4. Aparells de comunicació que utilitzen ones electromagnètiques

Hi ha diferents aparells que utilitzen ones electromagnètiques. A continuació os explicarem algun d'aquests aparells.

4.1. La telegrafia sense fils
Telefrafia: transmissió a llarga distància de missatges escrits, sense transport físic de les lletres que componen el missatge.
Des de les primeres experiències de transmissió pero radioelectricitat el principi del telègraf Morse va ser utilitzar per assegurar les transmissions de missatges per ràdio. El principi de codificació és el mateix, però ara els impulsos no es transmeten per un suport físic (el cable), sino mitjançant ones de ràdio. En aquest moment la transmissió de la informació s'acabava d'alliberar de pràcticament tots els obstacles

Història:
És molt compilcat assignar l'ivent del telègraf sense fil a una sola persona. Des de James Clerk Maxwell fins Alexander Stepánovich Popov, passant per Michael Faraday, Heinrich Rudolf Hertz, Guillermo Marconi, Nikola Tesla i molts altres científics de l'època van contrivuir amb el seu granet de sorra a la construcció de l'invent.

El primer telègraf sense fil es va començar a utilitzar entre 1898-1900, al mateix temps de l'aparició de la ràdio.

Funcionament:
D'una banda tenim l'emissor, que inclou un generador de corrents alterns d'alta freqüència el qual es connecta per una banda a la'netna, i per l'altra a una presa de terra. D'altra banda tenim el receptor, que al seu torn es compon d'una antena i una presa de terra similars a les de l'emissor i dels circuits necessairs per processar el senyat rebut d'acord a l'aplicació final que vagi a donar.

Les ones que procedeixen de l'antena emissora i que viatgen a la velocitat de la llum arriben a l'antena receptora i hi condueixen uns corrents elèctrics. Un cop hem rebut el senyal, la qüestió es processar la informació adequadament i usar d'acord els nostres propòsits. 

Introducció al telègraf sense fils
Per incrementar informació sobre l'apartat.
Més sobre el seu inventor

4.2. La ràdio

La ràdio ha estat un dels aparells més importants en la societat actual, com a mínim fins a l'aparició de la televisió. Malgrat això, la ràdio es manté encara viva i esdevé un sistema molt més proper al públic.

La comunicació a través d'ones electromagnètiques requereix un sistema de codificació de la informació i un sistema d'emissió, al mateix temps que un sistema de recepció capaç de descodificar la informació, de manera que el canal de comunicació entre l'emissor i el receptor són les ones electromagnètiques.

Esquema bàsic d'un sistema de radiofonia

Modulacions

El centre emissor és l'encarregat de generar la informació sonora, codificar-la i emetre-la a l'espai a través de les ones electromàgnetiques. El micròfon converteix el so en un senyal elèctric que arriba al modulador. El modulador és un circuit electrònic que rep dos senyals d'entrada, el senyal d'audiofreqüència i el senyal de l'oscil·lador o generador de l'ona portadora. L'ona portadora és electromagnètica, defineix la freqüència d'emissió de l'emissora, i és l'encarregada de propagar-se a l'espai. El modulador modifica l'ona portadora amb el senyal l'àudio i l'ona resultant va a un amplificador d'alta freqüència connectat amb l'antena emissora.

Hi ha dos tipus de modulació o modificació de l'ona portadora: la modulació de l'amplitud (AM) i la modulació de la freqüència (FM).

Les bandes de radiodifusió comercial més habituals són:



El receptor rep el senyal a través de l'antena. Com que hi ha molt senyals ecectomagnètics que viatgen per l'espai simultàniament, perquè el receptor seleccioni l'ona de l'emissora que vol escoltar i discrimini les altres disposa d'una etapa de sintonització. Una vegada el circuit de sintonia està ajustat a la mateixa freqüència de portadora, el senyal elèctric captat s'encamina cap al detector. Aquest separa el senyal elèctric del so de l'ona portadora. Com que el senyal d'àudio és molt feble, cal amplificar-ne la potència per ser enviat a l'altaveu o als auriculars.

Curiositat: La majoria de canals de ràdio a Espanya
Història i primers receptor de la ràdio
Vídeo: història i funcionament de la ràdio
4.3. La televisió i la TDT
LA  TELEVISIÓ
La televisió és un sistema de telecomunicació per a l'emissió i per a la recepció de sonsi d'imatges en moviment, a distància.

                                             Evolució de la televisió des del seu origen

L’aparell utilitzat per a rebre la televisió és el televisor. Internament té múltiples circuits electrònics, inclosos els que sintonitzen i descodifiquen el senyal. 

En un estudi de televisió es capta el so i la imatge per separat i les emet conjuntament, però amb freqüències diferents. Posteriorment, s’utilitzen sensors de semiconductor que permet la imatge convertint-la en una col·lecció de píxels que s’exploren cíclicament i es converteixen en senyals elèctrics. El so és captat pel micròfon. A continuació es creen dues ones portadores, un per al so i una altra per a la imatge, i s’hi insereixen el senyal d’àudio i el senyal generat pel captador d’imatge respectivament. Aleshores es combinen en el mesclador i s’obté un conjunt de senyals elèctrics codificats que, degudament amplificats, ja es poden emetre a través de l’antena. Aquesta rep els senyals i el receptor selecciona la freqüència de l’emissora. El senyal sesepara inicialment en la part d’àudio i la part de vídeo per tractar-les per separat. La part de vídeo, després de ser tractada, s’envia a la pantalla. Aquesta es basa en una matriu de transistors que activen l’orientació de les molècules de cristall líquid, així fent aparèixer la imatge.

Actualment les pantalles es fabriquen amb la tecnologia TFT-LCD, la qual es basa en una matriu de transistors que activen l’orientació de les molècules de cristall líquid.

Els televisors amb tecnologia LED són una variant millorada de la tecnologia LCD en què la brillantor, la definició i el rendiment energètic es milloren en gran manera.

LA TDT ( Tecnologia Digital Terrestre):


La TDT és el resultat de l'aplicacó de la tecnologia digital a la senyal de televisió, per després transmetre-la per mitjà d'ones hercianes terrestres, és a dir, aquelles que es transmeten per l'atmósfera sense necessitat de cable o satèl·lit i es reben per mitjà d'antenes UHF convencionals.

La TDT va substituïr, degut a les mil de ventatges, a la Televisió Analògica Terrestre (TAT), que era la que estava funconant a la majoria de cases espanyoles. Aquest canvi s'esdevingué a l'abril de 2010.



Els avantatges de la TDT són: millora del so, de la imatge, molts més canals...

TDT molt ben explicada
Vídeo de la TDT
4.4.La telefonia mòbil
En la telefonia mòbil els aparells són autònoms, es desplacen amb l'usuari. La connexió amb la xarxa de comunicació es fa a través d'ones electromagnètiques. La telefonia mòbil és una evolució de les comunicacions per ones electromagnètiques entre l'aparell mòbil i una estació repetidora fixa connectada al sistema de telefonia convencional.

Evolució del telèfon mòbil

La telefonia mòbil s'ha popularitzat molt en pocs anys a causa de la seva baixada de preus, la fiabilitat, estabilitat i la publicitat massiva. I en prestacions han evolucionat molt tan en pes com amb mida.

Dades complementàries

Funcionament

4.5. Comunicacions via satèl·lit

Les comunicacions via satèl·lit són un mitjà molt bo per emetre senyals de ràdio en zones molt extenses o poc desenvolupades, ja que al situar-se a l’espai i ser tant potents poden arribar a llocs on les antenes convencionals no solen arribar. Es solen utilitzar freqüències elevades en el rang dels GHz, ja que no hi ha tantes interferències. És un mètode de transmissió que consisteix en enviar un senyal des de un punt de la Terra concret,  i fer-lo rebotar en un satèl·lit de comunicacions de manera que aquest senyal pugui arribar a altres parts del planeta. El primer satèl·lit de comunicacions, el Telstar 1, es va posar en òrbita el 1962. Aquest mitjà de comunicació és el que s’utilittza per la televisió, per exemple. Hi ha dos tipus bàsics de satèl·lit:

• Satèl·lits passius. Es limiten a reflectir el senyal rebut sense dur a terme ninguna una altra tasca.

• Satèl·lits actius. A part de reflectir el senyal, interactuen amb ell afegint-li informació o canviant-li la direcció del senyal.

Funcionament televisió via satèl·lit:

Hem de situar l'estació de terra d'emissió en un lloc accessible per al senyal procedent del centre de producció de programes. Aquesta estació està equipada amb una antena de grans dimensions i que estableix l'enllaç ascendent amb el satèl·lit.

Composició

Després, el senyal que rep el satèl·lit es retransmet cap al país per una antena adequada i amb unes característiques, freqüència i potència, que han estat prèviament planificades. Aquest és el senyal que després van a rebre els receptors situats en terra bé sigui un usuari individual o una comunitat.

Funcionament Internet via satèl·lit:

Radio via satèl·lit funcionament

Funcionament Ràdio via satèl·lit: La ràdio per satèl·lit o ràdio satelital és un servei de ràdio que s'emet des dels satèl·lits, principalment als cotxes, amb la transmissió de senyals a nivell nacional i internacional, a través d'un àrea geogràfica molt més àmplia que les estacions de ràdio terrestres i amb un so de major qualitat. Sol estar disponible per subscripció, en la seva majoria sense anuncis comercials, i ofereix als subscriptors més estacions i una varietat més àmplia d'opcions de programació que la ràdio terrestre.


4.6. EL GPS
El Sistema de posicionament global, conegut vulgarment com a GPS, és un sistema de navegació per satèl·lit que permet saber amb molta precisió la mateixa situació geogràfica i l'hora de referència amb gran exactitud en gairebé qualsevol lloc de la Terra o en una Òrbita de la Terra.