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Razones por las que se eligen las ondas de radio para la transmisión remota y de corta distancia
prólogo
Durante la Edad de Piedra, la información se difundía a pie oa través de bestias como caballos y camellos. La información se difundió muy lentamente. Puede llevar días o incluso meses entregar información a pie a largas distancias.
Con el uso de la bestia, la información se difundió un poco más y más rápido como un rayo con la transición al siglo XXI, donde se exploraron la ciencia y la tecnología.
Puede sentarse en su habitación, marcar un número en su teléfono y conectarse instantáneamente con amigos que están a millones de kilómetros de distancia. Todos los mensajes que escribimos y enviamos en nuestros teléfonos móviles se transmiten a través de ondas electromagnéticas u ondas em, como otros las llaman.
Hay muchos tipos diferentes de ondas EM (electromagnéticas), pero nos centraremos estrictamente en las ondas de radio. ¿qué es eso? como se propaga como puedo detectarlo Por supuesto, ¿cómo hacer un receptor de radio simple? Veamos algunas cosas primero para una mejor comprensión.
Onda M
Las ondas electromagnéticas u ondas EM son un tipo de radiación electromagnética resultante de descargas eléctricas o rayos. Cualquier descarga eléctrica puede producir ondas electromagnéticas con longitudes de onda cercanas a las de las ondas de radio.
La radiación electromagnética tiene propiedades ondulatorias. En otras palabras, las ondas EM se propagan, difractan, refractan, etc. Las ondas EM pueden interferir. Es decir, las ondas EM con frecuencias en el mismo rango o rango cercano experimentan interferencia cuando se cruzan en su camino. Las ondas electromagnéticas van desde ondas de radio de baja frecuencia y longitud de onda larga hasta rayos gamma de alta frecuencia y longitud de onda más corta, y los rayos gamma tienen la energía más alta.
ondas de radio
Las ondas de radio son una forma de radiación electromagnética. Tiene una baja frecuencia que va desde aproximadamente 150kHz a 100MHz.
oscilador
Para comprender mejor cómo se transmiten los datos por radio, debemos hablar sobre los osciladores. Hay dos tipos de osciladores. Hay osciladores mecánicos y osciladores eléctricos, pero nos centraremos solo en los osciladores eléctricos. Al conectar un capacitor a una bobina, puede hacer un oscilador u oscilador eléctrico.
Dar una carga a un condensador hace que el sistema oscile. La energía se almacena alternativamente en forma de campo magnético entre las placas del condensador y en la bobina. Cuando el sistema vibra, la energía se mueve de la bobina al capacitor, del capacitor a la bobina y viceversa.
El flujo de energía va acompañado del flujo de corriente. El flujo de corriente convierte parte de la energía del sistema en energía interna en los condensadores, bobinas y cables de conexión.
transmisor de radio
Las descargas eléctricas producen radiación electromagnética de radiofrecuencia. El crujido que se produce en una radio durante una tormenta eléctrica se debe a la interferencia entre las ondas de radio generadas por los rayos y las ondas de radio transmitidas por las estaciones cercanas. Pequeñas chispas alrededor de su casa pueden causar ruido en su aparato de radio.
En particular, las chispas se generan al encender y apagar un interruptor a través del cual fluye una gran corriente. Las chispas de los interruptores de termostato en ollas arroceras y refrigeradores, y las chispas de los contactos eléctricos, como las campanas eléctricas, tienden a producir ondas electromagnéticas que son detectadas por los aparatos de radio. Los primeros transmisores de radio funcionaban según el principio de la generación de chispas. Los transmisores modernos se comportan de manera diferente. Se componen de diferentes secciones.
- oscilador: Consta de un condensador y una bobina. Los condensadores y las bobinas se eligen de modo que el circuito oscile a una frecuencia de unos pocos kHz o MHz. Cuando se conecta un circuito a una antena o antena, se crea un campo eléctrico oscilante en el cable.
- amplificador de retroalimentación: Debido a la pérdida de energía, el oscilador no puede suministrar energía a la antena sin suministrar energía a la antena para compensar la pérdida. La energía suministrada al oscilador debe estar en resonancia con el oscilador. Para lograr esto, tomamos una pequeña fracción de la corriente oscilante del oscilador y dejamos que el resto fluya a través de la antena. Una pequeña porción de la corriente que tomamos se alimenta al amplificador. La salida del amplificador es una gran corriente oscilante. Tiene una frecuencia como un oscilador. Luego se alimenta una gran corriente al oscilador para proporcionar la energía requerida para mantener el circuito oscilando continuamente.
modulador
Un transmisor de radio solo puede producir una distorsión continua de ondas de radio de frecuencia y amplitud constantes si el transmisor contiene solo un oscilador y un amplificador de retroalimentación. Más moduladores modulan frecuencia (FM).
En un transmisor de radio, una fem de frecuencia de audio se alimenta al modulador. También se alimenta una portadora al modulador. Luego, el modulador modula la amplitud de la portadora para seguir la forma de onda de la fuerza electromotriz de la frecuencia de audio. Una portadora modulada en amplitud se alimenta a la antena.
Detección de ondas de radio
Por alguna razón, las ondas de radio son reflejadas por un reflector parabólico dirigido a una estación receptora a muchas millas de distancia. Los reflectores se utilizan para la transmisión hacia y desde los satélites de comunicaciones y para los enlaces de radio de microondas utilizados en los sistemas de comunicaciones.
Cuando la radiación electromagnética llega a un objeto metálico, genera una pequeña corriente eléctrica en el objeto metálico. Las antenas se utilizan para captar ondas de radio. Una antena o antena transporta corriente generada por todas las transmisiones cercanas que le llegan. Cuando lo escucho, no puedo escuchar ningún sonido claro porque el receptor de radio recibe muchas ondas de sonido.
Use su receptor de radio para sintonizar un canal específico para escuchar un sonido distinto transmitido por una de las estaciones transmisoras. El receptor consta de:
- sintonizador: Consta principalmente de un circuito condensador-bobina. La frecuencia de vibración se cambia cambiando la capacitancia del capacitor para que coincida con la frecuencia de la estación receptora.
- rectificador: Aunque la corriente oscila, si conecta un auricular a través del capacitor, no escuchará nada. Esto se debe a que las frecuencias (por encima de 150 kHz) son más altas de lo que nuestros oídos pueden percibir. Gracias al rectificador, puedes escuchar el sonido claramente.
- amplificador: Un amplificador amplifica la corriente para que incluso los altavoces más fuertes puedan escuchar el sonido.
Cómo hacer un receptor de radio simple
Siga estos pasos para construir un receptor de radio simple.
- Conecte la antena, el diodo, el cable de tierra y el sintonizador en serie con un capacitor variable conectado en paralelo a través de la bobina. La antena puede ser cualquier cable aislado de 25m de largo.
- Entierre la pieza de metal en el suelo y conecte el cable de tierra. Si el suelo en el que se va a enterrar la pieza de metal está seco, humedézcalo con agua.
- Una bobina se fabrica enrollando unas 80 vueltas de alambre aislado alrededor de una varilla de ferrita para mejorar las características de la bobina.
- Utilice un condensador variable de bajo valor, como 100 picofaradios (pf). Si no lo encuentra, use un capacitor fijo en el rango de 10pF a 470pF.
- El diodo utilizado es OA91. Diodo de germanio. También se pueden utilizar otros diodos de germanio.
- Si no obtiene resultados, pruebe con una bobina de 40 vueltas. Si aún no obtiene resultados, es posible que su estación de transmisión cercana no tenga suficiente potencia para recibir tales circuitos.
Un circuito simple para un receptor de radio con amplificación de una etapa.
¿Crees que la estación de transmisión cerca de ti es fuerte, pero todavía no hay resultados? ¡Relájate! En ese caso, es necesario introducir un amplificador en el circuito. Conecte como se muestra. Es una radio simple para ti. Las señales de radio tienen la menor cantidad de energía, por lo que no pueden transportar muchos datos a la vez. La mayor parte de lo que se transmite de forma inalámbrica es audio que las ondas de radio pueden transmitir sin demora, por lo que es adecuado para transmisiones locales o de corta distancia.
¿Por qué se eligen las ondas de radio para la transmisión de larga y corta distancia?
Es posible que se haya preguntado por qué otras ondas em no se utilizan para la transmisión de corto alcance, sino para enviar señales a largas distancias. Bueno, las ondas de radio no tienen un efecto de calentamiento como los hornos de microondas.
Las ondas de radio de baja frecuencia se difractan, por lo que incluso las personas detrás de las colinas pueden recibir la señal. A diferencia de otras ondas em, el receptor de radio no tiene que estar frente al transmisor para recibir la señal.
Para las radios de baja frecuencia, su capacidad de difracción permite que las señales se reciban detrás de las colinas. Los repetidores se utilizan para mejorar la calidad de la señal. Otras ondas em no se difractan fácilmente.
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