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Onda media

Radiador de mástil típico de una estación comercial de radiodifusión AM de onda media , Chapel Hill, Carolina del Norte, EE. UU.

La onda media ( MW ) es la parte de la banda de radio de frecuencia media (MF) utilizada principalmente para la transmisión de radio AM . El espectro proporciona alrededor de 120 canales con una calidad de sonido más limitada que las estaciones de FM en la banda de transmisión de FM . Durante el día, la recepción suele limitarse a más estaciones locales, aunque esto depende de las condiciones de la señal y la calidad del receptor de radio utilizado. La propagación mejorada de la señal durante la noche permite la recepción de señales a distancias mucho más largas (dentro de un rango de aproximadamente 2.000 km o 1.200 millas). Esto puede causar una mayor interferencia porque en la mayoría de los canales funcionan simultáneamente varios transmisores en todo el mundo. Además, la modulación de amplitud (AM) suele ser más propensa a sufrir interferencias por parte de diversos dispositivos electrónicos, especialmente fuentes de alimentación y computadoras. Los transmisores potentes cubren áreas más grandes que en la banda de transmisión de FM , pero requieren más energía y antenas más largas. Los modos digitales son posibles pero aún no han alcanzado su impulso.

MW fue la principal banda de radio para transmitir desde sus inicios en los años 1920 hasta los años 1950 hasta que FM tomó el relevo con una mejor calidad de sonido. En Europa, la radio digital está ganando popularidad y ofrece a las estaciones AM la posibilidad de cambiar si no hay ninguna frecuencia disponible en la banda FM (sin embargo, la radio digital todavía tiene problemas de cobertura en muchas partes de Europa). [ cita necesaria ] Muchos países de Europa han apagado o limitado sus transmisores de MW desde la década de 2010.

El término es histórico y data de principios del siglo XX, cuando el espectro radioeléctrico se dividía en función de la longitud de onda de las ondas en bandas de radio de onda larga (LW), onda media y onda corta (SW).

Asignación de espectro y canales

Para Europa, África y Asia, la banda MW consta de 120 canales con frecuencias portadoras de 531 a 1602 kHz espaciadas cada 9 kHz. La coordinación de frecuencias evita el uso de canales adyacentes en un área. El espectro total asignado, incluido el audio modulado, oscila entre 526,5 y 1606,5 kHz. [1] Australia utiliza una banda ampliada de hasta 1701 kHz.

Norteamérica utiliza 118 canales de 530 a 1700 kHz [2] utilizando canales espaciados de 10 kHz. El rango superior a 1610 kHz sólo lo utilizan principalmente estaciones de baja potencia; es la gama preferida para servicios con información automatizada de tráfico, clima y turismo.

Calidad de sonido

Los pasos de canal de 9 y 10 kHz requieren limitar el ancho de banda de audio a 4,5 y 5 kHz [3] porque el espectro de audio se transmite dos veces en cada banda lateral . Esto es adecuado para conversaciones y noticias, pero no para música de alta fidelidad. Sin embargo, muchas estaciones utilizan anchos de banda de audio de hasta 10 kHz, lo que no es alta fidelidad pero sí suficiente para una escucha informal. En el Reino Unido, la mayoría de las estaciones utilizan un ancho de banda de 6,3 kHz. [4] Con AM, depende en gran medida de los filtros de frecuencia de cada receptor cómo se reproduce el audio. Esta es una gran desventaja en comparación con los modos FM y digital donde el audio demodulado es más objetivo. Los anchos de banda de audio extendidos causan interferencias en canales adyacentes.

Características de propagación

Las longitudes de onda en esta banda son lo suficientemente largas como para que las ondas de radio no sean bloqueadas por edificios y colinas y puedan propagarse más allá del horizonte siguiendo la curvatura de la Tierra; esto se llama onda terrestre . La recepción práctica de ondas terrestres de transmisores potentes generalmente se extiende a 200 a 300 millas (320 a 480 km), con mayores distancias sobre terrenos con mayor conductividad del suelo y mayores distancias sobre agua salada. La onda terrestre llega más lejos en frecuencias de onda media más bajas.

Las ondas medianas también pueden reflejarse en capas de partículas cargadas en la ionosfera y regresar a la Tierra a distancias mucho mayores; esto se llama onda celeste . Por la noche, especialmente en los meses de invierno y en momentos de baja actividad solar, la capa D ionosférica inferior prácticamente desaparece. Cuando esto sucede, las ondas de radio MW pueden recibirse fácilmente a muchos cientos o incluso miles de kilómetros de distancia, ya que la señal será reflejada por la capa F superior . Esto puede permitir transmisiones a muy larga distancia, pero también puede interferir con estaciones locales distantes. Debido al número limitado de canales disponibles en la banda de transmisión MW, las mismas frecuencias se reasignan a diferentes estaciones de transmisión a varios cientos de millas de distancia. En noches de buena propagación de ondas ionosféricas, las señales de ondas ionosféricas de una estación distante pueden interferir con las señales de estaciones locales en la misma frecuencia. En América del Norte, el Acuerdo Regional de Radiodifusión de América del Norte (NARBA) reserva ciertos canales para uso nocturno en áreas de servicio extendidas a través de skywave por parte de algunas estaciones de radiodifusión AM con licencia especial. Estos canales se denominan canales claros y se les exige que transmitan a potencias superiores, de 10 a 50 kW.

Uso en América del Norte

Inicialmente, la transmisión en los Estados Unidos estaba restringida a dos longitudes de onda: el "entretenimiento" se transmitía a 360 metros (833 kHz), y las estaciones debían cambiar a 485 metros (619 kHz) cuando transmitían pronósticos meteorológicos, informes de precios de cosechas y otros informes gubernamentales. . [5] Este acuerdo tuvo numerosas dificultades prácticas. Los primeros transmisores eran técnicamente toscos y prácticamente imposibles de configurar con precisión en la frecuencia prevista y si (como sucedía con frecuencia) dos (o más) estaciones en la misma parte del país transmitían simultáneamente, la interferencia resultante significaba que generalmente ninguna de ellas podía escucharse con claridad. El Departamento de Comercio rara vez intervino en tales casos, pero dejó en manos de las estaciones la posibilidad de celebrar acuerdos voluntarios de tiempo compartido entre ellas. La adición de una tercera longitud de onda de "entretenimiento", 400 metros, [5] no ayudó mucho a resolver esta superpoblación.

En 1923, el Departamento de Comercio se dio cuenta de que a medida que más y más estaciones solicitaban licencias comerciales, no era práctico que todas las estaciones transmitieran en las mismas tres longitudes de onda. El 15 de mayo de 1923, el secretario de Comercio, Herbert Hoover, anunció un nuevo plan de bandas que reservaba 81 frecuencias, en pasos de 10 kHz, de 550 kHz a 1350 kHz (ampliadas a 1500, luego a 1600 y finalmente a 1700 kHz en años posteriores). A cada estación se le asignaría una frecuencia (aunque generalmente se compartiría con estaciones en otras partes del país y/o en el extranjero), y ya no tendría que transmitir informes meteorológicos y gubernamentales en una frecuencia diferente a la de entretenimiento. Las estaciones de clase A y B se segregaron en subbandas. [6]

En EE.UU. y Canadá la potencia máxima de transmisión está limitada a 50 kilovatios, mientras que en Europa hay estaciones de onda media con una potencia de transmisión de hasta 2 megavatios durante el día. [7]

La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) exige que la mayoría de las estaciones de radio AM de los Estados Unidos apaguen, reduzcan la energía o empleen un conjunto de antenas direccionales durante la noche para evitar interferencias entre sí debido a la propagación de ondas celestes de larga distancia únicamente durante la noche. (a veces llamado vagamente "saltar"). Las estaciones que cierran completamente durante la noche se denominan a menudo "diurnas". Existen reglamentos similares en vigor para las estaciones canadienses, administradas por Industry Canada ; sin embargo, los horarios diurnos ya no existen en Canadá, y la última estación se desconectó en 2013, después de migrar a la banda FM .

Uso en Europa

Muchos países apagaron la mayoría de sus transmisores de MW en la década de 2010 debido a la reducción de costos y al bajo uso de MW por parte de los oyentes. Entre ellos se encuentran Alemania, [8] Francia, Rusia, Polonia, Suecia, el Benelux, Austria, Suiza y la mayoría de los Balcanes.

Siguen existiendo grandes redes de transmisores en el Reino Unido, España, Rumanía e Italia. En los Países Bajos y Escandinavia, algunas nuevas estaciones idealistas han lanzado servicios de baja potencia en las antiguas frecuencias de alta potencia. Esto también se aplica a la antigua pionera offshore Radio Caroline , que ahora tiene una licencia para utilizar 648 kHz, que fue utilizada por el Servicio Mundial de la BBC durante décadas. A medida que la banda MW se reduce, muchas estaciones locales de los demás países, así como del norte de África y Oriente Medio, ahora pueden recibirse en toda Europa, pero a menudo sólo de manera débil y con muchas interferencias.

En Europa, a cada país se le asigna una serie de frecuencias en las que se puede utilizar alta potencia (hasta 2 MW); la potencia máxima también está sujeta a un acuerdo internacional de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). [9]

En la mayoría de los casos existen dos límites de potencia: uno inferior para radiación omnidireccional y otro superior para radiación direccional con mínimos en determinadas direcciones. El límite de potencia también puede depender del día y es posible que una estación no funcione durante la noche, porque entonces produciría demasiadas interferencias. Otros países sólo pueden operar transmisores de baja potencia en la misma frecuencia, nuevamente sujeto a acuerdo. La radiodifusión internacional de onda media en Europa ha disminuido notablemente con el fin de la Guerra Fría y la mayor disponibilidad de televisión y radio por satélite e Internet, aunque todavía se produce la recepción transfronteriza de emisiones de países vecinos por parte de expatriados y otros oyentes interesados.

A finales del siglo XX, la saturación en la banda de onda media era un problema grave en algunas partes de Europa, lo que contribuyó a la adopción temprana de la transmisión VHF FM por parte de muchas estaciones (particularmente en Alemania). Debido a la gran demanda de frecuencias en Europa, muchos países establecieron redes de frecuencia única; En Gran Bretaña , BBC Radio Five Live transmite desde varios transmisores en 693 o 909 kHz. Estos transmisores están cuidadosamente sincronizados para minimizar la interferencia de transmisores más distantes en la misma frecuencia.

Uso en Asia

En Asia y Oriente Medio siguen en funcionamiento muchos transmisores de alta potencia. China , Indonesia , Corea del Sur , Corea del Norte , Japón , Tailandia , Vietnam , Filipinas , Arabia Saudita , Egipto e India todavía utilizan onda media.

China opera muchas redes de frecuencia única en todo el país.

En mayo de 2023, muchas emisoras japonesas como NHK transmiten en onda media, con muchos transmisores de alta potencia operando en todo Japón. También hay algunos transmisores de relé de baja potencia.

Transmisiones estéreo y digitales.

Sintonizador estéreo AM TM-152 realista c. 1988

La transmisión estéreo es posible y es ofrecida o fue ofrecida por algunas estaciones en EE. UU., Canadá, México, República Dominicana, Paraguay, Australia, Filipinas, Japón, Corea del Sur, Sudáfrica, Italia y Francia. Sin embargo, ha habido múltiples estándares para el estéreo AM . C-QUAM es el estándar oficial en los Estados Unidos y en otros países, pero los receptores que implementan la tecnología ya no están disponibles para los consumidores. Se pueden encontrar receptores usados ​​con AM estéreo. Nombres como "FM/AM Stereo" o "AM & FM Stereo" pueden ser engañosos y generalmente no significan que la radio decodificará C-QUAM AM estéreo, mientras que un equipo etiquetado como "FM Stereo/AM Stereo" o "AMAX Stereo" " admitirá AM estéreo.

En septiembre de 2002, la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos aprobó el sistema de transmisión de audio digital HD Radio en banda en canal (IBOC) patentado por iBiquity , cuyo objetivo es mejorar la calidad de audio de las señales. El sistema Digital Radio Mondiale (DRM) estandarizado por ETSI admite estéreo y es el sistema aprobado por la UIT para su uso fuera de América del Norte y los territorios de EE. UU . Algunos receptores de HD Radio también admiten estéreo C-QUAM AM, aunque el fabricante no suele anunciar esta característica.

Antenas

Antena T multicable de la estación de radio WBZ, Massachusetts, EE. UU., 1925. Las antenas T fueron las primeras antenas utilizadas para la transmisión de onda media y todavía se utilizan a menor potencia.

Para la radiodifusión, los radiadores de mástil son el tipo más común de antena utilizada y consisten en un mástil arriostrado enrejado de acero en el que la propia estructura del mástil se utiliza como antena. Las estaciones que transmiten con baja potencia pueden usar mástiles con alturas de un cuarto de longitud de onda (alrededor de 310 milivoltios por metro usando un kilovatio a un kilómetro) a 5/8 de longitud de onda (225 grados eléctricos; alrededor de 440 milivoltios por metro usando un kilovatio a un kilómetro) , mientras que las centrales de alta potencia utilizan principalmente entre media longitud de onda y 5/9 de longitud de onda. El uso de mástiles de más de 5/9 de longitud de onda (200 grados eléctricos; alrededor de 410 milivoltios por metro usando un kilovatio por kilómetro) con alta potencia da un patrón de radiación vertical pobre, y 195 grados eléctricos (cerca de 400 milivoltios por metro usando un kilovatio a un kilómetro) se considera generalmente ideal en estos casos. Las antenas de mástil suelen estar excitadas en serie (impulsadas por la base); la línea de alimentación está unida al mástil en la base. La base de la antena está a alto potencial eléctrico y debe apoyarse sobre un aislante cerámico para aislarla del suelo. Los mástiles excitados en derivación, en los que la base del mástil se encuentra en un nodo de la onda estacionaria al potencial de tierra y por lo tanto no necesitan ser aislados del suelo, han caído en desuso, excepto en casos de potencia excepcionalmente alta, 1 MW. o más, donde la excitación en serie podría resultar poco práctica. Si se requieren mástiles o torres conectados a tierra, se utilizan antenas de jaula o de alambre largo. Otra posibilidad consiste en alimentar el mástil o la torre mediante cables que van desde el sintonizador hasta las tensas o travesaños a cierta altura.

Las antenas direccionales constan de varios mástiles , que no necesitan tener la misma altura. También es posible realizar antenas direccionales para onda media con antenas de jaula donde algunas partes de la jaula se alimentan con un determinado desfase.

Para la transmisión de onda media (AM), los mástiles de cuarto de onda tienen entre 153 pies (47 m) y 463 pies (141 m) de altura, según la frecuencia. Debido a que estos mástiles altos pueden ser costosos y antieconómicos, a menudo se utilizan otros tipos de antenas, que emplean carga superior capacitiva ( alargamiento eléctrico ) para lograr una intensidad de señal equivalente con mástiles verticales de menos de un cuarto de longitud de onda. [10] Ocasionalmente se agrega un "sombrero de copa" de cables radiales a la parte superior de los radiadores del mástil, para permitir que el mástil se acorte. Para estaciones de radiodifusión locales y estaciones de aficionados de menos de 5 kW, se suelen utilizar antenas T y L , que constan de uno o más cables horizontales suspendidos entre dos mástiles, unidos a un cable de radiador vertical. Una opción popular para estaciones de baja potencia es la antena tipo paraguas , que necesita sólo un mástil de una décima parte de longitud de onda o menos de altura. Esta antena utiliza un solo mástil aislado del suelo y alimentado en el extremo inferior contra el suelo. En la parte superior del mástil, se conectan cables radiales de carga superior (generalmente unos seis) que se inclinan hacia abajo en un ángulo de 40 a 45 grados hasta aproximadamente un tercio de la altura total, donde terminan en aisladores y desde allí hacia afuera a los anclajes al suelo . Por lo tanto, la antena tipo paraguas utiliza los cables tensores como parte de carga superior de la antena. En todas estas antenas, la menor resistencia a la radiación del radiador corto aumenta gracias a la capacitancia agregada por los cables conectados a la parte superior de la antena.

En algunos casos raros se utilizan antenas dipolo , que se cuelgan entre dos mástiles o torres. Estas antenas están destinadas a irradiar una onda ionosférica . El transmisor de onda media de Berlín-Britz para transmitir RIAS utilizó un dipolo transversal montado sobre cinco mástiles arriostrados de 30,5 metros de altura para transmitir la onda ionosférica durante la noche.

Antenas receptoras

Antena de varilla de ferrita típica utilizada en receptores de radio AM

Debido a que en estas frecuencias el ruido atmosférico está muy por encima de la relación señal-ruido del receptor , se pueden utilizar para recibir antenas ineficientes mucho más pequeñas que una longitud de onda. Para la recepción en frecuencias inferiores a 1,6 MHz, que incluyen ondas largas y medianas, las antenas de cuadro son populares debido a su capacidad para rechazar el ruido generado localmente. Con diferencia, la antena más común para la recepción de transmisiones es la antena de varilla de ferrita , también conocida como antena de bucle. El núcleo de ferrita de alta permeabilidad le permite ser lo suficientemente compacto como para encerrarlo dentro de la caja de la radio y aún tener la sensibilidad adecuada. Para la recepción de señales débiles o para discriminar entre diferentes señales que comparten una frecuencia común, se utilizan antenas direccionales. Para obtener la mejor relación señal-ruido, es mejor ubicarlos al aire libre, lejos de fuentes de interferencia eléctrica. Ejemplos de tales antenas de onda media [11] incluyen bucles no sintonizados de banda ancha, bucles terminados alargados, antenas de onda (por ejemplo, la antena de bebidas ) y la antena de bucle con funda de ferrita.

Ver también

Referencias

  1. ^ Tabla de asignación de frecuencias del Reino Unido (PDF) (Reporte). 22 de junio de 2017. pág. dieciséis . Consultado el 22 de agosto de 2017 a través de ofcom.org.uk.
  2. ^ Asignaciones de frecuencias de Estados Unidos (PDF) (gráfico mural de espectro). Administración Nacional de Información y Telecomunicaciones , Departamento de Comercio de EE. UU . Enero de 2016 . Consultado el 22 de agosto de 2017 .
  3. ^ "§ 73.44 Limitaciones de emisiones del sistema de transmisión AM". Código de Regulaciones Federales. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011.
  4. ^ "Ola media en Europa Central". 21 de enero de 2020.
  5. ^ ab "Construyendo la banda de transmisión". Earlyradiohistory.us . Consultado el 7 de mayo de 2010 .
  6. ^ Christopher H. Sterling; John M. Kittross (2002). Estén atentos: una historia de la radiodifusión estadounidense . Prensa de Psicología. pag. 95.ISBN _ 0-8058-2624-6.
  7. ^ "MWLIST rápido y sencillo: Europa, África y Oriente Medio" . Consultado el 11 de diciembre de 2015 .
  8. ^ "Rápido todo el emisor de radio ARD stellen Mittelwelle ein". heise.de. 2015-01-06 . Consultado el 31 de diciembre de 2015 .
  9. ^ "Unión Internacional de Telecomunicaciones". UIT . Consultado el 24 de abril de 2009 .
  10. ^ Weeks, WL 1968, Ingeniería de antenas , McGraw Hill Book Company, sección 2.6
  11. ^ "4: Antenas MW - Antenas - Círculo de onda media" . Consultado el 28 de noviembre de 2021 .

enlaces externos