El inicio
Todo comenzó a fines del siglo XIX, más precisamente en el año 1873, cuando un físico oriundo de Escocia llamado James C. Maxwell expresó su teoría de las ondas electromagnéticas. Una década y media después, otro físico, el alemán Heinrich Hertz, confirmó esas teorías, logrando generar y detectar ondas electromagnéticas en un laboratorio.
El desarrollo de esta nueva tecnología y sus posibilidades continuaron con el croata Nikola Tesla y el italiano Guillermo Marconi, quien, basado en invenciones de Tesla, construyó el primer sistema de radio que en 1901 envió exitosamente señales cruzando 3.360 Km a través del océano.
Ese fue el nacimiento del telégrafo sin hilos y un año más tarde, un colaborador de Marconi, el español Julio Cervera, logró transmitir la voz humana, en lugar de señales, entre Alicante e Ibiza, patentando su logro en cuatro países.
Así vio la luz la radiofonía (la transmisión de sonidos por ondas de radio) o, simplemente la radio y es a lo que nos referiremos en general en este artículo y aunque en la actualidad los medios de transmisión se hayan diversificado (como veremos mas adelante), hablaremos de la tradicional radio, la que desde hace un siglo nos acompaña trayéndonos música y noticias a través del éter, como decían los locutores de antaño.
Ondas de radio
La onda de la que hablaremos es una variación física, en nuestro caso electromagnética, de tipo repetitivo. La energía eléctrica que se propaga al espacio libre lo hace en forma de ondas electromagnéticas, comúnmente llamadas ondas de radio, que viajan a la velocidad de la luz.
Para conocer los componentes y sus nombres vamos a representar una clásica onda senoidal (aunque puede tener cualquier otra forma). El eje vertical representa la energía, positiva hacia arriba y negativa hacia abajo del eje horizontal, que representa el tiempo.
Desde que la onda corta el eje hasta que lo vuelve a cortar en el mismo sentido (por ejemplo, descendente) se denomina ciclo y la cantidad de veces que esto sucede en un periodo de tiempo se llama frecuencia.
La frecuencia se mide en Hertz (Hz) que equivale a ciclos/segundo (c/s).
Finalmente, el valor máximo (o valor pico) de energía de la onda se llama amplitud.
Ahora bien, considerando que la energía electromagnética se desplaza a la velocidad de la luz (300.000.000 m/s), si conocemos la frecuencia (f) de una onda podemos calcular la distancia recorrida por un ciclo. Así obtenemos el valor llamado longitud de onda: λ (lambda).
λ = 300.000.000 / f
Longitud de onda representada por la letra griega λ (lambda)
Es muy común encontrar referencias a la longitud de onda en lugar de a la frecuencia, por ejemplo: onda corta, onda media, transmisor de 80 metros, antenas de media onda, etc.
Las longitudes de onda de las radios de AM de onda media (535 a 1705 kHz) van de 561 a 176 metros, mientras que las de FM (88 a 108 MHz) son considerablemente más cortas y van de 3,41 a 2,78 metros.
Antenas
Para transmitir y recibir ondas de radio se utilizan antenas. Son dispositivos que convierten la energía eléctrica en ondas (antenas transmisoras) o, a la inversa, detectan las ondas de radio y las convierten en energía eléctrica (antenas receptoras).
Cualquier circuito por el que circule corriente alterna irradia una cierta cantidad de energía eléctrica en forma de ondas electromagnéticas, pero la cantidad de energía así irradiada es extremadamente pequeña a no ser que las dimensiones del circuito de acerquen al orden de magnitud de la longitud de onda.
Para obtener el mejor rendimiento entre la antena y la salida de potencia del equipo transmisor, las emisoras de AM suelen tener antenas verticales de media onda (λ /2) que alcanzan alturas de más de 250 metros. Como ejemplo, la antena de Radio Rivadavia de Buenos Aires que transmite en 630 kHz tiene un largo de aproximadamente 238 metros en una estructura que alcanza 252 metros. En cambio, Radio La Red, también de Buenos Aires, transmite en 910 kHz por lo que la longitud de su antena es de alrededor de 165 metros y precisa de una estructura considerablemente más baja.
También debemos considerar que la antena utiliza el suelo como parte de su configuración, por lo tanto se instalan en grandes espacios despejados usualmente en las afueras de la ciudad. Por ejemplo, Radio La Red tiene su antena en la localidad de Ituzaingó, a 28 km de la ciudad de Buenos Aires.
El caso de las emisoras de FM es muy diferente ya que transmiten en frecuencias mucho más altas y por lo tanto una antena de media onda apenas superaría el metro y medio. Esto permite montar arreglos de antena más sofisticados que mejoran aspectos como la direccionalidad y el rendimiento.
Debido a su relativamente corto alcance (casi visual), suelen montarse sobre edificios altos de la ciudad para mejorar el área de cobertura.
Las antenas receptoras son generalmente pequeñas, ya que solo necesitan captar un poco de la energía electromagnética propagada, para convertirla en energía eléctrica que luego de pasar por circuitos electrónicos se convertirá en sonido.
Solamente, para el caso de recepción de onda corta, se usaban largas antenas que generalmente eran un cable de varios metros tendido en altura entre postes, árboles o techos y que finalmente se conectaba a un borne en el aparato receptor. Así podían captarse las lejanas y débiles señales internacionales.
La señal portadora
Cuando mencionamos la frecuencia en la que opera una estación de radio (por ejemplo, Radio La Red en 910 kHz o FM Aspen en 102.3 MHz), nos referimos realmente a su señal u onda portadora. Esta es una señal de ondas de radio muy potente (en el caso de La Red, por encima de los 100 kw), fijada en una frecuencia determinada, para la cual se sintonizan con precisión el equipo transmisor y su antena. Así como del mismo modo también debe ajustarse la sintonía del equipo receptor que eventualmente quiera recibir dicha señal.
La señal portadora pura no acarrea ningun dato mas que su propia presencia. Así, la primitiva radio de Marconi, también llamada telégrafo sin hilos, transmitía datos en código Morse basados en la presencia o no de la señal. En cambio, en la actualidad, la onda portadora no nos interesa más que para la sintonía y lo que sí nos importa es el contenido que transporta.
Modulación
Ahora bien, para que las ondas de radio puedan transportar algún contenido como la voz humana o la música, tenemos que usar dicho contenido para modular la onda portadora.
La modulación consiste en variar un determinado aspecto o parámetro de una señal portadora con una segunda señal, llamada moduladora, generando como resultado una señal u onda modulada.
AM y FM
Si bien hay varios tipos de modulación tanto analógicos como digitales, en la radiodifusión se usan fundamentalmente dos, la modulación en amplitud y la modulación en frecuencia, ambos analógicos. Así, comúnmente distinguimos entre las radios de AM (Amplitud Modulada) y FM (Frecuencia Modulada).
La primera consiste en variar (modular) la amplitud de la onda portadora de radiofrecuencia (RF) en función de la amplitud de la señal de audiofrecuencia (AF) que sería nuestro contenido (música, voz, etc.).
En cambio, en el caso de la FM, nuestra señal de AF se utiliza para variar levemente la frecuencia de la onda portadora. Para poder hacer esto sin alterar la sintonía, la frecuencia portadora debe ser lo suficientemente alta para convertir en despreciables sus variaciones. Esto se logra con portadoras del orden de los 100 MHz moduladas con ondas de audio que van de 20 Hz a 20 kHz, estableciendo una relación de 5000 a 1.
Sin lugar a dudas, la modulación de amplitud es el método más usado y de mayor cobertura en todo el mundo, utilizado tanto en radiodifusión como en radiocomunicaciones, permite usar prácticamente todo el espectro de radiofrecuencias, con áreas de propagación de señal que van desde unos cientos de kilómetros hasta la totalidad del planeta, pudiendo utilizar receptores sencillos (incluso pasivos) tanto como muy sofisticados.
Las radios FM son muy populares en los centros urbanos, ya que logran transmitir el contenido de audio con una calidad muy superior a las radios AM y con muy baja interferencia pero tienen un área de cobertura de solo unas decenas de kilómetros y necesitan de aparatos receptores técnicamente mucho más complejos, que en sus comienzos eran también muy caros, pero que gracias al avance tecnológico, en la actualidad ya no lo son.
Hoy en día, con una relativamente baja inversión, es posible montar una FM de medio alcance, por lo que han proliferado cientos de estaciones con fines sociales, comunitarios o focalizadas en el comercio local, sobre todo en pueblos y ciudades pequeñas, muchas de ellas semi-profesionales y por fuera de la regulación.
Hasta los años 80 era común ver en pueblos y ciudades el uso de sistemas de sonido con altoparlantes conectados con cables y distribuidos por las calles céntricas difundiendo música, publicidad, anuncios y noticias durante el horario comercial. Estos sistemas conocidos como propaladoras (también “La Voz de…”) fueron rápidamente reemplazadas por las FM locales y hoy casi no se ven.
El ancho de banda
Cuando se modula una onda se produce un efecto de suma y resta de las frecuencias moduladora y portadora resultando una señal con una frecuencia central (la portadora pura) y variaciones de esta, en mas y en menos (conocidas como Banda Lateral Superior y Banda Lateral Inferior), hasta alcanzar la máxima frecuencia de la moduladora. Esta variación posible de frecuencias en torno a la onda portadora, se conoce como ancho de banda.
Las frecuencias en las que operan las radios de AM son asignadas por un ente regulador (en Argentina el ENACOM) y van de 540 a 1700 kHz, separadas en canales de 10 kHz, por lo tanto, la frecuencia máxima de audio no puede superar los 5 kHz o de lo contrario, pisaría el canal adyacente, lo que obviamente limita la calidad del sonido ya que el espectro audible se extiende hasta los 20 kHz.
La asignación de frecuencias suele hacerse canal por medio, permitiendo así un ancho de banda mayor aunque todavía distante del ideal.
Muy diferente es el caso de las emisoras de FM que transmiten entre 88 y 108 MHz con canales de 0.2 MHz (200 kHz) donde pueden acomodar perfectamente los 20 kHz del espectro audible y además una señal complementaria para transmitir en estéreo, desplegando generosamente un ancho de banda que nunca se acercará a los bordes del canal asignado.
Onda Corta y el auge de la Radio
Las transmisiones de radio en AM tuvieron un segundo rol y desarrollo paralelo con las emisiones en onda corta. Estas se realizaban en frecuencias más altas, desde 3 hasta 30 MHz y, por consiguiente, de longitud de onda más corta (de 11 a 120 metros).
Este rango de las ondas cortas tiene la peculiaridad de rebotar en la ionosfera, pudiendo llegar, sobre todo durante la noche, a cubrir gran parte del planeta.
Las bandas conocidas como tropicales de 120, 90, 75 y 60 metros están asignadas a la zona tropical del planeta y son usadas mayoritariamente por emisoras locales como alternativa a las AM de onda media. Por otro lado, las bandas internacionales de 49, 41, 31, 25, 21, 19, 16, 13 y 11 metros están asignadas a emisoras de todo el mundo que las usan para sus transmisiones de cobertura mundial.
Fue así que las emisoras más importantes del mundo establecieron sus transmisiones con equipos de gran potencia para alcanzar a las personas en alta mar, en las colonias de todo el mundo y saltar fronteras en épocas de guerras y conflictos y llegar con su mensaje de esperanza y compañía a aquellos que estaban lejos.
Hasta poco más de la mitad del siglo XX, las radios de onda corta crecieron en importancia y contenidos. Muchos países las usaban para difundir su cultura, su historia, su música, sus ideas políticas y religiosas y hasta enseñar su idioma. Pero lo más importante era las noticias. Las personas podían enterarse casi al instante de los acontecimientos que tenían lugar en cualquier lugar del mundo. Informaciones de las bolsas, elecciones, batallas, tragedias, descubrimientos y otros sucesos eran narrados en boletines y programas noticiosos desde las grandes capitales.
Las distancias, los muros, los regímenes totalitarios, las selvas, los desiertos, los mares, las montañas y, los destierros ya no eran un obstáculo para la información, la cultura y la libre expresión.
La TV internacional frente a la Radio
A partir de los años 60 comienza a desarrollarse la era espacial en las comunicaciones y para 1964 ya fue posible transmitir vía satélite la televisación de los Juegos Olímpicos de Tokio.
El avance tecnológico fue abrumador y una década después ya prácticamente no había límites para ver en vivo y en colores lo que ocurría en cualquier parte del mundo, siempre y cuando hubiera una empresa que subiera las imágenes al enlace satelital y otra empresa que las bajara para luego transmitirlas públicamente. Estas acciones tienen un elevado costo que suele pagarse con la publicidad, pero a veces, la politica tambien suma y mucho, a favor o en contra de una transmisión.
Entonces, durante la Guerra Fría y en medio del auge de gobiernos dictatoriales y totalitarios, las personas solamente podían elegir entre lo que se les ofrecía para ver, aunque solo fuera parte de la realidad.
La Radio resurgió, entonces, como un baluarte de la libertad de información haciendo que una persona en sudamérica pueda oír por igual las voces de la BBC, Radio Moscú o La Voz de América, directamente de su fuente y sin que nadie decida si está bien o mal.
El ocaso
En la última década del siglo XX y con el final de la Guerra Fría, el mundo comienza a interconectarse libremente a través de internet. Las radioemisoras, toman nota de esto y comienzan utilizar la World Wide Web para transmitir su contenido, ya no como ondas de radio, sino como una corriente de datos desplazándose por las redes de todo el mundo, disponible para cualquiera que se conecte a internet.
Los años siguientes continuaron con un crecimiento exponencial de la conectividad y es historia conocida. Como consecuencia de esta nueva tecnología, las transmisiones de onda corta cayeron casi en desuso, quedando unas pocas emisoras, casi todas institucionales.
Las transmisiones radiales de AM y FM compiten (y a menudo pierden) con sus propias emisiones de internet y las radios portátiles ya perdieron la batalla contra los smartphones.
De todas formas,no parece haber en el horizonte un final súbito y definitivo (como el del Telex, por citar un ejemplo) para las emisoras de AM y FM, porque todavía quedan muchísimas personas que encienden a diario sus radiorreceptores y reciben, gratuitamente y a través del éter, la tradicional compañía de la radio, tal como lo han hecho generación tras generación durante más de un siglo.