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Radiotécnia

Radiotecnia
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Concepto:Técnica que se ocupa de la telecomunicación por radio y todo lo relativo a los aparatos receptores o emisores de radio.

Radiotecnia. Conjunto de técnicas destinadas a obtener diversas aplicaciones de las ondas de radio, entre ellas la emisión y recepción de sonidos mediante ondas radioeléctricas o hercianas. y que se basa en complejos circuitos electrónicos dentro de los cuales encontramos; radiocomunicación, radiodifusión, televisión, amplificador termoiónico

Radiocomunicación

La radiocomunicación es la tecnología que posibilita la transmisión de señales mediante la modulación de ondas electromagnéticas. Estas ondas no requieren un medio físico de transporte, por lo que pueden propagarse tanto a través del aire como del espacio vacío.

En 1895, A.S. Popov informó a la Sociedad Físico- Química Rusa del descubrimiento, hecho por él, de un registrador de tormentas, aparato que permitía registrar las ondas electromagnéticas producidas durante las descargas eléctricas atmosféricas. En realidad, este aparato era el primer receptor de radio. Un año después Popov, en una asamblea de la antedicha sociedad, demostró una sesión de radiocomunicación. Desde un edificio fue transmitido a otro, que se hallaba a 250 m de distancia, un radiograma que decía: Heinrich Hertz. Por este mismo tiempo también se ocupaba de los problemas de la radiocomunicación G. Marconi, que hizo mucho por introducir el empleo de la radio. Ahora, cuando la comunicación por radio y televisión se realiza entre la Tierra y las naves espaciales que se encuentran cerca de Venus o de Marte, la noticia acerca de una transmisión a 250 m o incluso a varios kilómetros de distancia nos parece insignificante. Pero no hay que olvidar que estos fueron los primeros pasos de la humanidad una rama nueva, inexplorada, de la ciencia y la técnica.

En los albores de la radiotecnia para obtener oscilaciones de alta frecuencia se utilizaba la descarga por chispas de alta frecuencia. Este procedimiento tenía una serie de inconvenientes. En primer lugar, toda la energía se consumía prácticamente en calor, y no en la radiación, de manera que el rendimiento del generador era muy pequeño y el alcance de la emisión de sólo unas decenas de kilómetros. Por otra parte, con la descarga por chispas no se conseguían ondas sinusoidales, sino una serie de impulsos amortiguados. Con ellos sólo era posible efectuar la comunicación radiotelegráfica y no la transmisión del sonido, ya que los impulsos amortiguados no se pueden modular.

A partir de los años cincuenta, las lámparas de radio empezaron a ser sustituidas en muchos circuitos por dispositivos semiconductores (transistores, los cuales poseen una serie de importantes ventajas. Pero la sustitución de la lámpara por el transistor no cambia la esencia del fenómeno,

Radiodifusión

La base de un transmisor de radio moderno es el generador de oscilaciones no amortiguadas, de lámparas o de transistores. El generador produce las oscilaciones de alta frecuencia (frecuencia portadora ú)

Las oscilaciones sonoras (penetran en el micrófono y en él se transforman en oscilaciones eléctricas. En el modulador tiene lugar el proceso de transformación de las oscilaciones sinusoidales no amortiguadas en oscilaciones moduladas .Una vez amplificadas, las oscilaciones moduladas llegan a la antena, que sirve para radiar las ondas electromagnéticas. Estas ondas son recibidas por la antena del receptor y producen oscilaciones en el circuito resonante CR Las débiles oscilaciones de alta frecuencia entra en un amplificador y luego en el detector .De las oscilaciones detectadas se separa la componente de baja frecuencia (acústica) , que después de amplificada se transmite al altavoz dinámico.

El circuito resonante del receptor consta de una bobina y un condensador de capacidad variable, lo que da la posibilidad de sintonizarlo con la frecuencia de la onda que emite una u otra emisora. Si se recibieran ondas sinusoidales sería conveniente tener un circuito resonante con factor de calidad muy grande, lo que permitiría elevar su selectividad, es decir, su capacidad para distinguir las señales de dos emisoras de frecuencias portadoras próximas. Pero el circuito resonante debe recibir oscilaciones moduladas, que no tienen una frecuencia, sino una banda de frecuencias que llenan cierto intervalo del espectro. Para que la señal no se distorsione es necesario reproducir sin distorsión toda la banda de frecuencias, lo cual se consigue con una curva de resonancia muy achatada. Esto sólo es posible en el caso en que el factor de calidad del circuito es pequeño.

Así, pues, las condiciones de alta selectividad y buena reproducibilidad se contradicen y en la práctica hay que llegar a un compromiso razonable. Advertimos también que cuanto mayor es la frecuencia portadora, tanto más amplio es el intervalo de frecuencias que puede reproducirse sin distorsión. Esta es una de las causas por las que cada vez se utiliza más la gama de ondas cortas y ultracortas.

Televisión

El esquema de la televisión coinciden rasgos generales con el de la radiodifusión. La emisora se distingue en que aquí las oscilaciones de la frecuencia portadora se modulan no sólo por la señal acústica, sino también por la señal de imagen, procedente de unos tubos transmisores especiales (iconoscopios o superorticones). Finalmente, en el volumen de la modulación entran además las señales para sincronizar la exploración del haz electrónico del iconoscopio, en cuya pantalla se reproduce la imagen En el receptor de televisión la señal de alta frecuencia se vuelve a dividir en tres: la señal de imagen (videoseñal), el acompañamiento sonoro y las señales de mando. Una vez amplificadas, estas señales van a parar a sus respectivos canales, en los cuales se utilizan debidamente. Las señales de mando hacen que el haz electrónico efectúa la exploración horizontal, a lo largo de las líneas, y que pase de una línea a otra. En total, en 1/30 de segundo, el haz traza 625 líneas que constituyen un cuadro. Si durante este tiempo no hay señal de imagen, la pantalla se verá iluminada uniformemente. La video señal amplificada se hace llegar al electrodo de mando del cañón electrónico, debido a que varía la intensidad del haz de electrones y, en consecuencia, el brillo de un punto dado de la pantalla. A expensas de estas variaciones se produce la imagen. Debido al gran volumen de información que tiene que llevar la señal de televisión, ésta ocupa una banda de frecuencias del orden de 4—5 MHz (en los receptores de radiodifusión es de cerca de 10 kHz). Esto significa que la frecuencia portadora de las ondas electromagnéticas también debe ser muy alta. La frecuencia que se utiliza es de 50 a 900 MHz (la longitud de onda, de 6 m a 30 cm). Las ondas que se emplean en la radiodifusión son mucho más largas y van desde 1,5km hasta unas decenas de metros.

Amplificador termoiónico

Como el receptor se suele encontrar a distancias muy grandes de la emisora, a su antena llega una parte insignificante de la energía radiada por ésta. Se plantea el problema de amplificar la potencia de las oscilaciones débiles. Este problema se resuelve utilizando amplificadores de lámparas termoiónicas o de transistores. El circuito de un amplificador muy sensible de un tríodo. Veamos para qué sirven y cómo funcionan en principio los grupos fundamentales de este circuito.

A los electrodos de la rejilla se hace llegar la débil tensión alternativa que hay que amplificar. La resistencia Rg une la rejilla con el menos de la batería anódica. Como resultado, el potencial de la rejilla oscila de un modo insignificante respecto de este potencial negativo.

La resistencia R1 y el condensador C1 en el circuito del cátodo originan la llamada «polarización catódica», a expensas de la cual el potencial de la rejilla resulta ser inferior que el potencial, del cátodo. En efecto, dentro del triodo la corriente va del ánodo al cátodo y después, a través de la resistencia R1, al menos de la batería del ánodo. Juzgando por la dirección de la corriente, nos convencemos de que Formula. En dependencia de la tensión anódica y de la resistencia R1 varía la diferencia de potencial entre el cátodo y la rejilla, lo que permite elegir el «punto de trabajo» O del amplificador bien en la parte lineal de la característica o bien en su inflexión El condensador C1, de varias decenas de microfaradios de capacidad acumula carga eléctrica y con esto atenúa las pulsaciones del potencial del cátodo.

Fuente

  • B.M.Yavorski,A.A.Pinski. Fundamentos de Física II. Oscilaciones y ondas . Física Cuántica. Editorial MIR. Moscú,1983.128-133P.