Tecnologia
3r ESO
Es tracta d'un sistema de telecomunicació del so (veu, música, ...) mitjançant la utilització d'ones electromagnètiques que es propaguen per l'espai. És, per tant, un sistema de comunicació inalàmbric.
El
seu descobriment es remunta al 1867 quan el físic J. C. Maxwell,
investigant les propietats de l'electricitat i el magnetisme, va
teoritzar sobre l'existència teòrica de les ones electromagnètiques.
Aquesta hipòtesi la va demostrar H. R. Hertz el 1887 quan va aconseguir
generar ones electromagnètiques i detectar-les en un dispositiu situat
a 30 centímetres de l'emissor. S'anomenen ones hertzianes en honor al
seu descobridor.
L'experiment
d'Hertz consistia en un emissor que generava ones fent saltar una
espurna elèctrica. Per detectar-les s'utilitzava un anell metàl·lic
seccionat en un punt. Els electrons dels àtoms de l'anell captaven
l'energia de l'ona i es posaven en moviment, és a dir, generava un
petit corrent elèctric. En arribar al punt on l'anell estava tallat, el
corrent generava una petita espurna, cosa que permitia saber que
s'havis rebut l'ona.
Universalment,
Gugliermo Marconi està considerat com l'inventor de
la radio, que l'any 1895 utilitza els descobriments de Maxwell i Hertz
per construir el primer sistema de comunicació sense fils. El 1896 va
transmetre una senyal a una distància de 1,6 quilòmetres.
Va
patentar i desenvolupar comercialment la telegrafia sense fils amb un
sistema que permetia enviar missatges en codi Morse fent servir les
ones de ràdio. El moment culminant de les investigacions de Marconi es
va produir el 1901 quan va aconseguir transmetre un missatge entre
Europa i Amèrica, va ser el primer missage sense fils de llarga distància.
Amb l'avanç de l'electrònica (vàlvules, transmissors, circuits integrats), el sistema de Marconi va anar evolucionant utilitzant-se dispositius electrònics cada vegada més sofisticats i reduint la mida del aparells.
El següent repte va ser la transmissió de so, que va ser inventada per R. Fessenden el 1906 i a la dècada de 1920 es va iniciar l'emissió comercial de la ràdio als Estats Units i a Europa. La ràdio es va popularitzar de manera que per primera vegada hi havia un mitja de comunicació que oferia de forma directa notícies i entreteniment. Cap al 1950 l'ús de transistor va permetre reduir la mida i el cost dels receptors de ràdio. Actualment la ràdio és un mitjà molt popularitzat i sobretot ha estat la base d'atres invents com la televisió, el telèfon mòbil o la connectivitat WiFi.
Les ones sonores emeses pel locutor de ràdio són captades per un
micròfon, que les transforma en un senyal elèctric. Aquest senyal
s'envia a una emissora on un equip electrònic s'encarrega d'amplificar
el senyal processant-lo i difonent-lo en forma d'ona de ràdio a través
d'una antena transmissora. L'ona es propaga en totes les direccions, de
manera que pot ser captada per tots els receptors de ràdio que estiguin
en la seva zona de cobertura. L'antena del receptor capta l'ona i la
transforma en un senyal elèctric molt feble. A l'interior del receptor
el senyal s'amplifica i s'envia a un altaveu que el transforma en una
ona sonora molt semblant a la que va emetre el locutor.
Hi ha moltes emissores diferents per la qual cosa el receptor disposa d'un circuit sintonitzador que permet seleccionar la freqüència de l'emissora que volem escoltar.
Una emissora de ràdio es caracteritza per la seva freqüència que és pròpia i no la pot fer servir cap altra emissora en la mateixa zona per tal d'evitar les interferències. És el que es coneix com a ona portadora, però aquesta per si sola no transmet molta informació només indica que la emissora està en funcionament. Per enviar la informació als oients cal modificar l'ona portadora amb la finalitat d'introduir-hi un missatge. La manera més senzilla és apagar o encendre la portadora, tal i com funciona la telegrafia sense fils de Marconi. Amb un posador podem fer que l'ona portadora emeti durant un breu moment (equivaldria al punt Morse) o fer que funcioni una mica més (equivaldria a la ratlla Morse), d'aquesta manera podem enviar un missatge telegràfic a distància usant les ones de ràdio.
Apagar i encendre una ona contínua és un mètode molt poc eficient d'enviar informació a través d'una ona electromagnètica.
Un millor mètode és modular l'ona portadora, és a dir, anar canviant
la forma de l'ona que emet l'emissora per inserir-hi el missatge que
volem transmetre.
La senyal elèctrica en la que s'ha convertit el so, procedeix de distints dispositius (micròfon, reproductor de cinta magnètica, de compact-disc, ...), bé sigui directament o tractada mitjançant taules de mescles, s'amplificarà adequadament, constituint la senyal moduladora. Mitjançant oscil·ladors de radiofreqüència es generarà l'ona portadora, de freqüència estable, la qual, convenientment amplificada, serà el "vehicle" de transport de la senyal moduladora.
Posteriorment es realitza la modulació, en amplitud o freqüència (AM o FM), obtenint la senyal modulada, que una vegada amplificada serà emesa a l'espai a través d'una antena. L'antena és un conductor capaç de radiar o absorbir energia de l'espai del voltant la qual té una longitud d'ona que és múltiple o divisor de la longitud d'ona de la senyal emesa.
L'amplitud modulada (AM) consisteix en què una ona de ràdio que surt
de l'emissora es va modificant constantment fent-la més "alta" o més
"baixa" en funció del senyal que es rep del micròfon pel qual està
partant el locutor.
Recordem que l'"alçada" de l'ona és l'amplitud de
l'ona, per tant podem dir que l'AM consisteix en variar l'amplitud de
l'ona pootadora en funció de l'amplitud de l'ona que transporta el
missatge de veu.
Recordem que si la modulació realitzada és en amplitud (AM), s'obté
una ona de freqüència constant i igual a la de la senyal portadora i
d'amplitud variable en funció de la senyal moduladora.
La modulació AM va ser el primer mètode utilitzat per codificar el so en una ona de ràdio.
En el cas de la modulació en freqüència (FM), s'obté una ona d'amplitud constant i freqüència variable, depenen del valor de la senyal moduladora. Com més gran sigui l'amplitud del senyal que es rep del micròfon pel qual parla el locutor, més gran és la freqüència amb què emet l'emissora.
Recordem que la freqüència ens indica el nombre d'ones completes que s'envien per segon, podríem dir que si la freqüència és més alta, les ones estan més juntes i si la freqüència és més baixa, les ones estan més separades.
L'emissora no pot modificar gaire la seva freqüència, només té un marge petit respecte de la freqüència adjudicada legalment ja que en cas contrari podría interferir en la freqüència d'una altra emissora produint interferències i com a conseqüència cap de les dues emissores se sentiria correctament.
Les emissores que emeten en freqüència modulada (FM) tenen una
millor qualitat que les d'amplitud modulada (AM), ja que no és tan
sensible a les interferències, siguin naturals o artificials.
Les ones electromagnètiques es propaguen per l'espai a velocitats pròximes a les de la llum: 300 000 Km/s.
A mesura que una ona de ràdio o de televisió s'allunya de l'antena emissora, s'atenuarà; és a dir, disminueix la seva amplitud. Aquesta atenuació és directament proporcional a la freqüència de l'ona.
Les ones radiades per una antena poden ser de dos tipus:
Les que es propaguen per la superfície de la terra (ona de superfície).
Les radiades a l'espai, en les que existeix menor atenuació (ona d'espai).
En funció del tipus d'emissió, el mecanisme de propagació serà d'una o una altra forma. Així, en ona llarga la propagació es realitza per una superfície; en ona mitja pot donar-se tant per ona de superfície com per l'espai; i en ona curta (i freqüències superiors) es realitza per mitjà de l'ona d'espai.
A més, en la propagació d'ones electromagnètiques cal tenir en compte aspectes com:
Efectes no desitjats en les transmissions de ràdio són:
Realitza el procés invers a l'emissor:
L'ona electromagnètica d'una emissora de ràdio AM és interceptada per una antena.
El circuit està format per una bobina i un condensador variable que
sintonitza l'emissora i transforma les ones de ràdio en un corrent
elèctric oscil·lant, és a dir, un senyal elèctric.
El senyal elèctric es fa passar a través d'un díode de germani que rectifica el senyal i deixa passar només el semicicles positius.
Un condensador elimina les pulsacions del senyal rectificat i el converteix en un senyal continu.
El senyal resultant s'envia a uns auriculars que transformen el senyal en so.
CONTACTA: Mario Domenech
i Conxita
Sabartrés
