Radiofrecuencia

Radiofrecuencia
Este artículo trata sobre la parte del espectro electromagnético. Para los aspectos técnicos de las comunicaciones por este medio, véase Radiocomunicación.
«RF» redirige aquí. Para el elemento químico de símbolo Rf, véase Rutherfordio.

El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 kHz y unos 300 GHz. El hercio es la unidad de medida de la frecuencia de las ondas, y corresponde a un ciclo por segundo.[1] Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro, se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.

Contenido

Clasificación

Artículo principal: Bandas de frecuencia

La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:

Nombre Abreviatura inglesa Banda ITU Frecuencias Longitud de onda
< 3 Hz > 100.000 km
Frecuencia extremadamente baja Extremely low frequency
ELF
1
3-30 Hz 100.000–10.000 km
Super baja frecuencia Super low frequency
SLF
2
30-300 Hz 10.000–1.000 km
Ultra baja frecuencia Ultra low frequency
ULF
3
300–3.000 Hz 1.000–100 km
Muy baja frecuencia Very low frequency
VLF
4
3–30 kHz 100–10 km
Baja frecuencia Low frequency
LF
5
30–300 kHz 10–1 km
Media frecuencia Medium frequency
MF
6
300–3.000 kHz 1 km – 100 m
Alta frecuencia High frequency
HF
7
3–30 MHz 100–10 m
Muy alta frecuencia Very high frequency
VHF
8
30–300 MHz 10–1 m
Ultra alta frecuencia Ultra high frequency
UHF
9
300–3.000 MHz 1 m – 100 mm
Super alta frecuencia Super high frequency
SHF
10
3-30 GHz 100–10 mm
Frecuencia extremadamente alta Extremely high frequency
EHF
11
30-300 GHz 10–1 mm
> 300 GHz < 1 mm

A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20.000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.

Historia

Artículo principal: Historia de la radio

Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell. Heinrich Rudolf Hertz, entre 1886 y 1888, fue el primero en validar experimentalmente la teoría de Maxwell.

El uso de esta tecnología por primera vez es atribuido a diferentes personas: Alejandro Stepánovich Popov hizo sus primeras demostraciones en San Petersburgo, Rusia; Nikola Tesla en San Luis (Misuri), Estados Unidos y Guillermo Marconi en el Reino Unido.

El primer sistema práctico de comunicación mediante ondas de radio fue el diseñado por Guillermo Marconi, quien en el año 1901 realizó la primera emisión trasatlántica radioeléctrica. Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como la radiodifusión.

Usos de la radiofrecuencia

Radiocomunicaciones

Artículo principal: Radiocomunicación
Sistemas de radio AM y FM.

Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados.

Radioastronomía

Artículo principal: Radioastronomía

Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia. En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en una frecuencia que se corresponde con una línea espectral,[2] por ejemplo:

  • Línea de HI o hidrógeno atómico. Centrada en 1,4204058 GHz.
  • Línea de CO (transición rotacional 1-0) asociada al hidrógeno molecular. Centrada en 115,271 GHz.

Radar

Artículo principal: Radar

El radar es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnéticas permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones. Entre sus ámbitos de aplicación se incluyen la meteorología, el control del tráfico aéreo y terrestre y gran variedad de usos militares.

Resonancia magnética nuclear

Artículo principal: Resonancia magnética nuclear

La resonancia magnética nuclear estudia los núcleos atómicos al alinearlos a un campo magnético constante para posteriormente perturbar este alineamiento con el uso de un campo magnético alterno, de orientación ortogonal. La resultante de esta perturbación es una diferencia de energía que se evidencia al ser excitados dichos átomos por radiación electromagnética de la misma frecuencia. Estas frecuencias corresponden típicamente al intervalo de radiofrecuencias del espectro electromagnético. Esta es la absorción de resonancia que se detecta en las distintas técnicas de RMN.

Otros usos de las ondas de radio

Curiosidades

Los campos electromagnéticos naturales son más fuertes en frecuencias inferiores al límite de 100 kHz. El campo eléctrico estático de la tierra alcanza valores de 100 V/m en condiciones de buen tiempo en la capa de aire próxima al suelo. La presencia de nubes de tormenta incrementa la tensión del campo y las descargas eléctricas naturales producen una radiación de banda ancha centrada en los 10 kHz. En la gama de RF y microondas recibimos radiación del sol y las estrellas pero en magnitud de 10 pW/cm²

La densidad de potencia de las fuentes naturales cae no linealmente con la frecuencia hasta valores inferiores a 10-22 uW/cm2.MHz sobre los 10 MHz, siendo la irradiancia más alta en la noche que durante el día.

Véase también

  • Simulcast, técnica para la mejora de uso del espectro radioeléctrico (en español)

Referencias

  1. [1] Introducción al análisis de circuitos. Escrito por Robert L. Boylestad. página 525. ( books.google.es )
  2. Radio frequencies of the astrophysically most important spectral lines, IAU; http://www.craf.eu/iaulist.htm

Enlaces externos


Predecesor:
Radiofrecuencia
Lon. de onda: ∞ ← 3×10−1m
Frecuencia: 0 ← 109 Hz
Sucesor:
Microondas

Wikimedia foundation. 2010.

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