Asociación de radioexperimentadores del estado de yucatáN, A. C. Curso para aspirantes




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ASOCIACIÓN DE RADIOEXPERIMENTADORES DEL ESTADO DE YUCATÁN, A.C. CURSO PARA ASPIRANTES

INTRODUCCIÓN A LA RADIOAFICIÓN.

Conceptos básicos.
Recopilación de información realizada por el Ing. Pablo Marfil Alcocer.

Xe3wma ( última revisión: 140905)
Esta es una guía para el Radioaficionado principiante y no pretende cubrir el extenso universo de la afición a la radio. Tan sólo busca recopilar el conocimiento básico necesario para instalar y operar con éxito una Estación Radioeléctrica del servicio de Aficionados.
Los principios de nuestra afición.
El 21 de junio de 1886 se le otorga la patente de transmisión de la telegrafía por medio de ondas electromagnéticas al ilustre mexicano Don Francisco Javier Estrada Murguía, científico Potosino a quien la Academia de Ciencia Físicas de París lo nombró su miembro, sin haberlo solicitado. Además la Sección de Ciencias Físicas y Químicas del Ministerio de Fomento de los Estados Unidos le otorgó un diploma en reconocimiento a su destacada labor.

A él se le debe la primera Luz de Arco que se prendió en todo el continente, precisamente en la Universidad de San Luis Potosí.
El primer comunicado (qso) lo realizó en 1887 Heinrich Hertz, por lo que en su honor las ondas radioeléctricas se denominan también ondas Hertzianas y a la medida básica del espectro radioeléctrico se le conoce como Hertz (Hz).
En 1896 Marconi construyó el primer sistema práctico de transmisión/recepción y en diciembre de 1901 logró recibir la letra S (en código Morse) en San Juan de Terranova, transmitida por Ambrose Fleming desde Poldhu, Inglaterra. Fué a partir de 1914 que la Radioafición se expandió por el mundo.
La International Amateur Radio Union (I.A.R.U.) con sede en Ginebra,Suiza , nace en 1925 y sólo admite una asociación miembro por País. En el caso de México a la Federación Mexicana de Radioexperimentadores (F.M.R.E.).( www.fmre.org.mx ).
La asignación de frecuencias y la distribución del espectro radioeléctrico la realiza la Union Internacional de Telecomunicaciones (U.I.T.) (I.T.U., siglas en Inglés.), también con sede en Ginebra, Suiza desde 1948.
La Radioafición, además de pasatiempo es un recurso al servicio de la sociedad, sobre todo cuando se interrumpen las comunicaciones como lo es en el caso de los desastres sean o no naturales.

Los Radioaficionados adquieren un conjunto de conocimientos que les permiten experimentar en las telecomunicaciones y cuyos resultados en muchos casos han sido adoptados por el servicio de comunicación privada.

Esos mismos conocimientos les permiten realizar eventos especiales para dar a conocer los beneficios de la Radioexperimentación a grupos de estudiantes en sus aulas de clase, eventos que propician la intercomunicación con Radioaficionados o con estudiantes de otros Países para practicar el Español, Inglés o cualquier otro idioma o tema científico o social .

Entre los eventos especiales más conocidos figuran el Jamboree on the air, que se realiza durante un fin de semana en el otoño y dónde Radioaficionados voluntarios dejan hablar a los Scouts entre sí. Y el Kid`s Day (Día de los niños) en el que participan lo niños sin que tengan que estar inscritos en alguna agrupación. Lo anterior a nivel internacional. Internamente cada país realiza sus propios eventos promotores mediante las agrupaciones nacionales, estatales y/o radioclubes en forma conjunta o independiente.

Estos y otros eventos especiales influyen positivamente en los niños interesándolos en cursar carreras de tipo tecnológico, que en los Países desarrollados constituyen más del 70% de los egresados a nivel licenciatura y que hacen que un País se mantenga a la vanguardia en éste mundo cada vez más globalizado. Razón por la cual en dichos eventos no sólo se demuestra la comunicación fonética sino también la del código morse y la de medios digitales y analógico-digitales, aprovechando la tecnología computacional y la de Internet.

Y para afianzar el sentido comunitario de la Radioafición, en todos los eventos se insiste en que el servicio de los Radioaficionados a sus comunidades es completamente gratuito.
La onda electromagnética.
James C. Maxwell, físico escocés, con sus trabajos sobre electricidad y magnetismo, demostró en 1864 que una perturbación que consistiera en un campo eléctrico y un campo magnético transversales podía propagarse a través del éter con la velocidad de la luz. Más tarde, en 1887, Heinrich R. Hertz produjo ondas electromagnéticas mediante una corriente oscilante y demostró la exactitud de la teoría de Maxwell. La telegrafía sin hilos y la radio son derivaciones prácticas de la teoría de Maxwell y Hertz. Después surgieron serias dificultades relacionadas con las propiedades del éter a través del cual se suponía que se propagaban estas ondas. Sin embargo, en 1905 la teoría de la relatividad de Einstein resolvió estas dificultades demostrando que el éter no era necesario para la propagación de las ondas electromagnéticas y en consecuencia, las ondas electromagnéticas, de las cuales la luz forma parte, se consideran como oscilaciones electromagnéticas, consistentes en variaciones de un campo eléctrico y otro magnético transversales entre sí, cada uno de los cuales puede existir en el espacio libre, es decir, en el espacio completamente vacío de materia.
Como ya dijimos, las ondas electromagnéticas viajan a través del espacio a velocidades de casi 300,000 kilómetros por segundo. Como las pequeñas ondas en un estanque de agua, estas ondas tienen una longitud de onda característica (la distancia entre cresta y cresta del campo eléctrico) y una frecuencia característica (el número de crestas que pasan por un punto dado cada segundo).


En la primera figura de la izquierda podemos ver la representación de una onda electromagnética de longitud l (un ciclo), medida de cresta a cresta del campo eléctrico :















En la segunda figura (centro) se puede ver la representación gráfica de una onda electromagnética con una frecuencia de un ciclo o hertz por segundo, mientras que a la derecha (tercera figura) aparece la misma onda, pero ahora con cinco ciclos o hertz por segundo de frecuencia. La frecuencia constituye un fenómeno físico en el que se repite cíclicamente,un número determinado de veces, el ciclo completo o longitud de onda, durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones de ciclos o hertz (Hz) por segundo.




La longitud de onda y la frecuencia de las ondas están relacionadas por la sencilla fórmula:
Longitud de onda = Velocidad de la Luz / Frecuencia

Así, por ejemplo, un electrón que vibra un millón de veces por segundo = 1 Mc.o 1 Mhz. (un Megaciclo o Megahertz por segundo) radia un tren de un millón de ondas electromagnéticas cada segundo. A la velocidad de la luz, ese tren de ondas se extiende casi 300,000 km. cada segundo ( 300.000,000 m/seg. ) y la longitud de onda es de 300 metros. : ( 300.000,000 m / 1.000,000 de veces) = 300 metros.





Durante la propagación de la onda, el campo eléctrico (E) oscila en un eje (Y)perpendicular a la dirección de propagación (Z). El campo magnético (M) también oscila pero en dirección perpendicular al campo eléctrico (E) y en el mismo plano de la propagación.



 

La naturaleza de las ondas electromagnéticas consiste en la propiedad que tienen el campo eléctrico y magnético de generarse mutuamente cuando cambian en el tiempo.

Las ondas electromagnéticas viajan en el vacío a la velocidad de la luz ( 299,820 km/seg ) y transportan energía a través del espacio. La cantidad de energía transportada por una onda electromagnética depende de su frecuencia: entre mayor es su frecuencia mayor es la energía:
La Radiofrecuencia.

Para una mayor comprensión empezaremos por conocer lo que es una onda de radio u onda Hertziana.

Las ondas de radio o hertzianas se producen cuando una corriente alterna atraviesa un conductor (antena) generando un campo electromagnético alrededor de éste(a). La energía electromagnética se almacena alternativamente en el campo y en el conductor, pero si la corriente alterna continúa fluyendo llega un momento en que la energía ya no regresa al conductor sino que es radiada al espacio convirtiéndose en radiofrecuencia. (Es, prácticamente una fuga de energía).

La radiofrecuencia (energía electromagnética) está constituida por el flujo constante de las ondas electromagnéticas que se propagan en el espacio con características muy similares a las de las ondas luminosas y caloríficas.
Una onda electromagnética se representa como un ciclo senoidal, que puede ser medida como la distancia entre picos ( crestas ) del campo eléctrico o entre valles como en la figura de arriba. ( por simplicidad no se dibuja el campo magnético ).


La distancia que recorre una onda durante un ciclo se conoce como Longitud de onda (L) y al número de ciclos que se repiten durante un segundo se le denomina Frecuencia.

Tomando en cuenta que las ondas electromagnéticas viajan, en el espacio libre, a 299,820 km/seg. (velocidad de la luz) ( para fines prácticos se consideran 300,000 km./seg.) y que la longitud de onda es la distancia que recorre la misma durante un ciclo, entonces a la frecuencia de un ciclo por segundo ( mejor conocida como un Hertz.) (1 Hz.) la longitud de onda es de 300,000 km (300.000,000 m.), de donde podemos inferir que existe una relación inversamente proporcional entre la frecuencia y la longitud de onda, es decir : a mayor frecuencia menor es la longitud de la onda, como se puede apreciar en la siguiente tabla:
Frecuencia Abreviatura Núm. de ciclos/seg. Longitud de onda

1 Hertz Hz 1 300,000 km.

1 KiloHertz Khz 1000 300 km.

1 MegaHertz Mhz 1.000,000 300 m.

1GigaHertz Ghz 1,000.000,000 30 cm.
Las longitudes corresponden a la onda electromagnética en el espacio libre. A una misma frecuencia, la longitud física de una antena es ligeramente menor dependiendo del tipo de conductor y de la relación entre su longitud y su diámetro.

Ahora ya estamos en condiciones de comprender la nomenclatura utilizada para clasificar a las Bandas de Frecuencias que son utilizadas en la Radiocomunicación. Siendo una Banda tan sólo un agrupamiento de Frecuencias en función de las unidades métricas, a las que se les ha asignado un número y un nombre para fines prácticos. Cualquier otra denominación es errónea y se da a menudo por confusión con los Modos de transmisión que veremos más adelante.
Clasificación de las Bandas de Frecuencias utilizadas en las telecomunicaciones, en general.

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