Espectro de radio
El espectro de radio es la parte del espectro electromagnético con frecuencias de 30 Hz a 300 GHz . Las ondas electromagnéticas en este rango de frecuencia, llamadas ondas de radio , se utilizan ampliamente en la tecnología moderna, particularmente en las telecomunicaciones . Para evitar interferencias entre diferentes usuarios, la generación y transmisión de ondas de radio está estrictamente regulada por leyes nacionales, coordinadas por un organismo internacional, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). [1]
La UIT asigna diferentes partes del espectro radioeléctrico para diferentes tecnologías y aplicaciones de transmisión radioeléctrica; unos 40 servicios de radiocomunicaciones están definidos en el Reglamento de Radiocomunicaciones (RR) de la UIT . [2] En algunos casos, partes del espectro de radio se venden o se otorgan licencias a operadores de servicios privados de transmisión de radio (por ejemplo, operadores de telefonía celular o estaciones de transmisión de televisión). Los rangos de frecuencias asignadas a menudo se denominan por su uso provisto (por ejemplo, espectro celular o espectro de televisión). [3]Debido a que es un recurso fijo que tiene una demanda cada vez mayor de usuarios, el espectro de radio se ha vuelto cada vez más congestionado en las últimas décadas, y la necesidad de utilizarlo de manera más efectiva está impulsando innovaciones modernas de telecomunicaciones como sistemas de radio troncalizados , espectro ensanchado , banda ultraancha , reutilización de frecuencias , gestión dinámica del espectro , agrupación de frecuencias y radio cognitiva .
Los límites de frecuencia del espectro de radio son una cuestión de convención en física y son algo arbitrarios. Dado que las ondas de radio son la categoría de frecuencia más baja de ondas electromagnéticas , no existe un límite inferior para la frecuencia de las ondas de radio. [4] En el extremo de alta frecuencia, el espectro de radio está limitado por la banda infrarroja . El límite entre las ondas de radio y las ondas infrarrojas se define a diferentes frecuencias en diferentes campos científicos. La banda de terahercios , de 300 gigahercios a 3 terahercios, puede considerarse microondas o infrarrojos. Es la banda más alta clasificada como ondas de radio por la Unión Internacional de Telecomunicaciones , [4]pero los científicos espectroscópicos consideran que estas frecuencias forman parte de la banda del infrarrojo lejano .
Los límites prácticos del espectro radioeléctrico, las frecuencias que son útiles prácticamente para las comunicaciones por radio , están determinados por limitaciones tecnológicas que es poco probable que se superen. [5] Por tanto, aunque el espectro de radio se está volviendo cada vez más congestionado, hay pocas posibilidades de que se disponga de un ancho de banda de frecuencia adicional fuera del que se utiliza actualmente.
Las frecuencias más bajas utilizadas para las comunicaciones por radio están limitadas por el tamaño cada vez mayor de las antenas transmisoras requeridas. [5] El tamaño de la antena necesaria para irradiar potencia de radio de forma eficiente aumenta en proporción a la longitud de onda o inversamente a la frecuencia. Por debajo de aproximadamente 10 kHz (una longitud de onda de 30 km), se requieren antenas de alambre elevadas de kilómetros de diámetro, por lo que muy pocos sistemas de radio usan frecuencias por debajo de esta. Un segundo límite es la disminución del ancho de banda disponible a bajas frecuencias, lo que limita la velocidad de transmisión de datos. [5]Por debajo de aproximadamente 30 kHz, la modulación de audio no es práctica y solo se utiliza una comunicación de datos de baja velocidad en baudios. Las frecuencias más bajas que se han utilizado para las comunicaciones por radio son de alrededor de 80 Hz, en los sistemas de comunicaciones submarinos ELF construidos por las marinas de algunas naciones para comunicarse con sus submarinos sumergidos a cientos de metros bajo el agua. Estos emplean enormes antenas dipolo terrestres de 20 a 60 km de largo excitadas por megavatios de potencia del transmisor y transmiten datos a una velocidad extremadamente lenta de aproximadamente 1 bit por minuto (17 mbit / s , o aproximadamente 5 minutos por carácter).
