1. Las radiaciones electromagnéticas.

1. Las radiaciones electromagnéticas.

El espectro electromagnético recoge todos los tipos de ondas conocidas clasificadas según su longitud de onda o frecuencia. De esta forma tenemos desde las bandas más energéticas (rayos gamma) hasta las menos energéticas, como las bandas de ondas de radio. 

1.1. Repaso a la historia de las ondas electromagnéticas.

La misma luz del sol es una radiación electromagnética, así como sus rayos ultravioletas. Fue a partir del descubrimiento de la zona de radiofrecuencia cuando se empezó a hacer un uso comercial de las ondas y, a día de hoy, suponen la base de las telecomunicaciones.

El descubrimiento de las radiaciones electromagnéticas tiene su origen en 1820 cuando el danés Hans Christian Orsted preparaba su material para impartir una conferencia. 

Posteriormente, basándose en las experiencias de Orsted, Michael Farady descubrió en 1831 la inducción magnética. Años después, y aunque apenas sabía matemáticas, el físico James Maxwell logró formular en 1873 gracias a sus experimentos una serie de ecuaciones que relacionaban el campo eléctrico con el magnético; al resolver dichas ecuaciones se descubrió que la velocidad a la que viajan las ondas electromagnéticas en el aire es igual a la velocidad de la luz (300.000 km/s).

Todos estos conocimientos fueron la base para que el físico italiano Guglielmo Marconi logrará desarrollar el telégrafo sin hilos. 

1.2. Fuentes de radiación electromagnética.

Podemos distinguir dos tipos de fuentes electromagnéticas: naturales y artificiales.

• Las naturales son las causadas principalmente por el Sol, que al incidir sobre los objetos de la Tierra originan diversos efectos: absorción, reflexión, transmisión, luminiscencia o calentamiento.
• Las artificiales son las provocadas por cualquier dispositivo que haya creado el ser humano, como por ejemplo los usados en telecomunicaciones.

1.3. Clasificación de las ondas electromagnéticas.

Una onda electromagnética está caracterizada por los tres parámetros que se citan a continuación:

• Frecuencia (f): define el número de vibraciones por segundo. Se mide en hertzios (Hz).
• Velocidad (c): es siempre la misma y por tanto independiente de la frecuencia de la onda. Se mide en kilómetros por segundo.
• Longitud de onda: una onda está formada por una serie de crestas y valles. La distancia entre dos de estos elementos nos indica la longitud de la onda, expresada en metros.

Estos parámetros están relacionados según las expresiones E=h.f y c=landa.f, donde E es la energía de radiación, h es una constante llamada constante de Plank (6,67.10^-34 J.s) y c es la velocidad de la luz.

En telecomunicaciones las ondas se clasifican por sus diferentes bandas de frecuencia, siendo cada banda apropiada para una determinada actividad. Debido a que la radiación comenzó en Estados Unidos, el nombre de las diferentes bandas se expresan en inglés.

 

1.4. Propagación de las ondas electromagnéticas.

Una modulación es una técnica para enviar información a través de ondas de radio. Consiste en variar alguno de los parámetros de la onda como amplitud, la frecuencia o la fase con el fin de modificar la información que queremos enviar.

Para una propagación satisfactoria de la onda también son necesarias las siguientes variables:

• Potencias: A la hora de establecer una comunicación con una determinada tecnología, tenemos que considerar la potencia a la que se debe emitir para que llegue a su destino, ya que las ondas al propagarse por el aire sufren una atenuación debido a diversos efectos.
• Limitación de emisiones: Resulta indispensable garantizar que las emisiones de las antenas no sobrepasen un determinado valor. Esta limitación de las emisiones se establece según los efectos caloríficos que produzcan, puesto que es perjudicial para la salud estar expuestos a dosis elevadas, al igual que también es peligrosa la exposición prolongada a un sol muy intenso.
• La frecuencia en la que se emite: Cada frecuencia está destinada a un determinado servicio, y el hecho de que dos ondas coincidan en frecuencias cercanas puede causar interferencias, con lo que la comunicación no será satisfactoria.