calculo de antenas

Clculo de Antenas Manual del Curso

Por J Romero

Clculo de Antenas, Manual del curso

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J.Romero I IF y deteccin de FM, Manual del Estudiante

Clculo de antenas Frmulas y Conceptos para el diseo de Antenas

Este seminario expone las frmulas que sustentan el diseo de las antenas receptoras y transmisoras ms comunes. A travs de una redaccin sencilla, de fcil lectura, le presenta al lector la descripcin de los principios que sustentan la radiacin electromagntica presente en los elementos de las antenas. En este documento podr encontrar los diseos de las antenas ms utilizadas en la transmisin y recepcin de datos, excepto las parablicas.

Usted Aprender

Qu es un campo electromagntico Cmo funciona una antena Marconi Distribucin de cargas en la antena Longitud de onda Clculos de longitud de los elementos de la antena Ataque de antena Armnicos de frecuencia Tipos de Antenas Acople de Impedancias

J.Romero 1 IF y Deteccin de FM, Manual del Estudiante

Las Ondas Electromagnticas

Antes de abordar el tema de las antenas, se debe tener una idea clara de cmo

logra una antena hacer llegar una seal de un lugar a otro y qu es lo que

transmite.

Una antena transmite ondas electromagnticas, stas ondas son recibidas por

otra antena (receptora) que las transforma en pequeas seales elctricas a

travs de su estructura conductora. Estas seales elctricas podrn entonces

ser amplificadas e interpretadas segn el mensaje que porten.

Las ondas electromagnticas se pueden manifestar de muchas formas en

nuestro entorno fsico. Toda onda posee una frecuencia, en el espectro de

frecuencias electromagntica el ser Humano puede interpretar algunas bandas.

Por ejemplo la luz visible, sta tiene un rango que va desde el rojo hasta el

violeta. Las diversas frecuencias de estas ondas son interpretadas por los ojos

como colores, de esta forma, cada color es ms bien una frecuencia

electromagntica especfica. Por encima de la frecuencia del color violeta hay

frecuencias que no podemos ver, son llamadas ultravioleta. Si estn por debajo

de la frecuencia del color rojo, tampoco pueden ser percibidas por los ojos, stas

son las infrarrojas, sin embargo, el cuerpo las interpreta como calor.

Tomando en cuenta que la Luz es electromagntica, la velocidad de

transferencia de cualquier onda electromagntica es la velocidad de la luz,

aproximadamente: 299,792,458.00 m/s cifra que acostumbra redondearse a

trescientos mil Kilmetros por segundo.


El Espectro Electromagntico

Las ondas electromagnticas, se propagan a la velocidad de la luz. Estas ondas

transportan energa y cantidad de movimiento desde una fuente hasta un

receptor. En 1887, Hertz logr generar y captar con xito una onda

electromagntica de radio-frecuencias, predichas por Maxwell.

En la actualidad se sabe que hay distintas ondas electromagnticas que pueden

diferenciarse por su frecuencia y longitud de onda (trmino que ser explicado

posteriormente en este documento)


El Campo electromagntico

Una onda electromagntica est conformada por variaciones de un campo

electromagntico. Es ahora cuando cave explicar este campo. electromagntico.

Como su nombre lo indica, existe en este tipo de campo la interaccin de uno

elctrico y uno magntico.

La presencia de estos dos campos crea un campo electromagntico. En este

campo, la variacin de las ondas magnticas y las elctricas tienen un desfase

de 90, esto se debe a que uno de ellos aparece antes que el otro.

Como puede observarse en la figura, las ondas electromagnticas se dan como

resultado de un campo elctrico y uno magntico, en donde ambos deben ser

variables, en este caso senoidales, para poder propagarse. Por esta razn, es

claro que ni las cargas estacionarias ni las corrientes constantes pueden

mantener la radiacin de ondas electromagnticas.


El Principio de una antena

Ahora, obsrvese lo que sucede cuando se conectan dos terminales elctricos a

dos varillas conductoras de longitud L en donde, la diferencia de potencial que

las ataca provoca una distribucin de cargas a lo largo de la estructura

conductora, haciendo presente una corriente. Teniendo en cuenta que la

velocidad de desplazamiento de dichas cargas, es la velocidad de la luz, se

debe detener el flujo, antes de que las cargas lleguen al final de la estructura; o

bien, debe disminuirse la diferencia de potencial aplicada a las barras para

provocar que las cargas vuelvan a la fuente que las produjo.

Tomando en cuenta lo anterior, las cargas se desplazarn a travs de la

estructura, como tanto tiempo dure la variacin de tensin de un semiciclo.

Esto expone que la forma de averiguar la longitud L de esta estructura es

definiendo cuanta distancia puede recorrer una carga que se desplaza a la

velocidad de la luz, en un tiempo que puede definirse como la mitad del tiempo

que toma la totalidad de un ciclo.


Longitud de Onda

Como el tiempo de cada ciclo es el inverso de su frecuencia, este tiempo es: T=

1/F y su mitad: T= 1/2F; si la velocidad de desplazamiento es C entonces la

distancia recorrida es: L= C/2F. Debido a que en el otro extremo est

sucediendo lo mismo, pueden sumarse ambas trayectorias para dar como

resultado el desplazamiento producido durante el tiempo de un ciclo completo,

esto es: LT= 2C/2F, con lo que, eliminando las constantes numricas (2) LT=

C/F a esta distancia total se le llama longitud de onda y se representa con la

letra griega lamda .


Longitud de los Elementos de una Antena

Ahora que han sido expuestos los conceptos ms bsicos que sustentan el

funcionamiento de una antena, se podr analizar el diseo de cada una de las

antenas ms comunes del mercado.

En s, una antena es un conjunto de conductores que son expuestos a una seal

de radiofrecuencia. La caracterstica ms importante de los componentes de una

antena son sus longitudes y stas se basan en mltiplos y submltiplos de la

longitud de onda de la frecuencia a la que va a operar dicha antena.

Si el recorrido de las cargas a travs de una antena son las que provocan la

radiacin electromagntica, entonces la mitad del recorrido provocar la mitad

del tiempo efectivo de esta radiacin, sin embargo una varilla conductora cortada

a la mitad de la frecuencia de trabajo esperada, podr resonar con dicha

frecuencia, a este fenmeno se le llama armnico. Se entiende por una

frecuencia armnica, aquella que, sin ser la frecuencia de trabajo esperada

(llamada frecuencia fundamental) resuena con ella, es decir su mitad, cuarto,

octavo, etc, que sea mltiplo o submltiplo de sta.

Cuando una antena es energizada, por una seal senoidal proveniente de un

oscilador, se producen cambios constantes de tensin y de corriente a lo largo

de la estructura de la antena. Como resultado de estos cambios se produce el

campo electromagntico. La intensidad del campo depender de la amplitud de

dichas variaciones de tal forma que la cantidad de energa que el transmisor

otorgue a la antena debe ser considerable.


Antenas Bsicas (Hertz)

Para que la antena se comporte como un circuito resonante con el transmisor, la

longitud de sta debe ser un mltiplo de la frecuencia de RF que se desea

radiar. Normalmente se emplea el submltiplo , por lo que se escoge una

antena cuya longitud sea igual a la mitad de la la longitud de onda de la

frecuencia a radiar. A estas antenas se les llama antena de media onda.

Antena Hertz: Actualmente el tipo de antenas utilizado es casi ilimitado, sus diseos varan

desde una simple conductor recto hasta estructuras ms complejas compuestas

de varios elementos. Para escoger un tipo de antena adecuada, depender de

muchos factores como la frecuencia, directividad, polarizacin, rango, etc.

Una de las antenas ms simples y que an se una mucho es la Hertz, su diseo

consiste en una simple varilla conductora con una longitud que sea mltiplo de la

frecuencia fundamental, por lo general se utilizan de media onda. Estas antenas

se colocan a una altura del suelo, por lo general tambin mltiplo de la

frecuencia a transmitir.

Debe recordarse que se necesitaran varios metros de antena si las frecuencias

a radiar son muy bajas, por ejemplo para una frecuencia de un MegaHertz, es

necesaria una antena de 150m de largo. Estas antenas se pueden colocar

varticales u horizontales con respecto al suelo, a esto se le conoce como

polaridad de antena.

La Corriente es mxima en el centro y mnima en los extremos. La tensin es todo lo contrario.


Antenas Bsicas (Marconi)

Si la frecuencia que se desea radiar es baja o mediana, resulta poco prctico

utilizar una antena tan grande como la Hertz. Sin mencionar lo incmodo para

equipos porttiles. La antena Marconi ofrece una simple solucin a estos

problemas. Fsicamente, esta antena posee una longitud de un cuarto de onda,

sin embargo, la longitud aparente para la frecuencia radiada es de media onda.

Esto se debe a que las antenas Marconi se instalan al nivel de la tierra (de forma

vertical) lo que provoca el reflejo, por parte de la tierra, de la porcin faltante de

la onda radiada.

La antena Marconi tiene una longitud fsica de de la longitud de onda pero

opera como una antena de media onda debido a que trabaja en conjunto con la

tierra, que recibe su conexin por parte del circuito de alimentacin que est

cerca del suelo o puesto elctricamente a tierra.


Trminos Relacionados (Impedancia) Impedancia Una antena se tendr que conectar a un transmisor y deber radiar el mximo

de potencia posible con un mnimo de perdidas. Se deber adaptar la antena al

transmisor para una mxima transferencia de potencia, que se suele hacer a

travs de una lnea de transmisin. Esta lnea tambin influir en la adaptacin,

debindose considerar su impedancia caracterstica, atenuacin y longitud.

Como el transmisor producir corrientes y campos, a la entrada de la antena se

puede definir la impedancia de entrada mediante la relacin tensin-corriente en

ese punto. Esta impedancia poseer una parte real Re(w) y una parte imaginaria

Ri(w), dependientes de la frecuencia.

Si a una frecuencia una antena no presenta parte imaginaria en su impedancia

Ri(w)=0, entonces diremos que esa antena est resonando a esa frecuencia.

Normalmente usaremos una antena a su frecuencia de resonancia, que es

cuando mejor se comporta, luego a partir de ahora no hablaremos de la parte

imaginaria de la impedancia de la antena, si no que hablaremos de la resistencia

de entrada a la antena Re. Lgicamente esta resistencia tambin depender de

la frecuencia.

Esta resistencia de entrada se puede descomponer en dos resistencias, la

resistencia de radiacin (Rr) y la resistencia de prdidas (RL). Se define la

resistencia de radiacin como una resistencia que disipara en forma de calor la

misma potencia que radiara la antena. La antena por estar compuesta por

conductores tendr unas prdidas en ellos. Estar prdidas son las que definen la

resistencia de prdidas en la antena.

Como nos interesa que una antena est resonando para que la parte imaginaria

de la antena sea cero. Esto es necesario para evitar tener que aplicar corrientes

excesivas, que lo nico que hacen es producir grandes prdidas.


Trminos Relacionados (Patrn y campos)

Patrn de radiacin Es un diagrama polar que representa las intensidades de los campos o las

densidades de potencia en varias posiciones angulares en relacin con una

antena. Si el patrn de radiacin se traza en trminos de la intensidad del campo

elctrico (E) o de la densidad de potencia (P), se llama patrn de radiacin

absoluto. Si se traza la intensidad del campo o la densidad de potencia en

relacin al valor en un punto de referencia, se llama patrn de radiacin relativa.

El patrn se traza sobre papel con coordenadas polares con la lnea gruesa

slida representando los puntos de igual densidad de potencia (10 mW/m2). Los

gradientes circulares indican la distancia en pasos de dos kilmetros. Puede

verse que la radiacin mxima est en una direccin de 90 de la referencia. La

densidad de potencia a diez kilmetros de la antena en una direccin de 90 es

10 mW/m2. En una direccin de 45, el punto de igual densidad de potencia es

cinco kilmetros de la antena; a 180, est solamente a cuatro kilmetros; y en

una direccin de -90, en esencia no hay radiacin.

Campos cercanos y lejanos El campo de radiacin que se encuentra cerca de una antena no es igual que el

campo de radiacin que se encuentra a gran distancia. El trmino campo

cercano se refiere al patrn de campo que est cerca de la antena, y el trmino

campo lejano se refiere al patrn de campo que est cerca de la antena, y el

trmino campo lejano se refiere al patrn de campo que est a gran distancia.

Durante la mitad del ciclo, la potencia se irradia desde una antena, en donde

parte de la potencia se guarda temporalmente en el campo cercano. Durante la

segunda mitad del ciclo, la potencia que est en el campo cercano regresa a la

antena. Esta accin es similar a la forma en que un inductor guarda y suelta

energa. Por tanto, el campo cercano se llama a veces campo de induccin.


Trminos Relacionados (Eficiencia)

La potencia que alcanza el campo lejano contina irradiando lejos y nunca

regresa a la antena. Por tanto, el campo lejano se llama campo de radiacin. La

potencia de radiacin, por lo general, es la ms importante de las dos; por

consiguiente, los patrones de radiacin de la antena, por lo regular se dan para

el campo lejano. El campo cercano se define como el rea dentro de una

distancia D2/l de la antena, en donde l es la longitud de onda y D el dimetro de

la antena en las mismas unidades.

Resistencia de radiacin y eficiencia de antena

No toda la potencia suministrada a la antena se irradia. Parte de ella se

convierte en calor y se disipa. La resistencia de radiacin es un poco "irreal", en

cuanto a que no puede ser medida directamente. La resistencia de radiacin es

una resistencia de la antena en ca y es igual a la relacin de la potencia radiada

por la antena al cuadrado de la corriente en su punto de alimentacin.

Matemticamente, la resistencia de radiacin es

Rr= P / i2 donde:

Rr = Resistencia de radiacin (ohms)

P = Potencia radiada por la antena (Watts)

i = Corriente de la antena en el punto de alimentacin (Amperes)

La resistencia de radiacin es la resistencia que, si reemplazara la antena,

disipara exactamente la misma cantidad de potencia de la que irradia la antena.


Trminos Relacionados (Ganancia)

La eficiencia de antena es la relacin de la potencia radiada por una antena a la

suma de la potencia radiada y la potencia disipada o la relacin de la potencia

radiada y la potencia disipada o la relacin de la potencia radiada por la antena

con la potencia total de entrada.

Ganancia directiva y ganancia de potencia Los trminos ganancia directiva y ganancia de potencia con frecuencia no se

comprenden y, por tanto, se utilizan incorrectamente. La ganancia directiva es la

relacin de la densidad de potencia radiada en una direccin en particular con la

densidad de potencia radiada al mismo punto por una antena de referencia,

suponiendo que ambas antenas irradian la misma cantidad de potencia. El

patrn de radiacin para la densidad de potencia relativa de una antena es

realmente un patrn de ganancia directiva si la referencia de la densidad de

potencia se toma de una antena de referencia estndar, que por lo general es

una antena isotrpica. La mxima ganancia directiva se llama directividad.

La ganancia de potencia es igual a la ganancia directiva excepto que se utiliza el

total de potencia que alimenta a la antena (o sea, que se toma en cuenta la

eficiencia de la antena). Se supone que la antena indicada y la antena de

referencia tienen la misma potencia de entrada y que la antena de referencia no

tiene prdidas.


Trminos Relacionados (Polarizacin)

Polarizacin de la antena La polarizacin de una antena se refiere slo a la orientacin del campo elctrico

radiado desde sta. Una antena puede polarizarse en forma lineal (por lo

regular, polarizada horizontalmente o verticalmente, suponiendo que los

elementos de la antena se encuentran dentro de un plano horizontal o vertical),

en forma elptica, o circular. Si una antena irradia una onda electromagntica

polarizada verticalmente, la antena se define como polarizada verticalmente; si

la antena irradia una onda electromagntica polarizada horizontalmente, se dice

que la antena est polarizada horizontalmente; si el campo elctrico gira en un

patrn elptico, est polarizada elpticamente; y si el campo elctrico gira en un

patrn circular, est polarizada circularmente.

Ancho del haz de la antena El ancho del haz de la antena es solo la separacin angular entre los dos puntos

de media potencia (-3 dB) en el lbulo principal del patrn de radiacin del plano

de la antena, por lo general tomado de uno de los planos "principales".

Ancho de banda de la antena El ancho de banda de la antena se define como el rango de frecuencias sobre

las cuales la operacin de la antena es "satisfactoria". Esto, por lo general se

toma entre los puntos de media potencia, pero a veces se refiere a las

variaciones en la impedancia de entrada de la antena.


Diseos ms comunes de Antenas A continuacin se exponen los clculos a realizar para el diseo de las antenas

ms comunes:

Dipolo de Media Onda El dipolo de media onda lineal o dipolo simple es una de las antenas ms

ampliamente utilizadas en frecuencias arriba de 2MHz. En frecuencias abajo de

2 MHz, la longitud fsica de una antena de media longitud de onda es prohibitiva.

Al dipolo de media onda se le refiere por lo general como antena de Hertz.

Una antena de Hertz es una antena resonante. O Sea, es un mltiplo de un

cuarto de longitud de onda de largo y de circuito abierto en el extremo ms

lejano. Las ondas estacionarias de voltaje y de corriente existen a lo largo de

una antena resonante.

La impedancia varia de un valor mximo en los extremos de aproximadamente

2500 W a un valor mnimo en el punto de alimentacin de aproximadamente 73

W (de los cuales entre 68 y 70 W es la impedancia de radiacin).

El patrn de radiacin de espacio libre para un dipolo de media onda depende

de la localizacin horizontal o vertical de la antena con relacin a la superficie de

la tierra.

La figura siguiente muestra el patrn de radiacin vertical para un dipolo de

media onda montado verticalmente. Obsrvese que los dos lbulos principales

que irradian en direcciones opuestas estn en ngulo derecho a la antena, los

lbulos no son crculos, se obtienen solo en el caso ideal donde la corriente es

constante a todo lo largo de la antena, y esto es inalcanzable en una antena

real.


Dipolo de Media Onda


Diseos ms comunes de Antenas Antena Yagi Antena constituida por varios elementos paralelos y coplanarios, directores,

activos y reflectores, utilizada ampliamente en la recepcin de seales

televisivas. Los elementos directores dirigen el campo elctrico, los activos

radian el campo y los reflectores lo reflejan. (figura siguiente)

Los elementos no activados se denominan parsitos, la antena yagi puede tener

varios elementos activos y varios parsitos. Su ganancia esta dada por:

Para la antena yagi de tres elementos la distancia entre el reflector y el activo es

de 0.15l, y entre el activo y el director es de 0.11l. Estas distancias de

separacin entre los elementos son las que proporcionan la ptima ganancia, ya

que de otra manera los campos de los elementos interferiran destructivamente

entre s, bajando la ganancia.

Como se puede observar, este diseo de antena yagi resulta ser de ancho de

banda angosto, ya que el elemento dipolar est cortado a una sola frecuencia

que generalmente se selecciona en la mitad del ancho de banda de los canales

bajos de TV; es decir, del canal 2 al canal 6 (de 50MHz a 86 MHz). Esto resulta

ser una desventaja ya que no es posible cubrir varios canales de TV con una

misma ganancia seleccionada. Por tal razn se utiliza la denominada antena

yagi de banda ancha, la cual puede cubrir varios canales a la vez aunque

sacrificando la ganancia.

Tiene una impedancia de 50 ohms.


Antena Yagi


Diseos ms comunes de Antenas Antenas VHF y UHF Para clasificar las ondas de radio se toman como medida los mltiplos de diez

en la longitud de onda. Por lo tanto las ondas de VHF tienen una longitud de

onda entre 1 Metro y 10 Metros mientras que las de UHF tienen una longitud de

entre 10 Centmetros y un Metro. Como la relacin es que la frecuencia es igual

a la velocidad de la luz (misma velocidad que la de propagacin de las ondas

electromagnticas, aproximadamente 300.000 Km./h) dividida por la longitud de

onda, entonces tenemos que la banda de VHF va desde los 30 Mhz a los 300

Mhz y la de UHF va de los 300 Mhz a los 3 Ghz.

Las actuales aplicaciones en comunicaciones de punto a punto o mviles que

superan los 30 Mhz son muy populares y han hecho que aparezca un gran

numero de antenas para estas aplicaciones.


Conceptos (Apndice)

Ic (E-T) - Rotulacin de posicin del mando selector de funciones del instrumento de medida para indicar la lectura de la corriente de colector del transistor o transistores del paso final. Por regla general la sintona del emisor o del transceptor se lleva a cabo con esta lectura que jams debe ser superior a lo indicado en el manual de manejo.

IF OUT ( Salida FI ) (R-T) - Salida de una muestra de la seal de frecuencia intermedia (FI) del receptor para posibilitar su observacin visual en la pantalla de un osciloscopio. Equivale en parte a SCOPE, si bien esta ltima salida puede no ser de FI.

IF SHIFT ( Deslizador de frecuencia intermedia ) - Viene a ser lo mismo que BAND PASS TUNNIWG (ver) o deslizador de la puerta que permite el paso de seales a travs de la cadena de FI, con lo que puede evitarse la interferencia de seal lateral dentro de la banda de paso del receptor. Propio de sistemas receptores.

INJ o INJECTION (T-E) - Conector para la entrada de seal de gobierno de frecuencia procedente del receptor que acompaa al emisor o de un VFO exterior en el transceptor, para permitir la operacin con gobierno nico desde el receptor o desde el VFO exterior.

El Protocolo FLEX (Fuente Motorola)

FLEX Technology Significance

FLEX technology addresses the paging industries need to expand beyond the limitations of other paging protocols currently available. In addition, it provides the platform for advanced paging services. FLEX technology is the basis of the family of FLEX protocols, which includes the FLEX Protocol for one-way paging, the ReFLEX Protocol for two-way paging and the InFLEXion Protocol for voice paging.

FLEX Protocol

The FLEX Protocol is the worldwide de facto standard for one-way high-speed paging. It

provides the fastest paging speed available anywhere, quadruples the capacity of existing

POCSAG systems and significantly improves paging reliability. It maintains data integrity by providing prudent error protection against multi-path reflections and simulcast interference, and by keeping the pager continuously in synchronization with the paging transmission.


FLEX Protocol Key Benefits

User Benefits

The FLEX Protocol offers users the traditional advantages of paging, along with the long battery life and reliability afforded by FLEX technology. In addition, it gives users the confidence of knowing that it is used globally as a worldwide standard, is an evolving technology that provides the latest in consumer services, and is available in a wide range of products and services - both from Motorola, creator of the FLEX Protocol, as well as from other manufacturers of FLEX technology-based products.

Faster Paging Speed

The FLEX Protocol enables paging speeds up to 6400 bits per second (bps). This is achieved through multiplexing up to four data streams into one 6400 bps transmission. Each data stream, or phase, operates independently and pagers may decode multiple phases or a single phase; a single-phase pager may be less costly and operate with longer battery life.

Higher Channel Capacity

The FLEX Protocol offers the highest channel capacity of any paging protocol in the world today. The FLEX Protocol supports up to five billion individual addresses and over 600,000 numeric pagers per channel (based on a call rate of 0.25 calls/hour at 100 percent airtime efficiency).

Low System Cost Per User

Higher capacity allows carriers to add more subscribers to existing channels resulting in the lowest system cost per delivered bit and lowest system cost per user of any paging protocol.

Efficient Mixing of Services

With FLEX technology, numeric, alphanumeric and information services can be efficiently mixed.


Improved Page Delivery

The FLEX Protocol is a fully synchronous multi-speed signaling code that is optimized for throughput, efficiency and flexibility. With its greater reliability, FLEX technology offers improved page delivery. This means that heavy traffic-hour delays are minimized, thus reducing or eliminating redials into the paging terminal and subsequent over-the-air re-transmissions. Not only does this lead to increased customer satisfaction, but also ensures more efficient use of infrastructure resources such as telephone inputs and air time.

Compatibility with Existing Codes and Graceful Growth

The FLEX Protocol is designed to run concurrently with existing paging systems worldwide and is equally effective alone or when mixed with existing codes. An existing POCSAG system that is not fully loaded can be migrated to the FLEX Protocol, initially using only 3.1 percent of the channel air time. The FLEX Protocol supports from 5,000 (1600 bps operation) to 20,000 (6400 bps operation) numeric subscribers within this 3.1 percent airtime. A FLEX Protocol-based system can run at 1600, 3200 or 6400 bps to enable service providers to match their system capacity to market requirements. The FLEX Protocol also allows for the dynamic alteration of transmission speeds to match traffic patterns.

Robust and Reliable Code

FLEX technology gives pager users exceptional protection against signal fading, which translates to improved page reliability for all paging services, especially alphanumeric and information services. When there is a variation in signal strength, the FLEX Protocol is able to withstand a 10 ms fade at all speeds and still accurately decode the information. The FLEX Protocol improves reliability through checksum validations (an error detection mechanism); message numbering which allows for missed message retrieval; and positive end of message control (by specifying the length of a message).

Improved Battery Performance and Smaller Devices

In pagers that utilize the synchronous FLEX Protocol, a battery can last more than five times longer than in pagers running on POCSAG. The pager works in tandem with the transmitting station and searches for its cap code only a fraction of the time, therefore saving power. This improved battery life allows the use of smaller batteries, thus enabling the design of smaller, uniquely shaped pagers.

For more information about Motorola's Flex technology, look for them on the World Wide Web. (WWW.Motorola.com)


The most common of receiver system where the signal is changed to a lower band. There are two main reasons for this:-

To stop instablities/oscillations occuring due to feedback as the overall gain of a

receiver system can be of the order of 80 dB ( ). By changing the output frequency the possible feedback loop is broken.

The lower frequency band (intermediate frequency) can be standardized so the same observing system (spectrometers, correlators and etc.) can be used at different observing frequencies.

El receptor de tipo superheterodino


The Invention of Radio Radio owes its development to two other inventions, the telegraph and the telephone, all three technologies are closely related. (Read the history found on the telegraph and telephone pages to better understand the roots of radio)

Few radio broadcasts travel through the air exclusively, while many are sent over telephone wires. In the 1860s, James Clerk Maxwell, a Scottish physicist, predicted the existence of radio waves, and in 1886 Heinrich Rudolph Hertz, a German physicist, demonstrated that rapid variations of electric current could be projected into space in the form of radio waves similar to those of light and heat.

Guglielmo Marconi, an Italian inventor, proved the feasibility of radio communication. He sent and received his first radio signal in Italy in 1895. By 1899 he flashed the first wireless signal across the English Channel and two years later received the letter "S", telegraphed from England to Newfoundland. This was the first successful transatlantic radiotelegraph message in 1902.

(Note: Nikola Tesla is now credited with having inventing modern radio; the Supreme Court overturned Marconi's patent in 1943 in favor of Tesla.)

Wireless signals proved effective in communication for rescue work when a sea disaster occurred. Effective communication was able to exist between ships and ship to shore points. A number of ocean liners installed wireless equipment. In 1899 the United States Army established wireless communications with a lightship off Fire Island, New York. Two years later the Navy adopted a wireless system. Up to then, the Navy had been using visual signaling and homing pigeons for communication.

In 1901, radiotelegraph service was instituted between five Hawaiian Islands. By 1903, a Marconi station located in Wellfleet, Massachusetts, carried an exchange or greetings between President Theodore Roosevelt and King Edward VII. In 1905 the naval battle of Port Arthur in the Russo-Japanese war was reported by wireless, and in 1906 the U.S. Weather Bureau experimented with radiotelegraphy to speed notice of weather conditions.

In 1909, Robert E. Peary, arctic explorer, radiotelegraphed: "I found the Pole". In 1910 Marconi opened regular American-European radiotelegraph service, which several months later, enabled an escaped British murderer to be apprehended on the high seas. In 1912, the first transpacific radiotelegraph service linked San Francisco with Hawaii.


Overseas radiotelegraph service developed slowly, primarily because the initial radiotelegraph set discharged electricity within the circuit and between the electrodes was unstable causing a high amount of interference. The Alexanderson high-frequency alternator and the De Forest tube resolved many of these early technical problems. The Navy made major use of radio transmitters -- especially Alexanderson alternators, the only reliable long-distance wireless transmitters - for the duration.

During World War I, governments began using radiotelegraph to be alert of events and to instruct the movement of troops and supplies. World War II demonstrated the value of radio and spurred its development and later utilization for peacetime purposes. Radiotelegraph circuits to other countries enabled persons almost anywhere in the United States to communicate with practically any place on earth.

Since 1923, pictures have been transmitted by wire, when a photograph was sent from Washington to Baltimore in a test. The first transatlantic radiophoto relay came in 1924 when the Radio Corporation of America beamed a picture of Charles Evans Hughes from London to New York. RCA inaugurated regular radiophoto service in 1926.

Two radio communication companies once had domestic networks connecting certain large cities, but these were closed in World War II. However, microwave and other developments have made it possible for domestic telegraph communication to be carried largely in part over radio circuits. In 1945 Western Union established the first microwave beam system, connecting New York and Philadelphia. This has since been extended and is being developed into a coast-to-coast system. By 1988 Western Union could transmit about 2,000 telegrams simultaneously in each direction.

The first time the human voice was transmitted by radio is debateable. Claims to that distinction range from the phase, "Hello Rainey" spoken by Natan B. Stubblefield to a test partner near Murray, Kentucky, in 1892, to an experimental program of talk and music by Reginald A. Fessenden, of Brant Rock, Massachusetts, in 1906, which was heard by radio-equipped ships within several hundred miles.

In 1915 speech was first transmitted across the continent from New York City to San Francisco and across the Atlantic Ocean from Naval radio station NAA at Arlington, Virginia, to the Eiffel Tower in Paris. There was some experimental military radiotelephony in World War I between ground and aircraft.

The first ship-to-shore two way radio conversation occurred in 1922, between Deal Beach, New Jersey, and the S.S. America, 400 miles at sea. However, it was not until 1929 that high seas public radiotelephone service was inaugurated. At that time telephone contact could be made only with ships within 1,500 miles of shore. Today


there is the ability to telephone nearly every large ship wherever it may be on the globe.

Commercial radiotelephony linking North America with Europe was opened in 1927, and with South America three years later. In 1935 the first telephone call was made around the world, using a combination of wire and radio circuits.

Until 1936, all American transatlantic telephone communication had to be routed through England. In that year, a direct radiotelephone circuit was opened to Paris. Telephone connection by radio and cable is now accessible with 187 foreign points.

Radio Broadcasting History Radio: The Roots of Broadcasting AM radio, the grandfather of the broadcast industry, has reshaped our view of the world, and of ourselves. Ancient Radios Interesting photographs of early radio prototypes. Early Radio Programming Here you can find examples of old-time radio during its developmental period. The material consists of first-hand memories, gleanings from radio archives and other sources. United States Early Radio History Radio History History of Radio

Heinrich Hertz/Radar Hertz lived from 1857 to 1894 and was the first to demonstrate experimentally the production and detection of Maxwell's waves. This discovery lead directly to the invention of radio.

Guglielmo Marconi/Telegraphy The Italian physicist Guglielmo Marconi, repeated Hertz's experiments and eventually succeeded in getting secondary sparks over a distance of 30 feet (nine meters). Guglielmo Marconi In 1886, Guglielmo Marconi obtained his first patent. Guglielmo Marconi In 1897, the British Ministry of Posts gave Marconi money and technicians to continue his experiments. Marconi Archives A collection of articles about Marconi and radio. Guglielmo Marconi Pictorial essay on Guglielmo Marconi. Guglielmo Marconi In 1895, Marconi built the equipment that transmitted electrical signals through the air, which created the beginning of telegraphy or radio - National Inventors Hall of Fame.


Nikola Tesla Inventions related to radio (the Supreme Court overturned Marconi's patent in 1943 in favor of Tesla) X-rays, the vacuum tube amplifier.

Lee De Forest Deforest invented space telegraphy, the triode amplifier and the Audion. In the early 1900s, the great requirement for further development of radio was an efficient and delicate detector of electromagnetic radiation. Lee De Forest provided that detector. It made it possible to amplify the radio frequency signal picked up by the antenna before application to the receiver detector; thus, much weaker signals could be utilized than had previously been possible.

Reginald A. Fessenden - First Radio Voice Broadcast Canadian, Reginald A. Fessenden is best known for his invention of the modulation of radio waves and the fathometer. Fessenden worked as as a chemist for Thomas Edison during the 1880s and later for Westinghouse. Fessenden started his own company where he invented the modulation of radio waves, the "heterodyne principle" which allowed the reception and transmission on the same aerial without interference.

Ernst F. W. Alexanderson Radio (High Frequency Alternator) During his 46 year career with G.E., Swedish born Ernst F. W. Alexanderson became the company's most prolific inventor, receiving a total of 322 patents.

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Mary Bellis

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