Radio
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 Radio clásica de línea del receptor |
La radio es la transmisión de señales mediante la modulación de ondas electromagnéticas con frecuencias inferiores a las de la luz visible . Radiación electromagnética viaja por medio de oscilación campos electromagnéticos que pasan a través del aire y la vacío del espacio. La información se realiza cambiando sistemáticamente ( moduladora) alguna propiedad de las ondas irradiadas, tales como amplitud, frecuencia, fase, o anchura de pulso. Cuando las ondas de radio pasan un conductor eléctrico, los campos oscilantes inducen una corriente alterna en el conductor. Esto puede ser detectado y transformado en señales de sonido u otros que llevan la información.
Etimología
La etimología de "radio" o "radiotelegrafía" revela que se llamaba " telegrafía sin hilos ", que fue acortado a" inalámbrica "en Gran Bretaña. La radio- prefijo en el sentido de transmisión inalámbrica, se registró por primera vez en la palabra radioconductor, una descripción proporcionada por el físico francés Édouard Branly en 1897. Se basa en el verbo para irradiar (en "radio" latín significa "habló de una rueda, rayo de luz, rayo"). Esta palabra también aparece en un artículo de 1907 por Lee De Forest, que fue adoptado por la Marina de Estados Unidos en 1912, y llegó a ser común en la época de las primeras transmisiones comerciales en los Estados Unidos en la década de 1920. (El "radiodifusión" sustantivo en sí proviene de un término agrícola, lo que significa "semillas dispersan ampliamente".) A continuación, el término fue adoptado por otros idiomas de Europa y Asia. Países de la Commonwealth británica siguieron utilizando principalmente el término "inalámbrico" hasta la mitad del siglo 20, aunque la revista de la BBC en el Reino Unido se ha llamado Radio Times desde que se publicó por primera vez en la década de 1920.
En los últimos años, el término "inalámbrico" ha ganado popularidad renovada a través del rápido crecimiento de las redes de computadoras de corto alcance, por ejemplo, Red de área local inalámbrica (WLAN), Wi-Fi y Bluetooth , así como la telefonía móvil, por ejemplo, GSM y UMTS. Hoy en día, el término "radio" a menudo se refiere al dispositivo transceptor real o chip, mientras que "inalámbrico" se refiere al sistema y / o el método utilizado para la comunicación de radio; por lo tanto, se habla de transceptores de radio y La identificación por radiofrecuencia (RFID), pero sobre dispositivos inalámbricos y redes de sensores inalámbricos.
Procesos
Los sistemas de radio utilizadas para las comunicaciones tendrán los siguientes elementos. Con más de 100 años de desarrollo, cada proceso se lleva a cabo por una amplia gama de métodos, especializada para diferentes fines de comunicaciones.
Cada sistema contiene una transmisor. Este consiste en una fuente de energía eléctrica, produciendo de corriente alterna de un deseado frecuencia de oscilación. El transmisor contiene un sistema para modular (modificar) alguna propiedad de la energía producida para impresionar a una señal en él. Esta modulación puede ser tan simple como encender la energía dentro y fuera de, o alterar las propiedades más sutiles tales como amplitud, frecuencia, fase, o combinaciones de estas propiedades. El transmisor envía la energía eléctrica modulada a una sintonizado resonante antena; esta estructura convierte la corriente alterna cambia rápidamente en una onda electromagnética que puede moverse a través del espacio libre (a veces con un particular, polarización).
Ondas electromagnéticas viajar a través del espacio, ya sea directamente, o tienen su ruta alterada por reflexión, refracción o de difracción. La intensidad de las olas disminuye debido a la dispersión geométrica (la inversa cuadrados ley); algo de energía también puede ser absorbida por el medio que interviene en algunos casos. Ruido generalmente alterar la señal deseada; este la interferencia electromagnética proviene de fuentes naturales, así como de fuentes artificiales tales como otros transmisores y radiadores accidentales. El ruido también se produce en cada paso debido a las propiedades inherentes de los dispositivos utilizados. Si la magnitud del ruido es lo suficientemente grande, la señal deseada ya no será perceptible; este es el límite fundamental a la gama de las comunicaciones de radio.
La onda electromagnética es interceptada por un receptor sintonizado antena; esta estructura capta algo de la energía de la onda y la devuelve a la forma de las corrientes eléctricas oscilantes. En el receptor, estas corrientes son demodulada, que es la conversión a una forma de la señal utilizable por una sub-sistema detector. El receptor es " sintonizado "para responder preferentemente a las señales deseadas, y rechazar las señales no deseadas.
Los primeros sistemas de radio se basó enteramente en la energía recogida por una antena para producir señales para el operador. Radio hizo más útil después de la invención de la electrónica dispositivos tales como el tubo de vacío y después el transistor, lo que hizo posible amplificar señales débiles. Hoy en día los sistemas de radio se utilizan para aplicaciones de juguetes walkie-talkie de los niños para el control de vehículos espaciales, así como para la radiodifusión , y muchas otras aplicaciones.
Espectro electromagnético
Las frecuencias de radio ocupan el rango de unas pocas decenas de hertz a trescientos gigahercios, aunque usos comercialmente importantes de radio utilizan sólo una pequeña parte de este espectro. Otros tipos de radiación electromagnética, con frecuencias superiores al rango de RF, son microondas, infrarrojo, visible luz , ultravioleta , Los rayos X y rayos gamma. Puesto que la energía de un individuo de fotones de frecuencia de radio es demasiado bajo para quitar un electrón de un átomo , ondas de radio se clasifican como radiación no ionizante.
Historia
Historia temprana
El significado y el uso de la palabra "radio" se ha desarrollado en paralelo con la evolución en el campo de las comunicaciones y se puede ver que tiene tres fases distintas: las ondas electromagnéticas y la experimentación; comunicación inalámbrica y el desarrollo técnico; y las emisiones de radio y comercialización. Muchos individuos-inventores, ingenieros, desarrolladores, empresarios - contribuyeron a producir la idea moderna de la radio y por lo tanto los orígenes y la "invención" son múltiples y controvertido. Diseños de radio Los primeros no podían transmitir el sonido o el habla y se denomina " telegrafía sin hilos ".
Desarrollo de una demostración de laboratorio a una entidad comercial abarcó varias décadas y requiere el esfuerzo de muchos profesionales. En 1878, David E. Hughes notó que las chispas se podían escuchar en el auricular del teléfono al experimentar con su micrófono de carbón. Desarrolló este detector basada en el carbono más allá y eventualmente podría detectar señales a través de unos pocos cientos de metros. Demostró su descubrimiento a la Royal Society en 1880, pero se le dijo que no era más que la inducción, y la investigación aún más, por lo tanto abandonado.
Los experimentos, posteriormente patentado, se llevaron a cabo por Thomas Edison y sus empleados de Menlo Park. Edison aplicó en 1885 a la Oficina de Patentes de Estados Unidos para su patente sobre una sistema de acoplamiento electrostático entre los terminales elevadas. La patente fue concedida como Patente de EE.UU. 465.971 el 29 de diciembre de 1891. El Marconi Company más tarde comprar los derechos a la patente de Edison para protegerlos legalmente de pleitos.
En 1893, en St. Louis, Missouri, Nikola Tesla hizo dispositivos por sus experimentos con la electricidad. Dirigiéndose a la Instituto Franklin en Filadelfia y la Asociación Nacional de la luz eléctrica, describió y demostró los principios de su obra inalámbrica. Las descripciones que contiene todos los elementos que más tarde fueron incorporados en los sistemas de radio antes del desarrollo de la tubo de vacío. Inicialmente experimentó con receptores magnéticos, a diferencia de la cohesores (dispositivos consistentes en tubos llenos de limaduras de hierro detectar que había sido inventado por Temistocle Calzecchi-Onesti en Fermo en Italia en 1884) utilizado por Guglielmo Marconi y otros experimentadores tempranos.
Una demostración de la telegrafía sin hilos tuvo lugar en el salón de actos del Museo de la Universidad de Oxford de Historia Natural el 14 de agosto de 1894, realizado por el profesor Oliver Lodge y Alexander Muirhead. Durante la manifestación de una señal de radio fue enviado desde el vecino edificio del laboratorio Clarendon, y recibida por un aparato en el aula.
En 1895 Alexander Stepanovich Popov construyó su primer receptor de radio, que contenía una coherer. Además refinado como detector de rayos, que fue presentado a la Sociedad Rusa Física y Química, el 7 de mayo de 1895. Una representación del detector de rayo de Popov fue impresa en la revista de la Sociedad Rusa Física y Química del mismo año. Receptor de Popov fue creado sobre la base de una mejor receptor del Lodge, y originalmente destinada a la reproducción de sus experimentos.
En 1895, Marconi construyó un sistema inalámbrico capaz de transmitir señales a largas distancias (1.5 mi. / 2,4 km). En la tecnología de transmisión de radio, los experimentadores públicos primeros habían hecho transmisiones de corta distancia. Marconi logra señalización de largo alcance debido a un aparato de transmisión inalámbrica y un receptor de radio reclamado por él. A partir de experimentos de Marconi, el fenómeno de que el rango de transmisión es proporcional al cuadrado de la altura de la antena se conoce como " La ley de Marconi ". Esta fórmula representa una ley física que utilizan dispositivos de radio. Aparato experimental de Marconi demostró ser un completo, con éxito comercial sistema de transmisión de radio. De acuerdo con los procedimientos de la Instituto Naval de los Estados Unidos en 1899, los instrumentos Marconi tenía un "[...] coherer, principio de que fue descubierto hace unos veinte años, [y fue] el único instrumento o dispositivo eléctrico contenido en el aparato que está en todos los nuevos" .
En 1896, Marconi fue galardonado con la patente británica 12039, Mejoras en la transmisión de impulsos eléctricos y señales y en los aparatos no-para, por radio. En 1897, se estableció una estación de radio en la Isla de Wight , Inglaterra. Marconi abrió su fábrica de "wireless" en el pabellón de la calle, Chelmsford, Inglaterra en 1898, que emplea a unas 50 personas. Poco después de la década de 1900, Marconi tenía los derechos de patente para la radio.
Siglo 20
El siguiente avance fue el detector de tubo de vacío, inventado por Los ingenieros de Westinghouse. En la Nochebuena de 1906, Reginald Fessenden utilizó un transmisor rotativo chispa síncrono para la primera emisión del programa de radio, de Ocean Bluff-Brant Rock, Massachusetts. Los barcos en el mar oyeron una emisión que incluía a Fessenden tocando O Holy Night en el violín y la lectura de un pasaje de la Biblia. Este fue, para todos los efectos, la primera transmisión de lo que ahora se conoce como modulación de amplitud o la radio AM. El primer programa de noticias de la radio fue transmitido en 31 de agosto 1920 por la estación 8MK en Detroit, Michigan, que sobrevive hoy como estación de formato todo-noticias WWJ bajo la propiedad de la cadena CBS. La primera estación de radio de la universidad comenzó a emitir el 14 de octubre de 1920, de Union College, Schenectady, Nueva York bajo las siglas de personales de Wendell King, un estudiante afroamericano en la escuela. Ese mes 2Añadir, más tarde rebautizado WRUC en 1947, se emitió lo que se cree que es el primero de entretenimiento público transmitido en los Estados Unidos, una serie de conciertos nocturnos Jueves escuchado inicialmente dentro de un (160 km) radio de 100 millas y más tarde para un 1,600 km () radio de 1.000 millas . En noviembre de 1920, se emitió la primera transmisión de un evento deportivo. A las 9 horas del 27 de agosto de 1920, Sociedad Radio Argentina transmitió una actuación en directo de la ópera Parsifal de Richard Wagner desde el Teatro Coliseo en el centro de Buenos Aires . Sólo alrededor de veinte viviendas de la ciudad tenían receptores para sintonizar este programa de radio. Mientras tanto, las emisiones de entretenimiento regulares comenzaron en 1922, del Centro de Investigación en Marconi Writtle, Inglaterra .
En 1943 la Corte Suprema de Estados Unidos confirmó la patente de Tesla para la radio, el número 645 576 (1897), con la justificación de la corte suprema que la reivindicación 16 en la patente relacionada de Marconi, el número 763 772 (1904), no contenía nada nuevo que no se haya publicado a principios y registrado por Tesla , casa de campo, y otros. Después de años de batallas de patentes de la compañía de Marconi, la Corte Suprema de los Estados Unidos , en el 1943 el caso "Marconi Wireless Telegraph co de América v.. Estados Unidos", celebradas en cuanto a la prioridad de los avances de la ingeniería relativas a la invención de la radio que "[pero] se sostiene ahora que en el avance importante sobre su patente de base Marconi hizo nada que no se había visto y revelados ". La decisión otorga efectivamente prioridad de la invención de la radio de Tesla y su presentación de 1893 en St. Louis. Aunque Marconi afirmado que él no tenía conocimiento de técnica tomada de patentes de Tesla, el Tribunal Supremo consideró que su reclamo falso. Además del 21 de junio 1943 sentencia hecha por la Corte Suprema, la Estados Tribunal de Reclamaciones Estados también invalidó la patente fundamental Marconi antes, en 1935. Este caso de radio definido por la afirmación: "Un sistema de comunicación por radio requiere dos circuitos sintonizados cada uno en el transmisor y el receptor, los cuatro sintonizado en la misma frecuencia." Debido a 1,897 patente de Tesla para la radio estaba destinada para la transmisión general de la energía, el tribunal determinó que la patente de Tesla era claramente la primera en revelar un sistema que podría ser utilizado para la comunicación inalámbrica de mensajes inteligibles (como voz humana y la música ) y utilizaron la combinación de cuatro circuitos sintonizados.
Uno de los primeros avances en el siglo 20 fue que las aeronaves utilizadas estaciones de radio AM comerciales para la navegación. Esto continuó hasta la década de 1960 cuando Sistemas VOR se generalizaron. A principios de 1930, banda lateral única y modulación de frecuencia fueron inventados por los radioaficionados. A finales de la década, se establecieron modos comerciales. La radio fue utilizada para transmitir imágenes visibles como la televisión ya en el 1920. Transmisiones de las televisiones comerciales en América del Norte y Europa en la década de 1940.
En 1954, la empresa Regency introduce un bolsillo radio de transistores, el TR-1, impulsado por un "estándar 22,5 V de la batería". En 1955, la recién formada Sony compañía presentó su primera radio de transistores. Era lo suficientemente pequeño como para caber en un bolsillo del chaleco, y capaz de ser alimentado por una pequeña batería. Era duradero, porque no tenía los tubos de vacío que se quemen. Durante los próximos 20 años, los transistores reemplazaron tubos casi por completo a excepción de muy alta potencia transmisor utiliza. Para 1963, la televisión en color se transmitía regularmente en el mercado (aunque no todas las emisiones o programas eran en color), y la primera (radio) satélite de comunicaciones, Telstar, se puso en marcha. A finales de 1960, la red de telefonía de larga distancia de Estados Unidos comenzó a convertir a una red digital, empleando radios digitales para muchos de sus enlaces. En la década de 1970, LORAN se convirtió en el sistema de radionavegación premier. Pronto, la Marina de los EE.UU. experimentó con la navegación por satélite, que culminó en la invención y el lanzamiento de la Constelación GPS en 1987. A principios de 1990, experimentadores radioaficionados comenzaron a usar las computadoras personales con tarjetas de audio para procesar señales de radio. En 1994, el Ejército y los Estados Unidos DARPA lanzó un proyecto agresivo, exitoso para construir un la radio definida por software que puede ser programado para ser prácticamente cualquier radio cambiando su programa de software. Las transmisiones digitales comenzaron a aplicarse a la radiodifusión a finales de 1990.
Usos de la radio
Los primeros usos fueron marítimo, para el envío de mensajes telegráficos utilizando el código Morse entre los buques y tierra. Los primeros usuarios incluidos la marina de guerra japonesa de exploración de la flota rusa en el Batalla de Tsushima en 1905. Uno de los usos más memorables de la telegrafía marina fue durante el hundimiento del RMS Titanic en 1912, incluyendo las comunicaciones entre los operadores en el barco que se hunde y los barcos cercanos, y comunicaciones a las estaciones costeras que enumeran las sobrevivientes.
La radio fue utilizada para transmitir órdenes y comunicaciones entre los ejércitos y las armadas de ambos bandos en la Primera Guerra Mundial ; Alemania utiliza las comunicaciones por radio para los mensajes diplomáticos, una vez que descubrió que sus cables submarinos habían sido aprovechado por los británicos. Los Estados Unidos aprobó el Presidente Woodrow Wilson 's Catorce Puntos a Alemania a través de la radio durante la guerra. Radiodifusión comenzó desde San José, California , en 1909, y se convirtió en factible en la década de 1920, con la introducción generalizada de receptores de radio, especialmente en Europa y Estados Unidos. Además de la radiodifusión, la radiodifusión punto a punto, incluyendo mensajes telefónicos y relés de programas de radio, se generalizó en los años 1920 y 1930. Otro uso de la radio en los años anteriores a la guerra fue el desarrollo de la detección y localización de aeronaves y buques por el uso de radar (RA dio D etección A nd R anging).
Hoy en día, la radio toma muchas formas, incluyendo redes inalámbricas y comunicaciones móviles de todo tipo, así como de radio difusión . Antes de la llegada de la televisión , emisoras de radio comerciales incluyen no sólo las noticias y la música, sino dramas, comedias, programas de variedades, y muchas otras formas de entretenimiento (la época de 1930 a mediados de 1950 se llama comúnmente la radio de "Edad de Oro"). La radio fue único entre los métodos de representación dramática en que se utiliza sólo sonido. Para más información, consulte programación de radio.
Audio
Usos de radio AM modulación de amplitud, en el que la amplitud de la señal transmitida se hace proporcional a la amplitud del sonido capturado (transducidas) por el micrófono, mientras que la frecuencia de transmisión se mantiene sin cambios. Las transmisiones se ven afectados por la estática y las interferencias porque los rayos y otras fuentes de emisiones de radio en la misma frecuencia añaden sus amplitudes a la amplitud original transmitido. En la primera parte del siglo 20, las estaciones de radio de América AM emiten con potencias de hasta 500 kW, y algunos se podían escuchar en todo el mundo; transmisores de estas estaciones 'fueron requisados para uso militar por el gobierno de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial. Actualmente, la potencia máxima de transmisión para una estación de radio AM civil en el Estados Unidos y Canadá es 50 kW, y la mayoría de las estaciones que emiten señales de este potente fueron Grandfathered en (ver Lista de las estaciones de radio AM 50kw en los EE.UU.). En 1986 KTNN recibió la última licencia vatios concedió 50.000. Estas estaciones kW 50 son generalmente llamados " estaciones de Clear Channel "(que no debe confundirse con Clear Channel Communications), porque dentro de América del Norte cada una de estas estaciones tiene el uso exclusivo de su frecuencia de emisión a lo largo de parte o todo el día de difusión.
Emisoras de radio FM envía la música y la voz con mayor fidelidad que la radio AM. En modulación de frecuencia, la variación de amplitud en el micrófono hace que la frecuencia de transmisión a fluctuar. Debido a que la señal de audio modula la frecuencia y la amplitud no, una señal de FM no está sujeto a estática y las interferencias en la misma forma que las señales de AM. Debido a su necesidad de un mayor ancho de banda, FM se transmite en muy alta frecuencia (VHF, 30 MHz a 300 MHz) del espectro radioeléctrico. Ondas de radio VHF actúan más como la luz, que viaja en línea recta; por lo tanto, el rango de recepción se limita generalmente a unos 50-100 kilómetros. Durante las condiciones atmosféricas superiores inusuales, las señales de FM en ocasiones se reflejan de vuelta hacia la Tierra por la ionosfera, lo que resulta en la recepción de FM de larga distancia. Receptores de FM están sujetos a la capturar efecto, lo que provoca la radio sólo para recibir la señal más fuerte cuando múltiples señales aparecen en la misma frecuencia. Receptores de FM son relativamente inmunes a los rayos ya las interferencias chispa.
Alta potencia es útil en penetrar edificios, difracción alrededor de colinas y de refracción en la atmósfera densa cerca de la horizonte para una cierta distancia más allá del horizonte. En consecuencia, las emisoras de FM 100.000 vatios regularmente se pueden escuchar hasta 100 millas (160 km) de distancia, y más lejos (por ejemplo, a 150 millas, 240 kilometros) si no hay señales de la competencia. Unos pocos, estaciones de "derechos adquiridos" viejos no se ajustan a estas normas eléctricas. WBCT-FM (93.7) en Grand Rapids, Michigan, EE.UU., corre 320.000 vatios ERP, y puede aumentar a 500.000 vatios ERP por los términos de su licencia original. Tal nivel de potencia enorme no suele ayudar a aumentar el rango tanto como uno podría esperar, porque Frecuencias VHF viajan en línea casi recta en el horizonte y en el espacio. Sin embargo, cuando había menos emisoras de FM de la competencia, esta estación se oía cerca de Bloomington, Illinois, EE.UU., cerca de 300 millas (500 kilómetros) de distancia.
Servicios de subportadora de FM son señales secundarias transmitidas de una manera "piggyback", junto con el programa principal. Se requieren receptores especiales para utilizar estos servicios. Los canales analógicos pueden contener la programación alternativa, como los servicios de lectura para las señales de ciegos, la música de fondo o de sonido estéreo. En algunas áreas metropolitanas de extremo hacinamiento, el programa sub-canal podría ser un programa de radio en idioma extranjero alternativo para diversos grupos étnicos. Subportadoras también pueden transmitir datos digitales, como la identificación de la estación, el nombre de la canción actual, direcciones web, o cotizaciones de bolsa. En algunos países, las radios FM volver a sintonizar automáticamente para el mismo canal en un distrito diferente utilizando sub-bandas.
Aviación radios de voz uso VHF AM. AM se utiliza para que varias estaciones en el mismo canal se pueden recibir. (El uso de FM resultaría en estaciones más fuertes que bloquean a cabo la recepción de emisoras más débiles debido a la FM de capturar efecto). Aviones volar lo suficientemente alto que sus transmisores se pueden recibir cientos de millas (o kilómetros) de distancia, a pesar de que están utilizando VHF.
Radios de voz marinos pueden usar banda lateral única voz (SSB) en la onda corta de alta frecuencia (HF-3 MHz a 30 MHz) de espectro radioeléctrico para los rangos muy largos o FM de banda estrecha en el espectro VHF para rangos mucho más cortos. Banda estrecha FM sacrifica la fidelidad a hacer más canales disponibles dentro del espectro de radio, mediante el uso de un rango menor de frecuencias de radio, por lo general con cinco kHz de desviación, frente a los 75 kHz utilizadas por las emisoras comerciales de FM y 25 kHz utilizadas para el sonido del televisor.
Los servicios del gobierno, policía, bomberos y voz comercial también utilizan banda estrecha FM en frecuencias especiales. Radios de la policía tempranas utilizaron receptores de AM para recibir en un solo sentido despachos.
HF civil y militar uso (alta frecuencia) los servicios de voz radio de onda corta para contactar buques en el mar, las aeronaves y los asentamientos aislados. La mayor utilización banda lateral única de voz (SSB), que utiliza menos ancho de banda de AM. En una radio AM SSB suena como patos graznando, o los adultos en Dibujos animados Charlie Brown. Visto como un gráfico comparativo de frecuencia y potencia, una señal de AM muestra el poder en las frecuencias de la voz sumar y restar con la frecuencia de radio principal. SSB corta el ancho de banda en un medio por la supresión de la portadora y una de las bandas laterales. Esto también hace que el transmisor alrededor de tres veces más potente, ya que no necesita transmitir el portador utilizados y de banda lateral.
TETRA, Terrestrial Trunked Radio es un sistema celular digital para militares, policías y ambulancias. Los servicios comerciales tales como XM, WorldSpace y Digitales oferta Sirius cifrada Radio satelital.
Telefonía
Los teléfonos móviles transmiten a un local de sitio de la célula (transmisor / receptor) que se conecta en última instancia a la red telefónica pública conmutada ( PSTN) a través de una fibra óptica o radio de microondas y otros elementos de red. Cuando el teléfono móvil se acerca al borde del área de cobertura de radio del sitio celular, el ordenador central conmuta el teléfono a una nueva célula. Los teléfonos celulares utilizados originalmente FM, pero ahora la mayoría utilizan diversos esquemas de modulación digital. Los acontecimientos recientes en Suecia (como DROPme) permiten la inmediata descarga de material digital de una emisión de radio (como una canción) a un teléfono móvil.
Los teléfonos satelitales utilizan satélites en lugar de las torres de celulares para comunicarse.
Vídeo
Televisión envía la imagen como AM y el sonido como AM o FM, con la portadora de sonido de una frecuencia fija (4,5 MHz en la Sistema NTSC) lejos de la portadora de video. Televisión analógica utiliza también un banda lateral vestigial en la portadora de vídeo para reducir el ancho de banda requerido.
Usos de televisión digital Modulación 8VSB en América del Norte (bajo la ATSC estándar de televisión digital), y Modulación COFDM en otras partes del mundo (con el DVB-T). La Reed-Solomon código de corrección de errores añade códigos de corrección redundantes y permite una recepción fiable durante la pérdida de datos moderado. Aunque muchos codecs actuales y futuras pueden ser enviadas en el Flujo de transporte MPEG formato contenedor, a partir de 2006 la mayoría de los sistemas utilizan un formato de definición estándar casi idéntica a DVD : Vídeo MPEG-2 en Widescreen anamórfico y MPEG Layer 2 (MP2) de audio. Televisión de alta definición es posible simplemente utilizando una imagen de mayor resolución, pero H.264 / AVC está siendo considerado como un códec de vídeo de reemplazo en algunas regiones por su compresión mejorada. Con la compresión y una mejor modulación involucrado, un solo "canal" puede contener un programa de alta definición y varios programas de definición estándar.
Todos sistemas de navegación por satélite utilizan satélites con los relojes de precisión. El satélite transmite su posición, y el tiempo de la transmisión. El receptor escucha a cuatro satélites, y puede calcular su posición como estar en una línea que es tangente a una concha esférica alrededor de cada satélite, determinada por el tiempo de vuelo de las señales de radio desde el satélite. Un equipo en el receptor hace los cálculos.
Radiogoniometría es la forma más antigua de radionavegación. Antes de 1960 los navegantes utilizan antenas de bucle móviles para localizar estaciones de AM comerciales cerca de las ciudades. En algunos casos se utilizan balizas radiolocalización marinas, que comparten una gama de frecuencias justo por encima de la radio AM con los operadores de radio aficionados. Sistemas LORAN también se utilizan señales de radio de tiempo de vuelo, pero desde estaciones de radio en el suelo. VOR (Very High Frequency Range omnidireccional), sistemas (utilizado por los aviones), tiene una red de antenas que transmite dos señales simultáneamente. Una señal direccional gira como un faro a una tasa fija. Cuando la señal direccional está orientada al norte, un pulsos de señal omnidireccionales. Mediante la medición de la diferencia de fase de estas dos señales, una aeronave puede determinar su cojinete radial o de la estación, estableciendo así una línea de posición. Una aeronave puede obtener lecturas de dos VOR y localizar su posición en la intersección de las dos radiales, conocido como un "arreglo". Cuando la estación VOR se coloca con DME ( Equipo de medición de distancia), la aeronave puede determinar su cojinete y el rango de la estación, proporcionando así una solución de una sola estación de tierra. Estas estaciones se llaman VOR / DME. El ejército cuenta con un sistema similar de ayudas a la navegación, llamadas tacans, que a menudo se construyen en las estaciones VOR. Dichas estaciones se llaman VORTACs. Debido tacans incluyen estaciones de equipos de medición de distancia, VOR / DME y VORTAC son idénticos en el potencial de la navegación a las aeronaves civiles.
Radar
Radar (Radio Detection And Ranging) detecta objetos a una distancia haciendo rebotar ondas de radio fuera de ellos. El retraso causado por el eco mide la distancia. La dirección del haz determina la dirección de la reflexión. La polarización y la frecuencia de la devolución puede detectar el tipo de superficie. Radares de navegación escanear una amplia zona dos a cuatro veces por minuto. Ellos usan ondas muy cortas que reflejan de tierra y piedra. Son comunes en los barcos comerciales y aviones comerciales de larga distancia.
Radares de propósito general utilizan generalmente frecuencias de radar de navegación, pero modulan y polarizar el pulso de modo que el receptor puede determinar el tipo de superficie del reflector. Los mejores radares de uso general distinguen la lluvia de fuertes tormentas, así como terrenos y vehículos. Algunos pueden superponer datos de la sonda y datos de los mapas de Posición GPS.
Buscar radares escanear un área amplia con pulsos de ondas cortas de radio. Por lo general, escanear el área de dos a cuatro veces por minuto. A veces los radares de búsqueda utilizan la Efecto Doppler para separar los vehículos en movimiento de desorden. Radares de focalización utilizan el mismo principio que el radar de búsqueda, pero escanear un área mucho más pequeña con mucha más frecuencia, por lo general varias veces por segundo o más. Los radares meteorológicos se asemejan a los radares de búsqueda, pero el uso de ondas de radio con polarización circular y una longitud de onda para reflejar de gotas de agua. Algunos de radar meteorológico de utilizar el efecto Doppler para medir la velocidad del viento.
Datos (radio digital)
La mayoría de los sistemas de radio nuevas son digitales, véase también: TV Digital, Satellite Radio, Radiodifusión de Audio Digital. La forma más antigua de emisión digital era hueco de chispa telegrafía, utilizado por pioneros como Marconi. Al presionar la tecla, el operador podría enviar mensajes en código Morse por la activación de una vía de chispas de conmutación giratorio. El conmutador giratorio produce un tono en el receptor, donde una sencilla separación de chispa podría producir una silbido, indistinguible de la estática. Transmisores de chispa son ahora ilegales, debido a que sus transmisiones abarcan varios cientos de megahercios. Este es un gran desperdicio de ambas frecuencias de radio y el poder.
El siguiente avance fue de onda continua telegrafía, o CW ( Onda continua), en el que una frecuencia de radio pura, producida por una tubo vacío oscilador electrónico se conecta y desconecta por una llave. Un receptor con un oscilador local haría " heterodino "con la frecuencia de radio puro, creando un tono de audio-silbato similares. CW utiliza menos de 100 Hz de ancho de banda. CW todavía se utiliza, sobre todo en estos días por operadores de radio aficionados (jamones). Estrictamente, manipulación por interrupción de un soporte debe ser conocido como "Interrupted Onda continua" o ICW o on-off (OOK).
Teletipos de radio suelen operar en onda corta (HF) y son muy apreciados por los militares porque crean información escritos sin un operador experto. Envían un poco como uno de dos tonos. Grupos de cinco o siete bits se convierten en un carácter impreso por un teletipo. Desde aproximadamente 1925 hasta 1975, radioteletipo era cómo fueron enviados mayoría de los mensajes comerciales a los países menos desarrollados. Éstos todavía son utilizados por los servicios militares y de tiempo.
Aviones utilizar un servicio radioteletype 1200 baudios sobre VHF para enviar su ID, la altitud y la posición, y obtener datos de puerta y conectar al vuelo. Platos de microondas de los satélites, centrales telefónicas y estaciones de televisión suelen utilizar modulación de amplitud en cuadratura (QAM). QAM envía datos cambiando tanto la fase y la amplitud de la señal de radio. Ingenieros como QAM porque Packs La mayoría de los bits en una señal de radio cuando se le da un exclusivo rango de frecuencia (no compartido) fijo de banda estrecha. Por lo general, los bits se envían en "marcos" que se repiten. Un patrón especial de bits se utiliza para localizar el comienzo de una trama.
Los sistemas de comunicación que se limitan a un rango de frecuencia de banda estrecha fija son vulnerables a jamming. Una variedad de interferencia resistente técnicas de espectro ensanchado se desarrollaron inicialmente para uso militar, lo más famoso de Transmisiones por satélite Sistema de Posicionamiento Global. El uso comercial de espectro ensanchado se inició en la década de 1980. Bluetooth , la mayoría de los teléfonos celulares, y la versión de 802.11b Wi-Fi cada utilizar diversas formas de espectro ensanchado.
Los sistemas que necesitan fiabilidad, o que comparten sus frecuencias con otros servicios, pueden utilizar "codificado ortogonal multiplexación por división de frecuencia" o COFDM. COFDM rompe una señal digital en un máximo de varios cientos más lento subcanales. La señal digital se envía como QAM menudo en los subcanales. Sistemas COFDM modernos utilizan un pequeño ordenador para hacer y decodificar la señal con procesamiento de señal digital, que es más flexible y mucho menos costoso que los sistemas más antiguos que implementaron canales electrónicos separados. COFDM resiste la decoloración y efecto fantasma porque las señales QAM-canal estrecho se pueden enviar lentamente. Un sistema adaptativo, o uno que envía los códigos de corrección de errores también pueden resistir la interferencia, porque la mayoría de interferencia puede afectar sólo unos pocos de los canales QAM. COFDM se utiliza para la conexión Wi-Fi gratuita , algunos teléfonos celulares , Digital Radio Mondiale, Eureka 147, y muchos otros de la red de área local, los estándares de televisión y radio digitales.
Calefacción
Energía de radio frecuencia generada para la calefacción de objetos generalmente no está destinado a irradiar fuera del equipo de generación, para evitar interferencias con otras señales de radio.Los hornos de microondas utilizan ondas de radio intensas para calentar la comida.Diatermia equipo se utiliza en la cirugía para el sellado de los vasos sanguíneos . Inducción hornos se utilizan para la fusión de metales defundición, yplacas de inducción para cocinar.
Servicio de radio Amateur
Radio Amateur, también conocida como "la radioafición", es un hobby en el que los entusiastas están autorizados para comunicarse en un número de bandas en el espectro de frecuencias de radio no comercial y para su propio disfrute. También pueden proporcionar ayuda de emergencia y el servicio público. Esto ha sido muy beneficioso en casos de emergencia, salvar vidas en muchos casos. Los radioaficionados usan una variedad de modos, incluyendo los nostálgicos como el código Morse y los experimentales como Experimental radio de baja frecuencia. Varias formas de la radio fueron iniciados por radioaficionados y más tarde se convirtió en importancia comercial, incluyendo la FM, banda lateral única (SSB), AM, radio por paquetes digitales y repetidores de satélite. Algunas frecuencias aficionados pueden interrumpirse por el servicio de Internet de la línea eléctrica.
Servicios de radio sin licencia
, Servicios de radio sin licencia autorizados por los gobiernos personales, tales como radio de banda ciudadana en Australia , el EE.UU. y Europa , y Servicio de Radio Familiar y existen Multi-Uso de servicios de radio en América del Norte para proporcionar sencilla la comunicación de corto alcance, (por lo general) para los individuos y grupos pequeños, sin la sobrecarga de la concesión de licencias. Existen servicios similares en otras partes del mundo. Estos servicios de radio implican el uso de unidades de mano.
Radios libres, a veces llamadas de radio pirata, de la estacion "clandestinas", son,, estaciones de radiodifusión sin licencia ilegales no autorizadas. Estos son a menudo los transmisores de baja potencia operados en horarios esporádicos por aficionados, activistas de la comunidad, o los disidentes políticos y culturales. Algunas emisoras piratas que operan en alta mar en algunas partes de Europa y el Reino Unido se parecían más a las estaciones legales, mantener horarios regulares, con alto poder, y la venta de tiempo de publicidad comercial.
Radio control (RC)
Controles remotos de radio utilizan ondas de radio para transmitir datos de control a un objeto remoto como en algunas formas tempranas de misiles guiados, algunos controles remotos de TV temprana y una serie de maquetas de barcos, automóviles y aviones. Equipos remotos controlados industrial grande como grúas y conmutación locomotoras ahora utilizan generalmente técnicas de radio digital para garantizar la seguridad y la fiabilidad.
En Madison Square Garden, en la Exposición Eléctrica de 1898, Nikola Tesla demostró con éxito un barco controlado por radio. Le concedieron la patente US nº 613.809 para un "Método y aparato para controlar Mecanismo de Mudanza buques o vehículos."
