Telegrafía inalámbrica
telegrafía inalámbrica o radiotelegrafía es la transmisión de mensajes de texto por ondas de radio, análoga a la telegrafía eléctrica mediante cables. Antes de 1910, el término telegrafía inalámbrica también se usaba para otras tecnologías experimentales para transmitir señales telegráficas sin cables. En radiotelegrafía, la información se transmite mediante pulsos de ondas de radio de dos longitudes diferentes llamados "puntos" y "guiones", que deletrean mensajes de texto, generalmente en código Morse. En un sistema manual, el operador de envío toca un interruptor llamado tecla de telégrafo que enciende y apaga el transmisor, produciendo los pulsos de ondas de radio. En el receptor, los pulsos son audibles en el altavoz del receptor como pitidos, que un operador que conoce el código Morse traduce de nuevo a texto.
La radiotelegrafía fue el primer medio de comunicación por radio. Los primeros transmisores y receptores de radio prácticos inventados en 1894-1895 por Guglielmo Marconi utilizaron radiotelegrafía. Continuó siendo el único tipo de transmisión de radio durante las primeras décadas de la radio, denominada "era de la telegrafía inalámbrica" hasta la Primera Guerra Mundial, cuando el desarrollo de la radiotelefonía de modulación de amplitud (AM) permitió que el sonido (audio) se transmitiera por radio. Aproximadamente a partir de 1908, poderosas estaciones de radiotelegrafía transoceánica transmitieron tráfico de telegramas comerciales entre países a velocidades de hasta 200 palabras por minuto.
La radiotelegrafía se utilizó para la comunicación de texto militar, diplomática y comercial de persona a persona durante la primera mitad del siglo XX. Se convirtió en una capacidad estratégicamente importante durante las dos guerras mundiales, ya que una nación sin estaciones radiotelegráficas de larga distancia podía quedar aislada del resto del mundo si un enemigo cortaba sus cables telegráficos submarinos. La radiotelegrafía sigue siendo popular en la radioafición. También lo enseñan los militares para su uso en comunicaciones de emergencia. Sin embargo, la radiotelegrafía comercial está obsoleta.
Resumen
La telegrafía o radiotelegrafía inalámbrica, comúnmente denominada transmisión CW (onda continua), ICW (onda continua interrumpida) o manipulación on-off, y designada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones como tipo de emisión A1A o A2A, es un método de comunicación por radio. Fue transmitido por varios métodos de modulación diferentes durante su historia. Los transmisores primitivos de vía de chispa utilizados hasta 1920 transmitían ondas amortiguadas, que tenían un ancho de banda muy amplio y tendían a interferir con otras transmisiones. Este tipo de emisión se prohibió en 1934, excepto por algunos usos heredados en los barcos. Los transmisores de tubo de vacío (válvula) que comenzaron a usarse después de 1920 transmitían código mediante pulsos de onda portadora sinusoidal no modulada llamada onda continua (CW), que todavía se usa en la actualidad. Para recibir transmisiones de CW, el receptor requiere un circuito llamado oscilador de frecuencia de batido (BFO). El tercer tipo de modulación, modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) fue utilizado principalmente por redes de radioteletipo (RTTY). La radiotelegrafía del código Morse fue reemplazada gradualmente por el radioteletipo en la mayoría de las aplicaciones de alto volumen por la Segunda Guerra Mundial.
En la radiotelegrafía manual, el operador de envío manipula un interruptor llamado tecla de telégrafo, que enciende y apaga el transmisor de radio, produciendo pulsos de onda portadora no modulada de diferentes longitudes llamados "puntos" y "guiones", que codifican caracteres de texto en código Morse. En la ubicación de recepción, el código Morse se escucha en el auricular o altavoz del receptor como una secuencia de zumbidos o pitidos, que un operador que conoce el código Morse traduce de nuevo a texto. Con teleimpresores de radiotelegrafía automáticos en ambos extremos, utilice un código como el Alfabeto Telegráfico Internacional No. 2 y produzca texto mecanografiado.
La radiotelegrafía está obsoleta en las comunicaciones de radio comerciales y su último uso civil, que exigía a los operadores de radio de transporte marítimo utilizar el código Morse para las comunicaciones de emergencia, finalizó en 1999 cuando la Organización Marítima Internacional cambió al sistema GMDSS basado en satélites. Sin embargo, todavía lo utilizan los radioaficionados y los servicios militares requieren que los señaleros estén capacitados en el código Morse para la comunicación de emergencia. Todavía existe una estación costera de CW, KSM, en California, administrada principalmente como museo por voluntarios, y se hacen contactos ocasionales con barcos. En un uso heredado menor, las radiobalizas de rango omnidireccional VHF (VOR) y NDB en el servicio de radionavegación de aviación todavía transmiten sus identificadores de una a tres letras en código Morse.
La radiotelegrafía es popular entre los radioaficionados de todo el mundo, quienes comúnmente se refieren a ella como onda continua, o simplemente CW. Un análisis de 2021 de más de 700 millones de comunicaciones registradas por el blog Club Log y una revisión similar de los datos registrados por la American Radio Relay League muestran que la telegrafía inalámbrica es el segundo modo más popular de comunicación de radioaficionados, representando casi el 20 %. de contactos Esto lo hace más popular que la comunicación por voz, pero no tanto como el modo digital FT8, que representó el 60 % de los contactos de radioaficionados realizados en 2021. Desde 2003, ya no se requiere el conocimiento del código Morse y la telegrafía inalámbrica para obtener una licencia de radioaficionado en muchos países, sin embargo, todavía se requiere en algunos países para obtener una licencia de una clase diferente. A partir de 2021, la licencia Clase A en Bielorrusia y Estonia, o la Clase general en Mónaco, o la Clase 1 en Ucrania requieren competencia en Morse para acceder al espectro completo de radioaficionados, incluidas las bandas de alta frecuencia (HF). Además, la licencia CEPT Clase 1 en Irlanda y la Clase 1 en Rusia, que requieren competencia en telegrafía inalámbrica, ofrecen privilegios adicionales: un distintivo de llamada más corto y deseable en ambos países y el derecho a utilizar una potencia de transmisión más alta en Rusia..
Métodos sin radio
Los esfuerzos para encontrar una forma de transmitir señales telegráficas sin cables surgieron del éxito de las redes de telégrafo eléctrico, los primeros sistemas de telecomunicaciones instantáneas. Desarrollada a partir de la década de 1830, una línea de telégrafo era un sistema de mensajes de texto de persona a persona que constaba de varias oficinas de telégrafo unidas por un cable aéreo sostenido por postes de telégrafo. Para enviar un mensaje, un operador en una oficina tocaba un interruptor llamado tecla de telégrafo, creando pulsos de corriente eléctrica que deletreaban un mensaje en código Morse. Cuando se presionaba la tecla, conectaba una batería a la línea de telégrafo, enviando corriente por el cable. En la oficina receptora, los pulsos de corriente operarían una sonda de telégrafo, un dispositivo que haría un "clic" sonido cuando recibió cada pulso de corriente. El operador de la estación receptora que conocía el código Morse traduciría los chasquidos a texto y escribiría el mensaje. La tierra se usó como la ruta de retorno de la corriente en el circuito del telégrafo, para evitar tener que usar un segundo cable aéreo.
En la década de 1860, el telégrafo era la forma estándar de enviar los mensajes comerciales, diplomáticos y militares más urgentes, y las naciones industrializadas habían construido redes telegráficas en todo el continente, con cables telegráficos submarinos que permitían que los mensajes telegráficos cruzaran los océanos. Sin embargo, instalar y mantener una línea de telégrafo que uniera estaciones distantes era muy costoso y los cables no podían llegar a algunos lugares, como los barcos en el mar. Los inventores se dieron cuenta de que si se podía encontrar una forma de enviar impulsos eléctricos de código Morse entre puntos separados sin un cable de conexión, podría revolucionar las comunicaciones.
La solución exitosa a este problema fue el descubrimiento de las ondas de radio en 1887 y el desarrollo de transmisores y receptores radiotelegráficos prácticos alrededor de 1899, descritos en la siguiente sección. Sin embargo, esto fue precedido por una historia de 50 años de experimentos ingeniosos pero finalmente fallidos por parte de los inventores para lograr la telegrafía inalámbrica por otros medios.
Conducción terrestre, acuática y aérea
Se investigaron para telegrafía varios esquemas de señalización eléctrica inalámbrica basados en la idea (a veces errónea) de que las corrientes eléctricas podían conducirse a grandes distancias a través del agua, la tierra y el aire antes de que los sistemas de radio prácticos estuvieran disponibles.
Las líneas telegráficas originales usaban dos cables entre las dos estaciones para formar un circuito eléctrico completo o "bucle". Sin embargo, en 1837, Carl August von Steinheil de Munich, Alemania, descubrió que al conectar una pata del aparato en cada estación a placas de metal enterradas en el suelo, podía eliminar un cable y usar un solo cable para la comunicación telegráfica. Esto llevó a la especulación de que podría ser posible eliminar ambos cables y, por lo tanto, transmitir señales telegráficas a través del suelo sin ningún cable que conecte las estaciones. Se hicieron otros intentos de enviar la corriente eléctrica a través de cuerpos de agua, para atravesar ríos, por ejemplo. Los experimentadores destacados en este sentido incluyeron a Samuel F. B. Morse en los Estados Unidos y James Bowman Lindsay en Gran Bretaña, quien en agosto de 1854 pudo demostrar la transmisión a través de una presa de molino a una distancia de 500 yardas (457 metros).
Los inventores estadounidenses William Henry Ward (1871) y Mahlon Loomis (1872) desarrollaron sistemas de conducción eléctrica basados en la creencia errónea de que existía un estrato atmosférico electrificado accesible a baja altura. Pensaron que la corriente atmosférica, conectada con un camino de retorno usando 'corrientes terrestres' permitiría la telegrafía inalámbrica y el suministro de energía para el telégrafo, eliminando las baterías artificiales. Una demostración más práctica de la transmisión inalámbrica a través de la conducción se produjo en el teléfono magnetoeléctrico de Amos Dolbear de 1879 que utilizaba la conducción terrestre para transmitir a una distancia de un cuarto de milla.
En la década de 1890, el inventor Nikola Tesla trabajó en un sistema inalámbrico de transmisión de energía eléctrica por conducción aérea y terrestre, similar a Loomis', que planeó incluir telegrafía inalámbrica. Los experimentos de Tesla lo habían llevado a concluir incorrectamente que podía usar todo el globo terrestre para conducir energía eléctrica y la aplicación a gran escala de sus ideas en 1901, una estación de energía inalámbrica de alto voltaje, ahora llamada Wardenclyffe Tower, se perdió. financiación y fue abandonado después de unos años.
Finalmente se descubrió que la comunicación telegráfica que utilizaba la conductividad terrestre se limitaba a distancias cortas poco prácticas, al igual que la comunicación a través del agua o entre trincheras durante la Primera Guerra Mundial.
Inducción electroestática y electromagnética
Tanto la inducción electrostática como la electromagnética se utilizaron para desarrollar sistemas de telégrafo inalámbrico que tuvieron una aplicación comercial limitada. En los Estados Unidos, Thomas Edison, a mediados de la década de 1880, patentó un sistema de inducción electromagnética que denominó "telegrafía de saltamontes", que permitía que las señales telegráficas saltaran la corta distancia entre un tren en marcha y los cables del telégrafo paralelos a las pistas. Este sistema tuvo éxito técnicamente pero no económicamente, ya que los viajeros de tren demostraron poco interés en el uso de un servicio de telégrafo a bordo. Durante la Gran Ventisca de 1888, este sistema se utilizó para enviar y recibir mensajes inalámbricos de trenes enterrados en ventisqueros. Los trenes averiados pudieron mantener las comunicaciones a través de sus sistemas de telégrafo inalámbrico de inducción Edison, quizás el primer uso exitoso de la telegrafía inalámbrica para enviar llamadas de socorro. Edison también ayudaría a patentar un sistema de comunicación barco-tierra basado en inducción electrostática.
El creador más exitoso de un sistema de telégrafo de inducción electromagnética fue William Preece, ingeniero jefe de Post Office Telegraphs de la Oficina General de Correos (GPO) en el Reino Unido. Preece notó por primera vez el efecto en 1884 cuando los cables de telégrafo aéreo en Grays Inn Road transportaban accidentalmente mensajes enviados en cables enterrados. Las pruebas en Newcastle lograron enviar un cuarto de milla usando rectángulos paralelos de alambre. En pruebas a través del Canal de Bristol en 1892, Preece pudo telegrafiar a través de espacios de unos 5 kilómetros (3,1 millas). Sin embargo, su sistema de inducción requería grandes longitudes de cables de antena, muchos kilómetros de largo, tanto en el extremo de envío como en el de recepción. La longitud de los cables de envío y recepción debía tener aproximadamente la misma longitud que el ancho del agua o la tierra a atravesar. Por ejemplo, para que la estación de Preece atraviese el Canal de la Mancha desde Dover, Inglaterra, hasta la costa de Francia, sería necesario enviar y recibir cables de unas 30 millas (48 kilómetros) a lo largo de las dos costas. Estos hechos hicieron que el sistema fuera poco práctico en barcos, botes e islas ordinarias, que son mucho más pequeñas que Gran Bretaña o Groenlandia. Además, las distancias relativamente cortas que podía abarcar un sistema Preece práctico significaban que tenía pocas ventajas sobre los cables telegráficos submarinos.
Radiotelegrafía
Durante varios años a partir de 1894, el inventor italiano Guglielmo Marconi trabajó en la adaptación del recién descubierto fenómeno de las ondas de radio a la comunicación, convirtiendo lo que hasta ese momento era esencialmente un experimento de laboratorio en un sistema de comunicación útil, construyendo el primer sistema de radiotelegrafía. utilizarlos. Preece y la GPO en Gran Bretaña inicialmente apoyaron y dieron respaldo financiero a los experimentos de Marconi realizados en Salisbury Plain desde 1896. Preece se había convencido de la idea a través de sus experimentos con inducción inalámbrica. Sin embargo, el respaldo se retiró cuando Marconi formó Wireless Telegraph & Compañía de señales. Los abogados de GPO determinaron que el sistema era un telégrafo según el significado de la Ley de telégrafos y, por lo tanto, cayó bajo el monopolio de la oficina de correos. Esto no pareció detener a Marconi. Después de que Marconi enviara señales telegráficas inalámbricas a través del Océano Atlántico en 1901, el sistema comenzó a utilizarse para la comunicación regular, incluida la comunicación de barco a tierra y de barco a barco.
Con este desarrollo, la telegrafía inalámbrica pasó a significar radiotelegrafía, el código Morse transmitido por ondas de radio. Los primeros transmisores de radio, transmisores de chispa primitivos utilizados hasta la Primera Guerra Mundial, no podían transmitir voz (señales de audio). En cambio, el operador enviaba el mensaje de texto en una tecla de telégrafo, que encendía y apagaba el transmisor, produciendo pulsos cortos ("punto") y largos ("guiones") de ondas de radio., cuyos grupos comprendían las letras y otros símbolos del código Morse. En el receptor, las señales se pueden escuchar como "pitidos" musicales. en los auriculares por el operador receptor, quien traducía el código de nuevo a texto. Para 1910, la comunicación por lo que se había llamado "ondas hertzianas" se refería universalmente como "radio", y el término telegrafía inalámbrica ha sido reemplazado en gran medida por el término más moderno "radiotelegrafía".
Onda continua (CW)
Los primitivos transmisores de chispa utilizados hasta 1920 transmitían mediante un método de modulación denominado onda amortiguada. Mientras se presionaba la tecla del telégrafo, el transmisor producía una serie de pulsos transitorios de ondas de radio que se repetían a una velocidad de audio, generalmente entre 50 y varios miles de hercios. En el auricular de un receptor, sonaba como un tono musical, un chirrido o un zumbido. Así, el código Morse "puntos" y "guiones" sonaba como pitidos. La onda amortiguada tenía un gran ancho de banda de frecuencia, lo que significa que la señal de radio no era una sola frecuencia sino que ocupaba una amplia banda de frecuencias. Los transmisores de onda amortiguada tenían un alcance limitado e interferían con las transmisiones de otros transmisores en frecuencias adyacentes.
Después de 1905 se inventaron nuevos tipos de transmisores radiotelegráficos que transmitían código usando un nuevo método de modulación: onda continua (CW) (designado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones como tipo de emisión A1A). Mientras se presionaba la tecla del telégrafo, el transmisor producía una onda sinusoidal continua de amplitud constante. Dado que toda la energía de las ondas de radio se concentraba en una sola frecuencia, los transmisores de CW podían transmitir más lejos con una potencia determinada y prácticamente no provocaban interferencias en las transmisiones en frecuencias adyacentes. Los primeros transmisores capaces de producir onda continua fueron el convertidor de arco (poulsen arc), inventado por el ingeniero danés Valdemar Poulsen en 1903, y el alternador Alexanderson, inventado entre 1906 y 1912 por Reginald Fessenden y Ernst Alexanderson. Estos reemplazaron lentamente a los transmisores de chispa en las estaciones de radiotelegrafía de alta potencia.
Sin embargo, los receptores de radio usados para onda amortiguada no podían recibir onda continua. Debido a que la señal CW producida mientras se presionaba la tecla era solo una onda portadora no modulada, no emitía ningún sonido en los auriculares del receptor. Para recibir una señal de CW, se tenía que encontrar alguna forma de hacer que los pulsos de onda portadora del código Morse fueran audibles en un receptor.
Este problema fue resuelto por Reginald Fessenden en 1901. En su receptor de "heterodina", la señal de radiotelégrafo entrante se mezcla en el cristal de detector del receptor o tubo de vacío con una onda de seno constante generada por un oscilador electrónico en el receptor llamado oscilador de frecuencia de golpe (BFO). La frecuencia del oscilador fBFO{displaystyle f_{text{BFO}} se compensa con la frecuencia del transmisor de radio fINTRODUCCIÓN{displaystyle f_{text{IN}}. En el detector se suben las dos frecuencias, y se produce una frecuencia de latido (heterodina) en la diferencia entre las dos frecuencias: fBEAT=SilenciofINTRODUCCIÓN− − fBFOSilencio{displaystyle f_{text{BEAT}}=persf_{text{IN}-f_{text{BFO}. Si la frecuencia BFO está lo suficientemente cerca de la frecuencia de la emisora de radio, la frecuencia de los golpes está en el rango de frecuencias de audio y se puede escuchar en los auriculares del receptor. Durante los "puntos" y "dashes" de la señal, se produce el tono de ritmo, mientras que entre ellos no hay portador para que no se produzca tono. Así el código Morse es audible como "beeps" musicales en los auriculares.
El BFO era raro hasta la invención en 1913 del primer oscilador electrónico práctico, el oscilador de retroalimentación de tubo de vacío de Edwin Armstrong. Después de este tiempo, los BFO fueron una parte estándar de los receptores de radiotelegrafía. Cada vez que la radio se sintonizaba en una frecuencia de estación diferente, también se tenía que cambiar la frecuencia del BFO, por lo que el oscilador del BFO tenía que ser sintonizable. En receptores superheterodinos posteriores a partir de la década de 1930, la señal BFO se mezcló con la frecuencia intermedia constante (IF) producida por el detector del superheterodino. Por lo tanto, el BFO podría ser una frecuencia fija.
Los transmisores de tubo de vacío de onda continua reemplazaron a los otros tipos de transmisores con los tubos de potencia disponibles después de la Primera Guerra Mundial porque eran baratos. CW se convirtió en el método estándar de transmisión de radiotelegrafía en los años 20, los transmisores de chispa de onda amortiguada fueron prohibidos en 1930 y CW continúa usándose en la actualidad. Incluso hoy en día, la mayoría de los receptores de comunicaciones producidos para su uso en estaciones de comunicación de onda corta tienen BFO.
La industria de la radiotelegrafía
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La Unión Radiotelegráfica Internacional se estableció extraoficialmente en la primera Convención Radiotelegráfica Internacional en 1906 y se fusionó con la Unión Internacional de Telecomunicaciones en 1932. Cuando Estados Unidos entró en la Primera Guerra Mundial, se prohibieron las estaciones de radiotelegrafía privadas, lo que puso fin a varios pioneros' trabajar en este campo. En la década de 1920, había una red mundial de estaciones radiotelegráficas comerciales y gubernamentales, además de un uso extensivo de la radiotelegrafía por parte de los barcos tanto para fines comerciales como para mensajes de pasajeros. La transmisión de sonido (radiotelefonía) comenzó a desplazar a la radiotelegrafía en la década de 1920 para muchas aplicaciones, lo que hizo posible la radiodifusión. La telegrafía inalámbrica continuó utilizándose para comunicaciones comerciales, gubernamentales y militares privadas de persona a persona, como telegramas y comunicaciones diplomáticas, y evolucionó hasta convertirse en redes de radioteletipo. La última implementación de la telegrafía inalámbrica fue el télex, utilizando señales de radio, que se desarrolló en la década de 1930 y fue durante muchos años la única forma confiable de comunicación entre muchos países distantes. El estándar más avanzado, CCITT R.44, automatizó tanto el enrutamiento como la codificación de mensajes mediante transmisiones de onda corta.
Hoy en día, debido a los métodos de transmisión de texto más modernos, la radiotelegrafía en código Morse para uso comercial se ha vuelto obsoleta. A bordo, la computadora y el sistema GMDSS conectado por satélite han reemplazado en gran medida a Morse como medio de comunicación.
Reglamento de radiotelegrafía
La radiotelegrafía de onda continua (CW) está regulada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como tipo de emisión A1A.
La Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. emite una licencia comercial de operador radiotelegráfico de por vida. Esto requiere pasar una prueba escrita simple sobre regulaciones, un examen escrito más complejo sobre tecnología y demostrar la recepción de Morse a 20 palabras por minuto en lenguaje sencillo y grupos de código de 16 palabras por minuto. (Se otorga crédito por las licencias de clase adicional para aficionados obtenidas con el requisito anterior de 20 palabras por minuto).
Galería
Guglielmo Marconi, el padre de la telegrafía inalámbrica basada en radio, en 1901, con uno de sus primeros transmisores inalámbricos (derecho) y receptores (izquierda)
tropas alemanas erigiendo una estación de telegrafo de campo inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
oficiales alemanes y tropas manejando una estación de telegrafía de campo inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
Estación de radio móvil en el suroeste de Alemania, utilizando un globo de hidrógeno para levantar la antena
Referencias y notas
- General
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