Fundamentos de radiocomunicaciones marítimas (I)

La incomunicación ha sido desde siempre uno de los grandes problemas en la seguridad de la navegación marítima. Con el descubrimiento de las ondas electromagnéticas y el avance de la tecnología, hemos podido controlarlas para poder utilizarlas en las comunicaciones marítimas. Gracias a ellas podemos comunicarnos con lugares a miles de millas de distancia, poder localizar en medio de un océano una pequeña balsa salvavidas o incluso poder disfrutar de conexión a Internet en el lugar más recóndito de la Tierra.

 

Ondas electromagnéticas

Todos hemos observado cómo se nos ponen los pelos de punta cuando nos acercamos a un jersey de lana o un forro polar después de haberlo frotado. Con la fricción hemos cargado la prenda con electricidad electroestática, la cual ha generado un campo eléctrico que es el que atrae nuestros pelos. Por otro lado, todos hemos jugado alguna vez con un imán intentando atraer pequeños cuerpos metálicos como pueden ser alfileres o chinchetas. Bien, el imán genera un campo magnético estático que hace que puedas atraer con él esos alfileres.

Cuando movemos o modificamos a la vez tanto el campo magnético como el campo eléctrico se genera una radiación electromagnética en forma de ondas electromagnéticas. Se cumple en estas ondas que el campo magnético y el campo el eléctrico son perpendiculares entre sí en la dirección de propagación de la onda y que su velocidad de propagación es cercana a la velocidad de la luz, 300.000 Km por segundo, casi nada.

 

A estas alturas podemos estar ya sudando pensando que esto va a ser muy difícil de entender y que poco tiene que ver con nuestra vida cotidiana. Tranquilos, queda poco para comprender que no sólo estamos rodeados de estas ondas sino que sin ellas no podríamos usar el microondas de nuestros hogares, no existirían los móviles y no podríamos ni siquiera sintonizar en la radio nuestro canal de música favorito.

 

Ondas

Ya sabemos que al modificar estos campos magnético y eléctrico se genera una onda. Pero, ¿qué es realmente una onda? pues no es más que una perturbación que se propaga por un medio determinado. Las olas del mar son perturbaciones en el agua originadas habitualmente por el viento y que se propagan por la superficie del mar, es decir, son ondas.

Es de suma utilidad conocer los elementos que forman una onda tanto para entender las olas del mar como las radiocomunicaciones marinas.

Longitud de onda: cuando se representa gráficamente una onda comprobamos que es una sucesión de crestas y valles. La distancia que existe entre dos crestas o valles consecutivos es lo que denominamos longitud de onda.

Ciclo: toda onda comienza en su valor medio, sube a un máximo (cresta), baja a un mínimo (valle) y vuelve de nuevo a su valor medio, a este suceso se le denomina ciclo o batido.

Frecuencia: no es más que la cantidad de veces que se repite este ciclo en un tiempo determinado. La unidad básica de medida de la frecuencia es el Hertzio, que correspondería a un ciclo por segundo.

Amplitud: sería la altura que adquiere la onda desde su valor medio hasta una cresta o hasta un valle. En las olas del mar se mide en metros y en las ondas electromagnéticas en Voltios/metro.

Bien, y todo esto para qué? Pues muy simple necesitamos saber cómo son las ondas para poder diferenciarlas ente sí en función de alguno de sus elementos. Habitualmente las ondas se clasifican en función de su Longitud de onda o de su Frecuencia. Debemos saber que ambas son inversamente proporcionales, es decir, cuanto mayor es la frecuencia menor será su longitud de onda y viceversa.

 

 

 

Espectro electromagnético

A estas alturas ya sabemos cuáles son los elementos de una onda, pero para qué lo necesitamos saber? Pues muy sencillo, para poder diferenciarlas y clasificarlas.

 

El espectro electromagnético es la distribución de las ondas electromagnéticas en función de su frecuencia, longitud de onda y energía. En el cuadro inferior se muestra el espectro electromagnético con el que podemos ver la distribución de las ondas en función de su frecuenca, longitud de onda y utilidad prácticas en nuestra vida cotidiana. En cuanto a su frecuencia y utilidad las ondas del espectro electromagnético se dividen en bandas. De este modo tenemos la banda de frecuencias de Rayos X utilizados en medicina para realizar radiografías, la del espectro visible que son aquellas que capta el ojo humano, la banda de radiofrecuencia utilizada para las comunicaciones, etc.

De todo el espectro de frecuencias sólo nos interesa para las comunicaciones marítimas las ondas electromagnéticas que estén dentro de la banda radioeléctrica. A las ondas que están contenidas en esa banda se les denomina habitualmente ondas de radio.

 

Banda radioeléctrica

Como hemos dicho, la banda radioeléctrica está formada por todas aquellas ondas electromagnéticas utilizadas para las radiocomunicaciones cuyas frecuencias están comprendidas entre los 3 kHz y los 300 GHz.

¿Y por qué estas ondas comprendidas entre estas dos frecuencias? Las razones son dos. Por un lado son ondas electromagnéticas de muy poca energía y su radiación ionizante no es contraproducente para la salud, por lo que pueden ser utilizadas sin ningún tipo de peligro para las personas. Por otro, las características físicas de esta banda de frecuencias son ideales para las comunicaciones de corta y larga distancia.

Esta banda de radiofrecuencias al ser muy amplia está dividida a su vez en otras bandas más estrechas agrupando frecuencias de similares características. El organismo que se dedica a poner orden en este maremagnum de frecuencias es la Unión Internacional de Telecomunicaciones. A continuación os mostramos un cuadro con la organización que ha realizado la UIT de las frecuencias de la banda de radiofrecuencia.

 

Número de banda Símbolo Rango de frecuencias Rango de longitud de onda
4 VLF 3 a 30 kHz 10 a 100 km
5 LF 30 a 300 kHz 1 a 10 km
6 MF 300 a 3000 kHz 100 a 1000 m (ondas hectométricas)
7 HF 3 a 30 MHz 10 a 100 m (ondas decamétricas)
8 VHF 30 a 300 MHz 1 a 10 m (ondas métricas)
9 UHF 300 a 3000 MHz 10 a 100 cm
10 SHF 3 a 30 GHz 1 a 10 cm
11 EHF 30 a 300 GHz 1 a 10 mm
12 THF 300 a 3000  GHz 0.1 a 1 mm

 

 

En siguientes entradas del blog os iremos explicando qué bandas son las más utilizadas para las comunicaciones de voz, las frecuencias para la localización de siniestros marítimos y todos los servicios que podemos tener a bordo por medio de aparatos radioeléctricos.
 
Esperamos que con esta entrada de introducción a las radiocomunicaciones marítimas os haya quedado un poco claro qué es una onda electromagnética, sus características y qué bandas de frecuencias utilizaremos a bordo para las comunicaciones.

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