'un [apantallamiento] defectuós. La distorsió harmònica ocasionada per la transferència no lineal de senyals a través de les etapes d'amplificació pot reduir-se notablement utilitzant [circuitería] de realimentació negativa, que anul·la gran part de la distorsió generada en les etapes d'amplificació.

    3.4 Soroll

    El soroll constitueix un problema greu a tots els receptors de ràdio. Hi ha diferents tipus de soroll, com el brunzit, un to constant de baixa freqüència (unes dues vuitenes per sota del do), produït generalment per la freqüència de la font d'alimentació de corrent altern (comunament 60 Hz) que se superposa a la senyal a causa d'un filtrat o un [apantallamiento] defectuós; el xiuxiueig, un to constant d'alta freqüència, i el xiulet, un to net d'alta freqüència produït per una oscil·lació involuntària de freqüència àudio, o per un [golpeteo]. Aquests sorolls es poden eliminar mitjançant un disseny i una construcció adequats.

    No obstant, certs tipus de sorolls no es poden eliminar. El més important en els equips normals d'AM de baixa i mitja freqüències és el soroll paràsit, originat per pertorbacions elèctriques en l'atmosfera. El soroll paràsit pot procedir del funcionament d'un equip elèctric pròxim (com els motors d'automòbils o avions), però en la majoria dels casos prové dels llamps i llampecs de les tempestes. Les ones de ràdio produïdes per aquestes pertorbacions atmosfèriques poden viatjar milers de quilòmetres sense patir a penes atenuació, i, atès que en un ràdio d'alguns milers de quilòmetres respecte del receptor de ràdio sempre hi ha alguna tempesta, gairebé sempre apareixen sorolls paràsits.

    Els sorolls paràsits afecten als receptors FM en menys grau, ja que l'amplitud de les ones intermèdies està limitada mitjançant circuits especials abans de la discriminació, el que elimina els efectes dels sorolls paràsits.

    Una altra font primària de soroll és l'agitació tèrmica dels electrons. En un element conductor a temperatura superior al zero absolut, els electrons es mouen de manera aleatòria. Atès que qualsevol moviment electrònic constitueix una corrent elèctrica, l'agitació tèrmica origina soroll al [amplificarlo] en excés. Aquest tipus de soroll es pot evitar si el senyal rebut des de l'antena és notablement més potent que el corrent causada per l'agitació tèrmica; en qualsevol cas, es pot reduir al mínim mitjançant un disseny adequat. Un receptor teòricament perfecte a temperatura ordinària és capaç de rebre la veu de manera intel·ligible sempre que la potència del senyal aconsegueixi els 4 × 10-18 W; sense embargament, en els receptors normals es precisa una potència de senyal bastant més gran.

    3.5 Font d'alimentació

    La ràdio no té components mòbils excepte l'altaveu, que vibra algunes mil·lèsimes de centímetre, per la qual cosa l'única potència que requereix el seu funcionament és el corrent elèctrica per fer circular els electrons pels diferents circuits. Quan van aparèixer les primeres ràdios en la dècada de 1920, la majoria anaven accionades per piles. Encara que se segueixen utilitzant de manera generalitzada en els aparells portàtils, la font d'alimentació connectada a la xarxa presenta certes avantatges, ja que permet al dissenyador una més llibertat a l'hora de seleccionar els components dels circuits.

    Si la font d'alimentació de corrent altern ([CA]) és de 120 V, aquesta es pot alimentar directament de l'atropellament primari del transformador, obtenint-se en el secundari el voltatge desitjat. Aquest corrent secundària deu rectificar-se i filtrar-se abans de poder ser utilitzada, ja que els transistors requereixen corrent continu (CC) per al seu funcionament. Les vàlvules utilitzen CC com corrent anòdica; els filaments s'escalfen tant amb CC com amb [CA], però en aquest últim cas pot originar-se algun brunzit.

    Les ràdios de transistors no necessiten una CC tan alta com les vàlvules d'abans, però segueix sent imprescindible l'ús de fonts d'alimentació per convertir el corrent continu (CC) de la xarxa comercial en corrent altern ([CA]) i per a augmentar-la o reduir-l'al valor desitjat mitjançant transformadors. Els aparells dels avions o dels automòbils que funcionen amb voltatges entre 12 i 14 volts CC solen incloure circuits per convertir el voltatge CC disponible a [CA]; després de [elevarlo] o reduir-lo fins al valor desitjat, es torna a convertir a CC mitjançant un rectificat. Els aparells que funcionen amb voltatges entre 6 i 24 volts CC sempre disposen d'un element per augmentar el voltatge. L'arribada dels transistors, els circuits integrats i altres dispositius electrònics d'estat sòlid, molt més reduïts i que consumeixen molt poca potència, ha suprimit gairebé totalment l'ús de les vàlvules en els equips de ràdio, televisió i altres formes de comunicació.

    4 HISTÒRIA

    Encara que van caldre molts descobriments al camp de l'electricitat fins a arribar a la ràdio, el seu naixement data en realitat de 1873, any en el qual el físic britànic James Clerk Maxwell va publicar la seva teoria sobre les ones electromagnètiques (vegeu Radiació electromagnètica: Teoria).

    4.1 Finals del segle XIX

    [Guglielmo] Marconi Inventor del sistema de senyals per ràdio, [Guglielmo] Marconi va ser el primer a transmetre senyals sense fil a través de l'oceà. Abans de l'esmentat invent no existia forma alguna de comunicar-se a grans distàncies si no existien fils telegràfics per transportar els senyals elèctrics. El seu equip va tenir un paper essencial en el rescat dels supervivents de les catàstrofes marítimes, com ara l'enfonsament del Titanic. Va obtenir el Premi Nobel de Física en 1909 pels seus treballs en la telegrafia sense fil.[Culver] [Pictures]

    La teoria de Maxwell es referia sobretot a les ones de llum; quinze anys més tard, el físic alemany Heinrich Hertz va aconseguir generar elèctricament tals ones. Va subministrar una càrrega elèctrica a un condensador i a continuació li va fer un curtcircuit mitjançant un arc elèctric. En la descàrrega elèctrica resultant, el corrent va saltar des del punt neutre, creant una càrrega de signe contrari en el condensador, i després va continuar saltant d'un pol a l'altre, creant una descàrrega elèctrica oscil·lant en forma d'espurna. L'arc elèctric radiava part de l'energia de l'espurna en forma d'ones electromagnètiques. Hertz va aconseguir mesurar algunes de les propietats d'aquestes ones “hertzianes”, incloent la seva longitud i velocitat.

    La idea d'utilitzar ones electromagnètiques per a la transmissió de missatges d'un punt a un altre no era nova; el [heliógrafo], per exemple, transmetia missatges per mitjà d'un fes de llamps lluminosos que es podia modular amb un obturador per produir senyals en forma dels punts i les ratlles del codi Morse (vegeu Samuel F. B. Morse). Amb aquesta finalitat la ràdio presenta molts avantatges sobre la llum, encara que no resultessin evidents a primera vista. Les ones de ràdio, per exemple, poden cobrir distàncies enormes, a diferència de les microones (usades per Hertz).

    Les ones de ràdio poden patir grans atenuacions i seguir sent perceptibles, [amplificables] i detectades; però els bons amplificadors no es van fer una realitat fins a l'aparició de les vàlvules electròniques. Per grans que fossin els avenços de la radiotelegrafia (per exemple, en 1901 Marconi va desenvolupar la comunicació transatlàntica), la radiotelefonia mai hauria arribat a ser útil sense els avenços de l'electrònica. Des del punt de vista històric, els desenvolupaments en el món de la ràdio i en el de l'electrònica han ocorregut de manera simultània.

    Per detectar la presència de la radiació electromagnètica, Hertz va utilitzar un cèrcol semblant a les antenes circulars. En aquella època, l'inventor David Edward Hughes havia descobert que un contacte entre una punta metàl·lica i un tros de carbó no conduïa el corrent, però si feia circular ones electromagnètiques pel punt de contacte, aquest es feia conductor. En 1879 Hughes va demostrar la recepció de senyals de ràdio procedents d'un emissor d'espurnes allunyat un centenar de metres. En els esmentats experiments va fer circular una corrent de una cèl·lula voltaica a través d'una vàlvula farcida de llimadures de zinc i plata, que s'aglomeraven en ser bombardejades amb ones de ràdio.

    Aquest principi ho va utilitzar el físic britànic Oliver Joseph Lodge en un dispositiu [llamado] [cohesor] per detectar la presència d'ones de ràdio. El [cohesor], una vegada fet conductor, es podia tornar a fer aïllant [golpeándolo] i fent que se separessin les partícules. Encara que era molt més sensible que la botzina en absència d'amplificador, el [cohesor] només donava una única resposta a les ones de ràdio de suficient potència de diverses intensitats, pel que servia per a la telegrafia, però no per a la telefonia.

    L'enginyer electrotècnic i inventor italià [Guglielmo] Marconi està considerat universalment l'inventor de la ràdio. A partir de 1895 va ser desenvolupant i perfeccionant el [cohesor] i ho va connectar a una forma primitiva d'antena, amb l'extrem connectat a terra. A més va millorar els oscil·ladors d'espurna connectats a antenes rudimentàries. El transmissor es modulava mitjançant una clau ordinària de telègraf. El [cohesor] del receptor accionava un instrument telegràfic que funcionava bàsicament com amplificador.

    En 1896 va aconseguir transmetre senyals des d'una distància d'1,6 km, i va registrar la seva primera patent anglesa. En 1897 va transmetre senyals des de la costa fins a un vaixell a 29 km en alta mar. Dos anys més tard va aconseguir establir una comunicació comercial entre Anglaterra i França capaç de funcionar amb independència de l'estat del temps; a principis de 1901 va aconseguir enviar senyals com més de 322 km de distància, i a finals d'aquest mateix any va transmetre una carta sencera d'un costat a un altre de l'oceà Atlàntic. En 1902 ja s'enviaven de manera regular missatges transatlàntics i en 1905 molts vaixells portaven equips de ràdio per a comunicar-se amb emissores de la costa. Com reconeixement a les seves feines al camp de la telegrafia sense fils, en 1909 Marconi va compartir el Premi Nobel de Física amb el físic alemany Karl Ferdinand Braun.

    Al llarg de tots aquests anys es van introduir diferents millores tècniques. Per a la sintonia es van utilitzar circuits ressonants dotats de [inductancia] i [capacitancia]. Les antenes se'n van anar perfeccionant, descobrint-se i aprofitant-se les seves propietats direccionals. Es van utilitzar els transformadors per augmentar el voltatge enviat a l'antena. Es van desenvolupar altres detectors per complementar al [cohesor] i el seu rudimentari [descohesor]. Es va construir un detector magnètic basat en la propietat de les ones magnètiques per a [desmagnetizar] els fils d'acer, un [bolómetro] que mesurava l'augment de temperatura d'un cable fi quan ho travessaven ones de ràdio i la denominada vàlvula de Fleming, precursora de la vàlvula [termoiónica] o llum de buit.

    4.2 Segle XX

    El desenvolupament de la vàlvula electrònica es remunta al descobriment que va fer l'inventor nord-americana Thomas Alva Edison al comprovar que entre un filament d'una llum incandescent i un altre elèctrode col·locat a la mateixa llum flueix una corrent i que a més només ho fa en un sentit. La vàlvula de Fleming a penes diferia del tub d'Edison. El seu desenvolupament es deu al físic i enginyer elèctric anglès John Ambrose Fleming en 1904 i va ser el primer díode, o vàlvula de dos elements, que es va utilitzar en la ràdio. El tub actuava de detector, rectificador i limitador.

    En 1906 es va produir un avanç revolucionari, punt de partida de l'electrònica, a l'incorporar l'inventor nord-americana Lee de Forest un tercer element, la reixeta, entre el filament i el càtode de la vàlvula. El tub de De Forest, que va batejar amb el nom de [audión] i que actualment es coneix per [triodo] (vàlvula de tres elements), en principi només es va utilitzar com detector, però aviat es van descobrir les seves propietats com amplificador i oscil·lador; en 1915 el desenvolupament de la telefonia sense fils havia [alcanzado] un grau de maduresa suficient per comunicar-se entre Virginia i Hawaii (Estats Units) i entre Virginia i París (França).

    Les funcions rectificadores dels vidres van ser descobertes en 1912 per l'enginyer elèctric i inventor nord-americana [Greenleaf] [Whittier] [Pickard], al posar de manifest que els vidres es poden utilitzar com detectors. Aquest descobriment va permetre el naixement dels receptors amb detector de vidre, tan populars en la dècada de 1920. En 1912, l'enginyer elèctric nord-americana Edwin Howard Armstrong va descobrir el circuit reactiu, que permet realimentar una vàlvula amb part de la seva pròpia sortida. Aquest i altres descobriments d'Armstrong constitueixen la base de molts circuits dels equips moderns de ràdio.

    En 1902, l'enginyer nord-americana Arthur Edwin Kennelly i el físic britànic Oliver Heaviside (de manera independent i gairebé simultània) van proclamar la probable existència d'una capa de gas ionitzat en la part alta de l'atmosfera que afectaria a la propagació de les ones de ràdio. Aquesta capa, batejada en principi com la capa de [Heaviside] o Kennelly-Heaviside, és una de les capes de la ionosfera. Encara que resulta transparent per a les longituds d'ona més curtes, desvia o reflecteix les ones de longituds més llargues. Gràcies a aquesta reflexió, les ones de ràdio es propaguen molt més enllà de l'horitzó.

    La propagació de les ones de ràdio en la ionosfera es veu seriosament afectada per l'hora del dia, l'estació i l'activitat solar. Lleus variacions en la naturalesa i altitud de la ionosfera, que tenen lloc amb gran rapidesa, poden afectar la qualitat de la recepció a gran distància. La ionosfera és també la causa de un fenomen pel qual es rep un senyal en un punt molt distant i no en un altre més pròxim. Aquest fenomen es produeix quan el llamp en terra ha estat absorbit per obstacles terrestres i el llamp propagat a través de la ionosfera no es reflecteix amb un angle [lo] prou agut com per ser rebut a distàncies curtes pel que fa a l'antena.

    4.3 Ràdio d'ona curta

    Ràdio antiga Els receptors de ràdio de les dècades de 1930 i 1940 eren molt més voluminosos i pesats que els models compactes que van aparèixer cap a 1960. Això es devia que els diferents components anaven soldats individualment i s'alimentaven amb grans i potents bateries. La figura mostra la part posterior d'una ràdio antiga, en què es aprecien alguns components com vàlvules, bobines i el condensador de sintonia.[Dorling] [Kindersley]

    Encara que determinades zones de les diferents bandes de ràdio, ona curta, ona llarga, ona mitjana, freqüència molt alta i freqüència [ultraalta], estan assignades a molt diferents propòsits, l'expressió “ràdio d'ona curta” es refereix generalment a emissions de ràdio en la gamma de freqüència altes (3 a 30 [MHz]) que cobreixen grans distàncies, sobretot en la a l'entorn de les comunicacions internacionals. No obstant, la comunicació mitjançant microones a través d'un satèl·lit de comunicacions, proporciona senyals de major fiabilitat i lliures d'error (vegeu Comunicacions via satèl·lit).

    Pel general s'acostuma associar als radioaficionats amb l'ona curta, encara que tenen assignades freqüències a la banda d'ona mitjana, la de molt alta freqüència i la de [ultraalta], així com a la banda d'ona curta. Algunes comporten certes restriccions pensades perquè quedin a disposició del major número possible d'usuaris.

    Durant la ràpida evolució de la ràdio després de la I Guerra Mundial, els radioaficionats van aconseguir gestes tan espectaculars com el primer contacte radiofònic (1921) transatlàntic. També han prestat una ajuda voluntària molt valuosa en cas d'emergències amb interrupció de les comunicacions normals. Certes organitzacions de radioaficionats han llançat una sèrie de satèl·lits aprofitant els llançaments normals de Estats Units, l'antiga Unió Soviètica i l'Agència Espacial Europea (AQUESTA). Aquests satèl·lits es denominen normalment Oscar ([Orbiting] [Satellites] [Carrying] Amateur Ràdio). El primer d'ells, Oscar 1, col·locat en òrbita en 1961, va ser alhora el primer satèl·lit no governamental; el quart, en 1965, va proporcionar la primera comunicació directa via satèl·lit entre Estats Units i la Unió Soviètica. A principis de la dècada de 1980 havia a tot el món més d'1,5 milions de llicències de radioaficionats, inclosos els de la ràdio de banda ciutadana.

    4.4 La ràdio actual

    Els enormes avenços al camp de la tecnologia de la comunicació radiofònica a partir de la II Guerra Mundial han fet possible l'exploració de l'espai (vegeu Astronàutica), posada de manifest especialment en les missions Apolo a la Lluna (1969-1972). A bord dels mòduls de comandament i lunar es trobaven complexos equips de transmissió i recepció, part del compacte sistema de comunicacions de molt alta freqüència. El sistema realitzava simultàniament funcions de veu i d'exploració, calculant la distància entre els dos vehicles mitjançant el mesurament del temps transcorregut entre l'emissió de tons i la recepció de l'eco. Els senyals de veu dels astronautes també es transmetien simultàniament a tot el món mitjançant una xarxa de comunicacions. El sistema de ràdio cel·lular és una versió en miniatura de les grans xarxes radiofòniques.

    4.5 La ràdio comercial

    Encara que no va ser aquesta la seva finalitat original, aviat es va pensar en la possibilitat d'utilitzar la ràdio com a mitjà de comunicació de masses. La seva capacitat es va posar a prova el 2 de novembre de 1920, quan l'emissora [KDKA] de [Pittsburg] va retransmetre l'elecció del nou president nord-americana, Warren G. [Harding]; el seu missatge va ser escoltat per 1.000 persones.

    Els avenços en l'electrònica van fer possible la fabricació de nous i més barats aparells de ràdio. La seva extensió i l'èxit del mitjà com a vehicle de comunicació van donar pas a una nova activitat empresarial, la ràdio comercial. En 1925 havia unes 600 emissores repartides per tot el món i en la dècada de 1960 el seu número arribava a les 10.000. Emissores vinculades a importants empreses de comunicació coexisteixen amb emissores locals de molt menor aconsegueixi però de gran ressonància allà on actuen.

    4.6 La ràdio a Espanya

    La primera emissora de ràdio d'Espanya va ser la [EAJ] 1, Ràdio Barcelona, inaugurada el 14 de novembre de 1924. La segona va ser la [EAJ] 2, Ràdio Espanya, de Madrid, que també va començar a emetre en 1924, encara que va interrompre les seves emissions en 1925 per a [retomarlas] en 1927. Noti's que la indicació [EAJ] és l'indicatiu internacional de les emissores espanyoles.

    Si bé la utilització de la ràdio com a mitjà de comunicació va seguir a Espanya un camí similar al de la resta del món, la proliferació d'emissores no es va produir al mateix ritme. El seu contingut va estar bastant determinat durant molt temps; basti dir que fins a octubre de 1977 era obligatori que totes les emissores connectessin amb Ràdio Nacional per emetre el seu Notícies, noticiari informatiu de caràcter general i polític.

    A partir d'aquesta època, les diferents emissores van ser especificant els seus continguts en funció de les empreses o institucions que les sustentaven.

    4.7 La ràdio a Internet

    La ràdio té un forat especial a Internet. En l'actualitat, hi ha més de 4.000 emissores que transmeten a través d'aquest mitjà, en el seu major part lligades a emissores de ràdio convencionals, encara que hi ha empreses que han creat emissores específiques.

    Biografía: Enciclopedia encarta 2004