Radiofrecuencia
¿Qué es la radiofrecuencia?
La radiofrecuencia (abreviado RF), también denominado espectro de radiofrecuencia, es un término que se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético; esta está situada entre los 3 hercios (Hz) y los 300 gigahercios (GHz).
La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:
| Nombre de frecuencia | Frecuencia en inglés | Abreviatura inglesa |
Banda UIT |
Frecuencias | Longitud de onda |
|---|---|---|---|---|---|
| Frecuencia extremadamente baja | Extremely Low Frequency | ELF | 1 | 3-30Hz | 100.000 – 10.000 km |
| Super baja frecuencia | Super Low Frequency | SLF | 2 | 30-300Hz | 10.000 – 1.000 km |
| Ultra baja frecuencia | Ultra Low Frequency | ULF | 3 | 300 – 3000Hz | 1.000 – 100 km |
| Muy baja frecuencia | Very Low Frequency | VLF | 4 | 3 – 30kHz | 100 – 10 km |
| Baja frecuencia | Low Frequency | LF | 5 | 30 – 300kHz | 10 – 1 km |
| Media frecuencia | Medium Frequency | MF | 6 | 300 – 3000kHz | 1 km – 100m |
| Alta Frecuencia | High Frequency | HF | 7 | 3 – 30MHz | 100 m – 10m |
| Muy alta frecuencia | Very High Frequency | VHF | 8 | 30-300MHz | 10 – 1 m |
| Ultra alta frecuencia | Ultra High Frequency | UHF | 9 | 300-3000MHz | 1 m – 100mm |
| Super alta frecuencia | Super High Frequency | SHF | 10 | 3-30GHz | 100 – 10mm |
| Frecuencia extremadamente alta | Extremely High Frequency | EHF | 11 | 30-300GHz |
10 – 1mm |
Tabla de bandas de radiofrecuencias
A partir de 1 GHz, las bandas entran dentro del espectro de las microondas.
Por encima de 300 GHz, la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.
Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20.000 Hz aproximadamente.
Sin embargo, estas últimas son ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.
Uno de los usos principales de la radiofrecuencia son las radiocomunicaciones.
Las radiocomunicaciones
La radiocomunicación es una forma de telecomunicación que se realiza a través de ondas de radio u ondas hertzianas, la que a su vez está caracterizada por el movimiento de los campos eléctricos y campos magnéticos.
La comunicación vía radio se realiza a través del espectro radioeléctrico, cuyas propiedades son diversas dependiendo de sus bandas de frecuencia. Así tenemos bandas conocidas como baja frecuencia, media frecuencia, alta frecuencia, muy alta frecuencia, ultra alta frecuencia, etc. En cada una de ellas, el comportamiento de las ondas es diferente.
Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia.
Para poder recibir señales muy débiles, o emitir a grandes distancias, se necesitan, aparte de los equipos de radio, unos dispositivos denominados “Amplificadores Lineales“.
Amplificador de radiofrecuencia
Los amplificadores de radiofrecuencia son sencillamente dispositivos que cuentan con parámetros que incrementan proporcionalmente con la frecuencia y que influyen en la respuesta del mismo con el tiempo; estos dispositivos son importantes para poder analizar fenómenos y utilizarlos a más grande escala.
Estos amplificadores por lo general son diseñados con transistores FET, debido a su alta impedancia de entrada, lo que mejora mucho la sensibilidad del circuito.
Los amplificadores de RF son las últimas etapas activas antes de la antena de transmisión; suministran toda la amplificación de potencia necesaria para radiar la señal de RF al espacio.
¿Qué funciones tienen los amplificadores de RF?
El amplificador de radiofrecuencia cumple dos funciones:
-
Elevar el nivel de la portadora generada por el oscilador.
-
Servir como amplificador separador.
Las etapas amplificadoras de RF amplifican la señal de RF a un nivel suficientemente elevado para operar la antena.
Las etapas más comunes amplificadoras son de dos tipos: los amplificadores de voltaje y los amplificadores de poder. Los amplificadores de voltaje preceden a los amplificadores de poder y generalmente sirven para un doble propósito:
-
Aíslan o amortiguan la fuente de RF del amplificador de poder.
-
Suministran una amplificación de voltaje.
Generalmente, los amplificadores de voltaje operan como amplificadores de clase “A”, debido a que la linealidad es un factor importante en el propósito para lo que sirven.
Características generales
Estos amplificadores son de alta ganancia, de bajo ruido y sintonizados.
Los objetivos primarios de una etapa de RF son:
-
Amplificación
La señal que llega a la antena, por lo general, es muy baja y por eso es necesaria la amplificación. Este amplificador debe tener características de muy bajo ruido y debe estar sintonizado para aceptar solo las frecuencias de la portadora y la de las bandas laterales.
-
Selectividad
Este parámetro mide la capacidad de un receptor en seleccionar una determinada banda de frecuencias y rechazar otras.
Por ejemplo, en AM, para que un receptor seleccione solo aquellas frecuencias asignadas a un solo canal, debe limitar su ancho de banda a 10 kHz. Si el ancho de banda es mayor o menor a 10 kHz, las va a rechazar.
-
Sensibilidad
La sensibilidad de un receptor es el nivel mínimo de señal que se puede detectar a la entrada del receptor para poder producir una señal útil de información.
Para receptores normales, se considera válida una señal de ruido de 10 dB o más.
En definitiva, las características de un amplificador RF esencialmente son:
-
Bajo ruido.
-
Ganancia de moderada a alta.
-
Baja distorsión por intermodulación y armónica (tener operación lineal).
-
Selectividad moderada.
-
Alta relación de rechazo de frecuencia de imagen.
Proyectos didácticos para radiofrecuencia
