Radioteléfono

Comparación de un transceptor portátil de radio aficionado, teléfono celular y caja de coincidencia

Un radioteléfono (o radiófono), abreviado RT, es un sistema de comunicación por radio para realizar una conversación; radiotelefonía significa telefonía por radio. Está en contraste con radiotelegrafía, que es la transmisión por radio de telegramas (mensajes), o televisión, transmisión de imágenes en movimiento y sonido. El término está relacionado con la radiodifusión, que transmite audio de una manera a los oyentes. La radiotelefonía se refiere específicamente a los sistemas de radio de dos vías para la comunicación de voz bidireccional de persona a persona entre usuarios separados, como la radio CB o la radio marina. A pesar del nombre, los sistemas de radiotelefonía no están necesariamente conectados ni tienen nada que ver con la red telefónica, y en algunos servicios de radio, incluido GMRS, la interconexión está prohibida.

Diseño

Modo de emisión

La palabra teléfono tiene un largo precedente que comienza con los primeros sistemas de voz con cable de EE. UU. El término significa voz en oposición a telégrafo o código Morse. Esto incluiría sistemas que encajen en la categoría de radio bidireccional o transmisiones de voz unidireccionales, como el clima marítimo costero. El término sigue siendo popular en la comunidad de radioaficionados y en las regulaciones de la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU.

Modos de operación

Un teléfono fijo estándar permite que ambos usuarios hablen y escuchen simultáneamente; efectivamente, hay dos canales de comunicación abiertos entre los dos usuarios de extremo a extremo del sistema. En un sistema de radioteléfono, esta forma de trabajo, conocida como dúplex completo, requiere un sistema de radio para transmitir y recibir simultáneamente en dos frecuencias separadas, lo que desperdicia ancho de banda y presenta algunos desafíos técnicos. Sin embargo, es el método de comunicación de voz más cómodo para los usuarios, actualmente se usa en teléfonos celulares y se usó en el antiguo IMTS.

El método más común de funcionamiento de los radioteléfonos es el funcionamiento semidúplex, que permite que una persona hable y la otra escuche alternativamente. Si se usa una sola frecuencia, ambas partes se turnan para transmitir en ella, lo que se conoce como simplex. El trabajo de doble frecuencia o dúplex divide la comunicación en dos frecuencias separadas, pero solo una se usa para transmitir a la vez con la otra frecuencia dedicada a recibir.

El usuario presiona un interruptor especial en el transmisor cuando desea hablar; esto se denomina "pulsar para hablar" conmutador o PTT. Por lo general, se coloca en el costado del micrófono o en otra posición obvia. Los usuarios pueden utilizar una palabra clave de procedimiento como "over" para indicar que han terminado de transmitir.

Características

Los radioteléfonos pueden operar en cualquier frecuencia en la que tengan licencia para hacerlo, aunque normalmente se usan en varias bandas entre 60 y 900 MHz (25 y 960 MHz en los Estados Unidos). Pueden utilizar esquemas de modulación simples, como AM o FM, o técnicas más complejas, como codificación digital, espectro ensanchado, etc. Los términos de licencia para una banda determinada generalmente especificarán el tipo de modulación que se utilizará. Por ejemplo, los radioteléfonos de banda aérea utilizados para la comunicación aire-tierra entre pilotos y controladores funcionan en la banda VHF de 118,0 a 136,975 MHz, utilizando modulación de amplitud.

Los receptores de radioteléfonos suelen estar diseñados con un estándar muy alto y suelen tener un diseño superheterodónico de doble conversión. Del mismo modo, los transmisores están cuidadosamente diseñados para evitar interferencias no deseadas y cuentan con salidas de potencia desde unas pocas decenas de milivatios hasta quizás 50 vatios para una unidad móvil, hasta un par de cientos de vatios para una estación base. A menudo se proporcionan múltiples canales utilizando un sintetizador de frecuencia.

Los receptores generalmente cuentan con un circuito silenciador para cortar la salida de audio del receptor cuando no hay transmisión para escuchar. Esto contrasta con los receptores de transmisión, que a menudo prescinden de esto.

Privacidad y llamadas selectivas

A menudo, en un sistema de red pequeño, hay muchas unidades móviles y una estación base principal. Esto sería típico para los servicios de policía o taxi, por ejemplo. Para ayudar a dirigir los mensajes a los destinatarios correctos y evitar que el tráfico irrelevante en la red sea una distracción para otras unidades, se han ideado una variedad de medios para crear sistemas de direccionamiento.

El más tosco y antiguo de estos se llama CTCSS, o Continuous Tone-Controlled Squelch System. Consiste en superponer un tono preciso de muy baja frecuencia a la señal de audio. Solo el receptor sintonizado a este tono específico convierte la señal en audio: este receptor apaga el audio cuando el tono no está presente o es de una frecuencia diferente. Al asignar una frecuencia única a cada móvil, se pueden imponer canales privados en una red pública. Sin embargo, esta es solo una característica de conveniencia, no garantiza la privacidad.

Un sistema de uso más común se llama llamadas selectivas o Selcall. Esto también usa tonos de audio, pero estos no están restringidos a sub-tonos de audio y se envían como una ráfaga corta en secuencia. El receptor se programará para responder solo a un conjunto único de tonos en una secuencia precisa, y solo entonces abrirá los circuitos de audio para una conversación de canal abierto con la estación base. Este sistema es mucho más versátil que CTCSS, ya que relativamente pocos tonos generan un número mucho mayor de "direcciones". Además, se pueden diseñar funciones especiales (como modos de transmisión y anulaciones de emergencia) utilizando direcciones especiales reservadas para este fin. Una unidad móvil también puede transmitir una secuencia Selcall con su dirección única a la base, de modo que el usuario pueda saber antes de que se responda la llamada qué unidad está llamando. En la práctica, muchos sistemas selcall también tienen transpondedor automático incorporado, lo que permite que la estación base "interrogue" un móvil aunque el operador no esté presente. Dichos sistemas de transpondedor suelen tener un código de estado que el usuario puede configurar para indicar lo que está haciendo. Funciones como esta, si bien son muy simples, son una de las razones por las que son muy populares entre las organizaciones que necesitan administrar una gran cantidad de unidades móviles remotas. Selcall se usa ampliamente, aunque está siendo reemplazado por sistemas digitales mucho más sofisticados.

Usos

Uso del teléfono convencional

Los sistemas de telefonía móvil por radio, como el Servicio de telefonía móvil y el Servicio de telefonía móvil mejorado, permitían que una unidad móvil tuviera un número de teléfono que permitiera el acceso desde la red telefónica general, aunque algunos sistemas requerían que los operadores móviles establecieran llamadas a estaciones móviles. Los sistemas de radioteléfonos móviles antes de la introducción de los servicios de telefonía celular sufrían de pocos canales utilizables, gran congestión y costos operativos muy altos.

Uso marino

El Servicio Radiotelefónico Marítimo o HF ship-to-shore opera en frecuencias de radio de onda corta, utilizando modulación de banda lateral única. El método habitual es que un barco llama a una estación costera y el operador marítimo de la estación costera conecta a la persona que llama a la red telefónica pública conmutada. Este servicio se mantiene por razones de seguridad, pero en la práctica ha quedado obsoleto por la telefonía satelital (en particular INMARSAT) y la telefonía VoIP y el correo electrónico a través de internet satelital.

La radio de onda corta se usa porque rebota entre la ionosfera y el suelo, lo que proporciona a un modesto transmisor de 1000 vatios (la potencia estándar) un alcance mundial.

La mayoría de las estaciones costeras monitorean varias frecuencias. Las frecuencias con el rango más largo suelen estar cerca de los 20 MHz, pero el clima ionosférico (propagación) puede cambiar drásticamente qué frecuencias funcionan mejor.

La banda lateral única (SSB) se usa porque las bandas de onda corta están llenas de muchos usuarios, y SSB permite que un solo canal de voz use un rango más estrecho de frecuencias de radio (ancho de banda) en comparación con los sistemas AM anteriores. SSB usa alrededor de 3,5 kHz, mientras que la radio AM usa alrededor de 8 kHz y la FM de banda estrecha (calidad de voz o comunicación) usa 9 kHz.

La radiotelefonía marina se volvió común por primera vez en la década de 1930 y se usó ampliamente para comunicaciones con barcos y aeronaves sobre el agua. En ese momento, la mayoría de los aviones de largo alcance tenían antenas de cable largo que se soltarían durante una llamada y se enrollarían después. La radiotelefonía marina utilizó originalmente el modo AM en la región de 2-3 MHz antes de la transición a SSB y la adopción de varias bandas de frecuencia más altas además de las frecuencias de 2 MHz.

Uno de los usos más importantes de la radiotelefonía marina ha sido el cambio de barcos' itinerarios, y para realizar otros negocios en el mar.

Reglamentos

En los Estados Unidos, desde la Ley de Comunicaciones de 1934, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) ha emitido varios avisos comerciales de "operador de radioteléfono" licencias y permisos a los solicitantes calificados. Estos les permiten instalar, reparar y mantener sistemas de transmisores de radio solo de voz para usar en barcos y aviones. (Hasta la desregulación en la década de 1990, también se requerían para los sistemas de transmisión de radio y televisión domésticos comerciales. Debido a las obligaciones del tratado, todavía se requieren para los ingenieros de las estaciones de transmisión de onda corta internacionales). El certificado que se emite actualmente es la licencia general de operador de radioteléfono.