Telegrafía inalámbrica
Método de comunicación
Un operador de radio del Cuerpo de Señales del Ejército de los EE. UU. en 1943 en Nueva Guinea transmitiendo por radiotelegrafía.

La telegrafía inalámbrica o radiotelegrafía es la transmisión de mensajes de texto mediante ondas de radio , análoga a la telegrafía eléctrica que utiliza cables . [1] [2] Antes de aproximadamente 1910, el término telegrafía inalámbrica también se usaba para otras tecnologías experimentales para transmitir señales telegráficas sin cables. [3] [4] En radiotelegrafía, la información se transmite mediante pulsos de ondas de radio de dos longitudes diferentes llamados "puntos" y "rayas", que deletrean mensajes de texto, generalmente en código Morse . En un sistema manual, el operador que envía toca un interruptor llamado llave 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 son traducidos nuevamente a texto por un operador que conoce el código Morse.

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 utilizaban la radiotelegrafía. [5] Continuó siendo el único tipo de transmisión por radio durante las primeras décadas de la radio, llamadas la "era de la telegrafía inalámbrica", hasta la Primera Guerra Mundial , cuando el desarrollo de la radiotelefonía de modulación de amplitud (AM) permitió transmitir sonido ( audio ) por radio. A partir de 1908, poderosas estaciones de radiotelegrafía transoceánica transmitieron el tráfico de telegramas comerciales entre países a velocidades de hasta 200 palabras por minuto.

La radiotelegrafía se utilizó para la comunicación de textos comerciales, diplomáticos y militares de persona a persona a larga distancia durante la primera mitad del siglo XX. [6] Se convirtió en una capacidad estratégicamente importante durante las dos guerras mundiales [7] ya que una nación sin estaciones radiotelegráficas de larga distancia podría quedar aislada del resto del mundo si un enemigo cortara sus cables telegráficos submarinos . La radiotelegrafía sigue siendo popular en la radioafición . También se enseña en el ejército para su uso en comunicaciones de emergencia. Sin embargo, la radiotelegrafía comercial está obsoleta. [8]

Principios

La telegrafía sin hilos o radiotelegrafía, comúnmente llamada transmisión CW ( onda continua ), ICW (onda continua interrumpida) o modulación on-off , y designada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones como tipo de emisión A1A o A2A , es un método de comunicación por radio . Se transmitió por varios métodos de modulación diferentes a lo largo de su historia. Los transmisores primitivos 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 fue prohibido en 1934, excepto para algún uso heredado en barcos. [9] [10] [11] Los transmisores de tubo de vacío (válvula) que comenzaron a usarse después de 1920 transmitían código por pulsos de onda portadora sinusoidal no modulada llamada onda continua (CW), que todavía se usa hoy en día. Para recibir transmisiones CW, el receptor requiere un circuito llamado oscilador de frecuencia de batido (BFO). [12] [13] El tercer tipo de modulación, modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK), se utilizó principalmente en redes de radioteletipo (RTTY). La radiotelegrafía en código Morse fue reemplazada gradualmente por la radioteletipo en la mayoría de las aplicaciones de alto volumen durante la Segunda Guerra Mundial .

En la radiotelegrafía manual, el operador transmisor manipula un interruptor llamado llave telegráfica , que enciende y apaga el transmisor de radio, produciendo pulsos de onda portadora no modulada de diferentes longitudes llamados "puntos" y "rayas", que codifican caracteres de texto en código Morse . [14] En el lugar de recepción, el código Morse es audible en el auricular o altavoz del receptor como una secuencia de zumbidos o pitidos, que es traducida nuevamente a texto por un operador que conoce el código Morse. Con la radiotelegrafía automática, los teleimpresores en ambos extremos utilizan un código como el Alfabeto Telegráfico Internacional N.º 2 y producen texto mecanografiado.

La radiotelegrafía está obsoleta en la comunicación de radio comercial, y su último uso civil, que requería que los operadores de radio de envío marítimo usaran código Morse para comunicaciones de emergencia, terminó en 1999 cuando la Organización Marítima Internacional cambió al sistema GMDSS basado en satélite . [8] Sin embargo, todavía lo usan los operadores de radioaficionados , y los servicios militares requieren que los señaleros estén capacitados en código Morse para comunicaciones de emergencia. [15] [16] Una estación costera de CW, KSM , todavía existe en California, administrada principalmente como un museo por voluntarios, [17] y se realizan 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, [18] y una revisión similar de los datos registrados por la American Radio Relay League , [19] ambos muestran que la telegrafía inalámbrica es el segundo modo más popular de comunicación de radioaficionados , representando casi el 20% de los contactos. Esto lo hace más popular que la comunicación de voz, pero no tan popular como el modo digital FT8 , que representó el 60% de los contactos de radioaficionados realizados en 2021. Desde 2003, el conocimiento del código Morse y la telegrafía inalámbrica ya no es necesario para obtener una licencia de radioaficionado en muchos países, [20] 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 a todo el espectro de radioaficionados, incluidas las bandas de alta frecuencia (HF). [20] Además, la licencia CEPT Clase 1 en Irlanda, [21] y Clase 1 en Rusia, [20] ambas requieren competencia en telegrafía inalámbrica, ofrecen privilegios adicionales: un indicativo de llamada más corto y más deseable en ambos países, y el derecho a utilizar una mayor potencia de transmisión en Rusia. [22]

Historia

Ejemplo de mensaje radiotelegráfico transatlántico grabado en cinta de papel en el centro de recepción de RCA en Nueva York en 1920. La traducción del código Morse se muestra debajo de la cinta.

Los esfuerzos por encontrar una forma de transmitir señales telegráficas sin cables surgieron del éxito de las redes de telégrafo eléctrico , los primeros sistemas de telecomunicaciones instantáneas. [23] Desarrollada a principios de la década de 1830, una línea telegráfica era un sistema de mensajes de texto de persona a persona que consistía en múltiples oficinas de telégrafo conectadas por un cable aéreo sostenido por postes de telégrafo . Para enviar un mensaje, un operador en una oficina pulsaba un interruptor llamado llave telegráfica , creando pulsos de corriente eléctrica que deletreaban un mensaje en código Morse . Cuando se presionaba la tecla, conectaba una batería a la línea telegráfica, enviando corriente por el cable. En la oficina receptora, los pulsos de corriente operaban una sirena telegráfica , un dispositivo que emitía un sonido de "clic" cuando recibía cada pulso de corriente. El operador en la estación receptora que conocía el código Morse traducía los sonidos de clic a texto y escribía el mensaje. La tierra se usaba como ruta de retorno para la corriente en el circuito telegráfico, para evitar tener que usar un segundo cable aéreo. [24]

En la década de 1860, el telégrafo era el método estándar para enviar los mensajes comerciales, diplomáticos y militares más urgentes, y las naciones industriales habían construido redes telegráficas continentales, con cables telegráficos submarinos que permitían que los mensajes telegráficos cruzaran océanos. [25] Sin embargo, instalar y mantener una línea telegráfica 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 en 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 de radiotelegrafía prácticos alrededor de 1899. [26]

Durante varios años a partir de 1894, el inventor italiano Guglielmo Marconi trabajó en la adaptación del fenómeno recién descubierto 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, [27] [28] construyendo el primer sistema de radiotelegrafía que las utilizaba. [29] Preece y la Oficina General de Correos (GPO) en Gran Bretaña apoyaron y dieron respaldo financiero a los experimentos de Marconi realizados en Salisbury Plain a partir de 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 la Wireless Telegraph & Signal Company . Los abogados de la GPO determinaron que el sistema era un telégrafo según el significado de la Ley de Telégrafos y, por lo tanto, estaba bajo el monopolio de la Oficina Postal. Esto no pareció frenar a Marconi. [30] : 243–244  Después de que Marconi enviara señales telegráficas inalámbricas a través del Océano Atlántico en 1901, el sistema comenzó a usarse para comunicaciones regulares, incluidas las comunicaciones de barco a costa y de barco a barco. [31]

Con este desarrollo, la telegrafía inalámbrica pasó a significar radiotelegrafía , código Morse transmitido por ondas de radio. Los primeros transmisores de radio , transmisores primitivos de chispa utilizados hasta la Primera Guerra Mundial, no podían transmitir voz ( señales de audio ). En su lugar, el operador enviaba el mensaje de texto en una tecla de telégrafo , que encendía y apagaba el transmisor, produciendo pulsos cortos ("punto") y largos ("raya") de ondas de radio, grupos de los cuales comprendían las letras y otros símbolos del código Morse. En el receptor, las señales podían ser escuchadas como "pitidos" musicales en los auriculares por el operador receptor, que traducía el código de nuevo a texto. En 1910, la comunicación mediante lo que se había llamado "ondas hertzianas" se estaba denominando universalmente " radio ", [32] y el término telegrafía inalámbrica ha sido reemplazado en gran medida por el término más moderno "radiotelegrafía".

Métodos

Los transmisores de chispa primitivos utilizados hasta 1920 transmitían mediante un método de modulación llamado onda amortiguada . Mientras se presionaba la tecla del telégrafo, el transmisor producía una cadena de pulsos transitorios de ondas de radio que se repetían a una frecuencia de audio, generalmente entre 50 y varios miles de hercios . [33] En el auricular de un receptor, esto sonaba como un tono musical, un ronquido o un zumbido. Por lo tanto, los "puntos" y "rayas" del código Morse sonaban como pitidos. La onda amortiguada tenía un gran ancho de banda de frecuencia , lo que significa que la señal de radio no era una frecuencia única 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. [34]

Después de 1905 se inventaron nuevos tipos de transmisores radiotelegráficos que transmitían código utilizando un nuevo método de modulación: onda continua (OC) [35] (designado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones como tipo de emisión A1A). [36] Mientras se presionaba la tecla del telégrafo, el transmisor producía una onda sinusoidal continua de amplitud constante. [35] Dado que toda la energía de la onda de radio se concentraba en una sola frecuencia, los transmisores de OC podían transmitir más lejos con una potencia dada, y también prácticamente no causaban interferencias en las transmisiones en frecuencias adyacentes. Los primeros transmisores capaces de producir onda continua fueron el transmisor convertidor de arco (arco de Poulsen), inventado por el ingeniero danés Valdemar Poulsen en 1903, [37] y el alternador Alexanderson , inventado entre 1906 y 1912 por Reginald Fessenden y Ernst Alexanderson . [38] Estos reemplazaron lentamente a los transmisores de chispa en las estaciones de radiotelegrafía de alta potencia.

Sin embargo, los receptores de radio utilizados para ondas amortiguadas no podían recibir ondas continuas. Debido a que la señal CW producida mientras se presionaba la tecla era solo una onda portadora no modulada , no emitía sonido en los auriculares del receptor. [39] Para recibir una señal CW, se debía encontrar alguna manera de hacer que los pulsos de la onda portadora del código Morse fueran audibles en un receptor.

Este problema fue resuelto por Reginald Fessenden en 1901. En su receptor "heterodino", la señal radiotelegráfica entrante se mezcla en el cristal detector del receptor o tubo de vacío con una onda sinusoidal constante generada por un oscilador electrónico en el receptor llamado oscilador de frecuencia de batido (BFO). La frecuencia del oscilador está desfasada de la frecuencia del transmisor de radio . En el detector, las dos frecuencias se restan y se produce una frecuencia de batido ( heterodino ) en la diferencia entre las dos frecuencias: . [40] Si la frecuencia del BFO ​​está lo suficientemente cerca de la frecuencia de la estación de radio, la frecuencia de batido está en el rango de frecuencia de audio y se puede escuchar en los auriculares del receptor. [40] Durante los "puntos" y "rayas" de la señal, se produce el tono de batido, mientras que entre ellos no hay portadora, por lo que no se produce ningún tono. Por lo tanto, el código Morse es audible como "pitidos" musicales en los auriculares. F BFO {\displaystyle f_{\text{BFO}}} F EN {\displaystyle f_{\text{EN}}} F DERROTAR = | F EN − F BFO | {\displaystyle f_{\text{BEAT}}=|f_{\text{IN}}-f_{\text{BFO}}|}

El oscilador oscilador de retroalimentación de tubo de vacío era poco común hasta la invención en 1913 del primer oscilador electrónico práctico, el oscilador de retroalimentación de tubo de vacío por Edwin Armstrong . Después de esta época, los osciladores osciladores de retroalimentación de tubo de vacío se convirtieron en una parte estándar de los receptores de radiotelegrafía. Cada vez que la radio se sintonizaba a una frecuencia de estación diferente, la frecuencia del oscilador oscilador de retroalimentación de tubo de vacío también tenía que cambiarse, por lo que el oscilador de BFO tenía que ser sintonizable. En los receptores superheterodinos posteriores a partir de la década de 1930, la señal del BFO ​​se mezclaba con la frecuencia intermedia constante (FI) producida por el detector del superheterodino. Por lo tanto, el BFO ​​podía ser una frecuencia fija. [41]

Los transmisores de tubo de vacío de onda continua reemplazaron a los otros tipos de transmisores con la disponibilidad de tubos de potencia después de la Primera Guerra Mundial porque eran baratos. La onda continua 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 [10] y la onda continua continúa utilizándose 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. [42]

Industria

En la Primera Guerra Mundial, los globos se utilizaron como una forma rápida de elevar antenas de alambre para estaciones radiotelegráficas militares de campaña. Globos en el aeródromo de Tempelhofer , Alemania, 1908.

La Unión Radiotelegráfica Internacional se estableció de manera no oficial en la primera Convención Radiotelegráfica Internacional en 1906, y se fusionó con la Unión Internacional de Telecomunicaciones en 1932. [43] Cuando Estados Unidos entró en la Primera Guerra Mundial, se prohibieron las estaciones de radiotelegrafía privadas, lo que puso fin al trabajo de varios pioneros en este campo. [44] 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. [10] 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 . [ 45] La telegrafía inalámbrica continuó utilizándose para comunicaciones comerciales privadas de persona a persona, gubernamentales y militares, como telegramas y comunicaciones diplomáticas , y evolucionó hacia redes de radioteletipo . [46] La implementación definitiva de la telegrafía inalámbrica fue el télex , que utilizaba 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. [47] El estándar más avanzado, CCITT R.44, automatizó tanto el enrutamiento como la codificación de mensajes mediante transmisiones de onda corta . [48]

Hoy en día, debido a los métodos de transmisión de texto más modernos, la radiotelegrafía en código Morse para uso comercial ha quedado obsoleta. A bordo de los barcos, el sistema GMDSS conectado por computadora y por satélite ha reemplazado en gran medida al Morse como medio de comunicación. [49] [50]

Regulación

La radiotelegrafía de onda continua (OC) está regulada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) como tipo de emisión A1A. [36]

La Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos otorga una licencia de operador de radiotelegrafía comercial de por vida. Para ello es necesario aprobar un examen escrito sencillo sobre normativas, un examen escrito más complejo sobre tecnología y demostrar una recepción Morse a 20 palabras por minuto en lenguaje sencillo y 16 ppm en grupos de código. (Se otorgan créditos por las licencias de clase extra para radioaficionados obtenidas con el antiguo requisito de 20 ppm.) [51]

  • Guglielmo Marconi, generalmente reconocido como el primero en desarrollar la comunicación telegráfica inalámbrica basada en radio, en 1901 con uno de sus primeros transmisores (derecha) y receptores (izquierda)
    Guglielmo Marconi , generalmente reconocido como el primero en desarrollar la comunicación telegráfica inalámbrica basada en radio práctica, en 1901 con uno de sus primeros transmisores (derecha) y receptores (izquierda)
  • Tropas alemanas construyen una estación telegráfica inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
    Tropas alemanas construyen una estación telegráfica inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
  • Oficiales y tropas alemanas en una estación telegráfica inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
    Oficiales y tropas alemanas en una estación telegráfica inalámbrica durante la Primera Guerra Mundial
  • Estación de radio móvil en el África sudoccidental alemana, que utiliza un globo de hidrógeno para elevar la antena
    Estación de radio móvil en el África sudoccidental alemana , que utiliza un globo de hidrógeno para elevar la antena

Véase también

Referencias y notas

General

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Citas

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Lectura adicional

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  • John Joseph Fahie (1900). Una historia de la telegrafía inalámbrica, 1838-1899: incluye algunas propuestas de telégrafos submarinos con cables desnudos. Universidad de Michigan. Dodd, Mead & co.
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Wikisource tiene trabajos originales sobre el tema: Telegrafía inalámbrica
  • John Joseph Fahie, Una historia de la telegrafía inalámbrica, 1838-1899: incluye algunas propuestas de telégrafos submarinos con cables desnudos :
    • 1899 (primera edición)
    • 1901 (segunda edición)
  • Historia de Alfred Thomas , La historia de la telegrafía inalámbrica (1904)
  • Reseña clave de Sparks Telegraph
  • Cyril M. Jansky, Principios de radiotelegrafía (1919)
  • Principios de radiotelegrafía (1919)
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