LA RADIO

1.INTRODUCCIÓ

Radio, sistema de comunicació mitjançant ones electromagnètiques que es propaguen per l'espai. A causa de les seves característiques variables, s'utilitzen ones radiofòniques de diferent longitud per a diferents finalitats; en general s'identifiquen mitjançant la seva freqüència. Les ones més curtes tenen una freqüència (nombre de cicles per segon) més alta; les ones més llargues tenen una freqüència més baixa (menys cicles per segon).

El nom del pioner alemany de la ràdio Heinrich Hertz ha servit per batejar al cicle per segon (hertz, Hz). Un quilohertz (kHz) són 1.000 cicles per segon, 1 megahertz (MHz) és 1 milió de cicles per segon i 1 (GHz) 1.000 milions de cicles per segon. Les ones de radi van des d'alguns quilohertzs a diversos (GHz). 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 radi s'utilitzen no solament 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 radi.

Les ones electromagnètiques dins d'una atmosfera uniforme es desplacen en línia recta, i com la superfície terrestre és pràcticament esfèrica, la comunicació radiofònica en llarga distància és possible gràcies a la reflexió de les ones de radi en l'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 l'ionosfera; així, a la pràctica, aquestes ones molt curtes només es capten a distància visual. Les longituds d'ona inferiors a uns quants 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 radi denominada freqüència portadora. Es pot amplificar l'amplitud o la pròpia 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 d'un parell de bandes laterals per a cada freqüència de modulació, gràcies al qual 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 radi són un generador d'oscil·lacions (oscil·lador) per convertir el corrent elèctric comú en oscil·lacions d'una determinada freqüència de radi; 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 el cas de la transmissió de so, el transductor és un micròfon; per transmetre imatges s'utilitza com a transductor un dispositiu fotoelèctric.

Altres components importants d'un transmissor de radi 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|adreces que en d'altres, però l'antena sempre es pot modificar de manera que els patrons de radiació variïn des d'un llamp|raig relativament estret fins una distribució homogènia en totes les direccions|adreces; 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 radi, tanmateix, la mida i el pes comporten poca importància, el cost ha de tenir-se en compte i la fidelitat resulta fonamental, sobretot en el cas d'emissores FM; el control estricte de la freqüència constitueix una necessitat crítica.

Als Estats Units, per exemple, una emissora comercial típica de 1.000 kHz té 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 centena de l'1% originaria grans interferències amb emissores de la mateixa freqüència, encara que es trobin distants.

2.1.Osciladors

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 d'inductància i capacitància (es vegi Unitats elèctriques; Ressonància) i que, per tant, afavoreixen la producció de corrents alterns 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 a 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 ben dissenyat, l'esmentat oscil·lador no varia en més d'una centena de l'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 de l'1%.
Els oscil·ladors de vidre resulten de màxima utilitat en les gammes denominades de freqüència molt baixa, baixa i mitja (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 es va duplicant quantes vegades sigui necessari mitjançant circuits electrònics especials. Si no es necessita|precisa un control estricte de la freqüència, es poden utilitzar circuits ressonants amb vàlvules normals a fi de produir oscil·lacions de fins 1.000 MHz, i s'empren els klistrones reflex per generar les freqüències superiors als 30.000 MHz. Els klistrones se substitueixen per magnetrons quan cal generar quantitats de major potència.

2.Modulació

La modulació de la portadora perquè pugui transportar impulsos es pot efectuar a nivell baix o alt. En el primer cas, el senyal de freqüència audio 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 audio s'amplifiquen de forma 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 radi. L'AM també s'empra en la telefonia per ona portadora, en la que la portadora modulada es transmet per cable, i en la transmissió d'imatges estàtiques a través de cable o radi.

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 que generin senyals relativament nets de sorolls i interferències procedents de fonts tals com els sistemes d'encesa dels automòbils o les tempestes, que afecten en gran manera els 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 abast 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, tanmateix, 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 forma nova de modulació, la modulació d'impulsos en temps, en la qual 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 radi a freqüències baixes i mitges van modulades en amplitud.

2.3.Antenas

La antena del transmissor no necessita estar unida al propi transmissor. La radiodifusió comercial a freqüències mitges exigeix normalment una antena molt gran, la ubicació òptima de la qual és de forma aïllada, lluny de qualsevol població, mentre que l'estudi de radi sol trobar-se al mig de la ciutat. La FM, la televisió i altres emissions amb freqüències molt elevades exigeixen antenes molt altes si es pretén aconseguir un cert abast i no resulta aconsellable col·locar-les a prop de l'estudi d'emissió. En 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 radi; si es necessita|precisa obtenir alta fidelitat o freqüències molt altes, s'utilitzen cables coaxials.

3.RECEPTORS

Los components fonamentals d'un receptor de radi 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 per l'oïda humana (i en 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 es pugui barrejar amb les ones rebudes.
El senyal que arriba de l'antena, composta per una oscil·lació de la portadora de radiofreqüència, modulat per un senyal de freqüència audio o vídeo que conté els impulsos, sol ser molt feble.

La sensibilitat d'alguns receptors de radi moderns és tan gran que que el senyal de l'antena sigui capaç de produir un corrent altern d'uns quants cents 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 milionèsimes de volt. Tanmateix, l'aspecte bàsic en el disseny del receptor és que els senyals molt febles no es converteixen en vàlides simplement amplificant, de forma indiscriminada, tant el senyal desitjat com els sorolls laterals (mira Soroll més endavant). Així, la comesa principal del dissenyador consisteix a garantir la recepció prioritària del senyal desitjat.
Molts receptors moderns de radi són de tipus superheterodí, en el qual 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 mitja. Per sintonitzar el receptor a les diferents freqüències es modifica la freqüència de les oscil·lacions, però la mitja sempre roman 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 forma similar mitjançant un condensador.
En tots els receptors hi ha una o més etapes d'amplificació de freqüència mitja; a més, hi pot haver una o més etapes d'amplificació de radiofreqüència. En l'etapa de freqüència mitja 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 (mira 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 audio. Les ones FM es desmodulen o detecten mitjançant circuits que reben el nom de discriminadors o radiodetectors; transformen les variacions de la freqüència en diferents amplituds del senyal.

3.1.Amplificadors

Els amplificadors de radiofreqüència i de freqüència mitja són amplificadors de voltatge, que augmenten el voltatge del senyal. Els receptors de radi poden tenir una o més etapes d'amplificació de voltatge de freqüència audio. 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 radi. Com a alternativa, una ràdio d'alta fidelitat pot tenir un amplificador i un sintonitzador independents.
Les característiques principals d'un bon receptor de radi són una sensibilitat, una selectivitat i una fidelitat molt elevades i un nivell de soroll baix.

La sensibilitat s'aconsegueix en primera instància mitjançant moltes etapes d'amplificació i factors alts d'amplificació, però l'amplificació elevada manca de sentit si no es poden aconseguir una fidelitat acceptable i un nivell de soroll baix. 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-ne altres d'emissores diferents que limiten amb freqüències molt pròximes. La selectivitat extrema tampoc no resulta aconsellable, ja que es precisa un ample de banda de molts quilohertzs per rebre els components d'alta freqüència dels senyals de freqüència audio. 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.Sistemas d'alta fidelitat

Fidelitat és la uniformitat de resposta del receptor a diferents senyals de freqüència audio modulats en la portadora. L'altíssima fidelitat, que es tradueix en una resposta plana (idèntica amplificació de totes les freqüències audio) 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 dèbil, i entre aquests no solament s'inclouen tots els circuits del receptor, sinó també l'altaveu, les propietats acústiques del lloc on es troba l'altaveu i el transmissor que està sintonitzat el receptor (mira Acústica). La majoria de les emissores AM no reprodueixen amb fidelitat els sons per sota de 100 Hz o per sobre de 5 kHz; les emissores FM solen tenir una gamma de freqüències entre 50 Hz i 15 quilohertzs.

3.3.Distorsió

En les transmissions de radi sovint s'introdueix una forma de distorsió d'amplitud en augmentar la intensitat relativa de les freqüències més altes d'audio. 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 apantallament 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.

3.5.Font d'alimentació

La radi no té components mòbils excepte l'altaveu, que vibra algunes milenes de centímetre, pel que l'única potència que requereix el seu funcionament és el corrent elèctric per fer circulars els electrons pels diferents circuits. Quan van aparèixer les primeres ràdios en la dècada de 1920, la majoria anaven accionats per piles. Encara que es continuen utilitzant de forma generalitzada en els aparells portàtils, la font d'alimentació connectada a la xarxa presenta certs avantatges, ja que permet al dissenyador una major 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 secundari ha de 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 a corrent anòdic; 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 continua sent imprescindible l'ús de fonts d'alimentació per convertir el corrent continu (CC) de la xarxa comercial en corrent altern (CA) i per augmentar-la o reduir-la 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 d'elevar-lo o reduir-lo fins al valor desitjat, es torna a convertir a CC mitjançant una rectificació. 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 radi, televisió i altres formes de comunicació.

4.HISTORIA

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

4.1.Finals del segle XIX

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 al 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 "hercianas", incloent la seva longitud i velocitat.

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

Les ones de radi poden sofrir grans atenuacions i continuar 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 no hauria arribat a ser útil sense els avenços de l'electrònica. Des del punt de vista històric, els desenvolupaments al món de la ràdio i en el de l'electrònica han ocorregut de forma 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 radi procedents d'un emissor d'espurnes allunyat un centenar de metres. En els esmentats experiments va fer circular un corrent d'una cèl·lula voltaica a través d'una vàlvula farcida de llimadures de zenc i plata, que s'aglomeraven en ser bombardejades amb ones de radi.

Aquest principi el va utilitzar el físic britànic Oliver Joseph Lodge en un dispositiu anomenat cohesor per detectar la presència d'ones de radi. El cohesor, una vegada fet conductor, es podia tornar a fer aïllant colpejant-lo 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 radi de suficient potència de diverses intensitats, per la qual cosa 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 anar desenvolupant i perfeccionant el cohesor i el 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 a amplificador.
El 1896 va aconseguir transmetre senyals des d'una distància d'1,6 km, i va registrar la seva primera patent anglesa. El 1897 va transmetre senyals des de la costa fins 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 començaments de 1901 va aconseguir enviar senyals a més de 322 km de distància, i a finals d'aquell mateix any va transmetre una carta sencera d'un costat a un altre de l'oceà Atlàntic. El 1902 ja s'enviaven de forma regular missatges transatlàntics i el 1905 molts vaixells portaven equips de radi per comunicar-se amb emissores de costa.

Com a reconeixement als seus treballs| en el 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 d'inductància i capacitància. Les antenes es 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 desmagnetitzar els fils d'acer, un bolómetro que mesurava l'augment de temperatura d'un cable fi quan el travessaven ones de radi i la denominada vàlvula de Fleming, precursora de la vàlvula termoiònica o làmpada de buit.

4.2.Radio d'ona curta

Encara quan determinades zones de les diferents bandes de radi, ona talla, ona llarga, ona mitja, freqüència molt alta i freqüència ultraalta, estan assignades a propòsits molt diferents, l'expressió "radi d'ona curta" es refereix generalment a emissions de radi en la gamma de freqüència altes (3 a 30 MHz) que cobreixen grans distàncies, sobretot en l'entorn de les comunicacions internacionals. Tanmateix, la comunicació mitjançant microones a través d'un satèl·lit de comunicacions, proporciona senyals de major fiabilitat i lliures d'error (es vegi Comunicacions via satèl·lit).
En general se sol associar als radioafeccionats amb l'ona curta, encara que tenen assignades freqüències a la banda d'ona mitja, la de freqüència molt alta i la d'ultraalta, així com en la banda d'ona curta. Algunes comporten certes restriccions pensades perquè quedin a disposició del major nombre possible d'usuaris.

Durant la ràpida evolució de la ràdio després de la I Guerra Mundial, els radioafeccionats 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 radioafeccionats han llançat una sèrie de satèl·lits aprofitant els llançaments normals d'Estats Units, l'antiga Unió Soviètica i l'Agència Espacial Europea (AQUESTA). Aquests satèl·lits es denominen normalment Oscars (Orbiting Satellites Carrying Amateur Radio). El primer d'ells, Oscar 1, col·locat en òrbita el 1961, va ser alhora el primer satèl·lit no governamental; el quart, el 1965, va proporcionar la primera comunicació directa via satèl·lit entre els Estats Units i la Unió Soviètica. A començaments de la dècada de 1980 hi havia a tot el món més d'1,5 milions de llicències de radioafeccionats, inclosos els de la ràdio de banda ciutadana.

4.3.Siglo XX

El desenvolupament de la vàlvula electrònica es remunta al descobriment que va fer l'inventor nord-americà Thomas Alva Edison en comprovar que entre un filament d'una làmpada incandescent i un altre elèctrode col·locat a la mateixa làmpada flueix un corrent i que a més només ho fa en un sentit. La vàlvula de Fleming amb prou feines diferia del tub d'Edison. El seu desenvolupament es deu al físic i enginyer elèctric anglès John Ambrose Fleming el 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.

El 1906 es va produir un avenç revolucionari, punt de partida de l'electrònica, en incorporar l'inventor nord-americà 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 d'audión i que actualment es coneix per tríode (vàlvula de tres elements), en principi només es va utilitzar com a detector, però aviat es van descobrir les seves propietats com a amplificador i oscil·lador; el 1915 el desenvolupament de la telefonia sense fils havia assolit un grau de maduresa suficient com per comunicar-se entre Virgínia i Hawaii (Estats Units) i entre Virgínia i París (França).

Les funcions rectificadores dels vidres van ser descobertes el 1912 per l'enginyer elèctric i inventor nord-americà Greenleaf Whittier Pickard, en posar de manifest que els vidres es poden utilitzar com a detectors. Aquest descobriment va permetre el naixement dels receptors amb detector de vidre, tan populars en la dècada dels anys vint. El 1912, l'enginyer elèctric nord-americà 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 radi.

En 1902, l'enginyer nord-americà Arthur Edwin Kennelly i el físic britànic Oliver Heaviside (de forma independent i gairebé simultània) van proclamar la probable existència d'una capa de gas ionitzat en la part alta de l'atmosfera que afectaria la propagació de les ones de radi. Aquesta capa, batejada en principi com la capa d'Heaviside o Kennelly-Heaviside, és una de les capes de l'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 radi es propaguen molt més allà de l'horitzó.
La propagació de les ones de radio en l'ionosfera es veu seriosament afectada per l'hora del dia, l'estació i l'activitat solar. Lleus variacions en la naturalesa i altitud de l'ionosfera, que tenen lloc amb gran rapidesa, poden afectar la qualitat de la recepció en gran distància.

L'ionosfera és també la causa d'un fenomen pel qual es rep un senyal en un punt molt distant i no en un altre de més pròxim. Aquest fenomen es produeix quan el llamp a terra ha estat absorbit per obstacles terrestres i el llamp propagat a través de l'ionosfera no es reflecteix amb un angle prou agut com per ser rebut en distàncies curtes respecte de l'antena.

5.LA RADIO ACTUAL

Els enormes avenços en el camp de la tecnologia de la comunicació radiofònica a partir de la II Guerra Mundial han fet possible l'exploració de l'espai , posat de manifest especialment a les missions Apolo a la Lluna (1969-1972). A bord dels mòduls de comandament i lluna es trobaven complexos equips de transmissió i recepció, part del compacte sistema de comunicacions de freqüència molt alta. 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 radi cel·lular és una versió en miniatura de les grans xarxes radiofòniques.