Las bases teóricas de la propagación de ondas electromagnéticas fueron descritas por primera vez por James Clerk Maxwell en un documento dirigido a la Royal Society (1873) titulado Una teoría dinámica del campo electromagnético, que describía sus trabajos entre los años 1861 y 1865. Su teoría, básicamente, era que los campos eléctricos variables crean campos magnéticos variables, y viceversa, con lo que unos u otros crearán a su vez nuevos campos eléctricos o magnéticos variables que se propagarán por el espacio en forma de campos electromagnéticos variables sucesivos, los cuales se alejarán en forma de ondas electromagnéticas de la fuente donde se originaron.
Heinrich Rudolf Hertz, en 1888, fue el primero en demostrar la teoría de Maxwell, al idear como «crear» artificialmente tales ondas electromagnéticas y como detectarlas y, a continuación, llevando a la práctica emisiones y recepciones de estas ondas y analizando sus características físicas demostrando que las ondas creadas artificialmente tenían todas las propiedades de las ondas electromagnéticas «teóricas» y descubriendo que las ecuaciones de las ondas electromagnéticas podían ser reformuladas en una ecuación diferencial parcial denominada ecuación de onda.
El dispositivo que diseñó para producir ondas electromagnéticas consistía en dos barras metálicas del mismo tamaño alineadas y muy próximas por uno de sus extremos y que terminaban en una
bola metálica por el otro; sobre una de estas barras eran inyectados «paquetes de electrones» a muy alta tensión que a su vez eran extraídos de la otra barra; los intensos cambios en el número de electrones que esto provocaba en las barras daba origen a descargas de electrones de una a otra barra en forma de chispas a través del estrecho espacio que las separaba, descargas que se producían de una forma que se podría calificar de elástica u oscilante ya que tras una «inyección» de electrones en una barra se producían descargas alternadas de electrones de una a otra barra cada vez de menor intensidad hasta desaparecer al fin por las resistencias eléctricas.
Estos cambios alternantes en el número de electrones que tenía cada barra hacía que a lo largo de ellas se propagaran variaciones de la carga eléctrica, lo que originaba campos eléctricos variables de signo opuesto en torno de ellas. Tales campos eléctricos variables daban origen a campos magnéticos variables y estos, a nuevos campos eléctricos variables, con lo que se producían ondas electromagnéticas que se difundían desde esas barras.
Las «inyecciones» y «sustracciones» de «paquetes de electrones» se conseguían mediante intensos impulsos eléctricos provocados por una bobina de un gran número de espiras que tenía sus extremos unidos cada uno a una de las dos barras y que tenía otra bobina de un pequeño número de espiras concéntrica a ella. Esta segunda bobina recibía breves impulsos eléctricos en baja tensión que inducía a la bobina de gran número de espiras la cual los transformaba en impulsos de muy alta tensión.
El receptor era una barra metálica de forma circular y con sus dos extremos muy próximos uno de otro; la longitud de esta barra estaba calculada para que fuera resonante a los campos magnéticos variables originados en las barras emisoras; las corrientes de electrones provocadas en tal barra receptora por los campos magnéticos variables que captaba causaban pequeñas descargas de electrones entre sus extremos, descargas que eran visibles en forma de chispas.
Hertz dio un paso de gigante al afirmar y probar que las ondas electromagnéticas se propagan a una velocidad similar a la velocidad de la luz y que tenían las mismas características físicas que las ondas de luz, como las de reflejarse en superficies metálicas, desviarse por prismas, estar polarizadas, etc., sentando así las bases para el envío de señales de radio.
Como homenaje a Hertz por este descubrimiento, las ondas electromagnéticas pasaron a denominarse ondas hertzianas.
Después del descubrimiento de las "ondas hertzianas" (el termino "radio" se adoptaría unos 20 años) muchos científicos e inventores experimentaron con la transmisión inalámbrica,12 algunos tratando de desarrollar una sistema de comunicación, unos utilizando intencionalmente estas
nuevas ondas hertzianas, otros no. La teoría de Maxwell que muestra que la luz y las ondas electromagnéticas hertzianas son el mismo fenómeno en diferentes longitudes de onda llevó al científico "maxwelliano" como John Perry, Frederick Thomas Trouton y Alexander Trotter a suponer que serían análogos a la señalización óptica y el serbio, mas tarde nacionalizado estadounidense, Nikola Tesla los consideró relativamente inútiles para la comunicación ya que la "luz" no podía transmitir más allá de la línea de visión.3 En 1892 el físico William Crookes escribió sobre las posibilidades de la telegrafía inalámbrica basada en ondas Hertzianas y en 1893 Tesla propuso un sistema para transmitir energía inalámbrica utilizando la tierra como medio. Otros, como Amos Dolbear, Sir Oliver Lodge, Reginald Fessenden, y Alexander Popov1 participaron en el desarrollo de componentes y teoría relacionados con la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas en el aire para su propio trabajo teórico o como un medios potenciales de comunicación.
PRIMERAS TRANSMISIONES
Durante varios años, a partir de 1894, el inventor italiano Guglielmo Marconi construyó el primer sistema completo de telegrafía inalámbrica comercialmente exitoso basado en ondas hertzianas transportadas por el aire (transmisión por radio).14 Marconi demostró la aplicación de la radio en comunicaciones militares y marinas e inició una empresa para el desarrollo y la propagación de servicios y equipos de comunicación por radio.
La Primera transmisión radiofónica del mundo se realizó en la Nochebuena de 1906, utilizando un alternador electromecánico de alta frecuencia capaz de generar ondas continuamente moduladas en amplitud, Reginald Aubrey Fessenden transmitió desde Brant Rock Station, Massachusetts la
No fue hasta 1920 que comienzan las primeras transmisiones radiofónicas para entretenimiento con una programación regular, ya que hasta entonces habían sido experimentales o sin la requerida continuidad. Como en el caso de la televisión o el teléfono, esto tuvo lugar independientemente en varios lugares del mundo con poco tiempo de diferencia
En 1922, en Inglaterra, la estación de Chelmsford, perteneciente a la Marconi Wireless, emitía dos programas diarios, uno sobre música y otro sobre información. El 4 de noviembre de 1922 se fundó en Londres la British Broadcasting Corporation (BBC) que logró acaparar las ondas inglesas.
Ese mismo año, la radio llega a Chile, con la Primera Transmisión Radial que la Universidad de Chile realizó desde el Diario El Mercurio de Santiago.
Un gran paso en la calidad de los receptores, se produce en 1918 cuando Edwin Armstrong inventa el superheterodino.
En los primeros tiempos de la radio toda la potencia generada por el transmisor pasaba a través de un micrófono de carbón. En los años 1920 la amplificación mediante válvula termoiónica
revolucionó tanto los radiorreceptores como los radiotransmisores. Philips, Bell, Radiola y Telefunken consiguieron, a través de la comercialización de receptores de válvulas que se conectaban a la red eléctrica, la audición colectiva de la radio en 1928. No obstante, fueron los laboratorios Bell los responsables del transistor y, con ello, del aumento de la comunicación radiofónica.
En los años cincuenta la tecnología radiofónica experimentó un gran número de mejoras que se tradujeron en la generalización del uso del transistor. Normalmente, las aeronaves utilizaban las estaciones comerciales de radio de modulación de amplitud (AM) para la navegación. Esto continuó así hasta principios de los años sesenta en que finalmente se extendió el uso de los sistemas VOR. A principios de los años treinta radio-operadores aficionados inventaron la transmisión en banda lateral única (BLU).
En 1933 Edwin Armstrong describe un sistema de radio de alta calidad, menos sensible a los parásitos radioeléctricos que la AM, utilizando la modulación de frecuencia (FM). A finales de la década este procedimiento se establece de forma comercial, al montar a su cargo el propio Armstrong una emisora con este sistema.
En 1948, la radio se hace visible: se desarrolla abiertamente la televisión.
En 1952, se transmite televisión comercial en color sistema NTSC, en EE.UU. El primer programa en ser transmitido en color fue Meet the Press (Encuentro con la Prensa) de la cadena NBC, un ciclo periodístico que sigue emitiéndose hasta nuestros días.
En 1956 se desarrolla el primer sistema de televisión europeo, que basándose en él mejora el NTSC de Estados Unidos. El sistema es el llamado SECAM. En España durante varios meses TVE transmitió en pruebas en SECAM, aunque finalmente la norma que adoptó fue PAL (ver 1963).
En 1957, la firma Regency introduce el primer receptor transistorizado, lo suficientemente pequeño para ser llevado en un bolsillo y alimentado por una pequeña batería. Era fiable porque al no tener válvulas no se calentaba. Durante los siguientes veinte años los transistores desplazaron a las válvulas casi por completo, excepto para muy altas potencias o frecuencias.
En 1963, se establece la primera comunicación radio vía satélite. Se desarrolla el sistema de televisión en color PAL que mejora el NTSC. La norma que se utiliza en España es PAL. La ventaja del PAL sobre el SECAM es que su circuitería es más sencilla.
Al final de los años sesenta la red telefónica de larga distancia en EE.UU. comienza su conversión a red digital, empleando radio digital para muchos de sus enlaces.
En los años setenta comienza a utilizarse el LORAN, primer sistema de radionavegación. Pronto, la Marina de EE.UU. experimentó con la navegación satélite, culminando con la invención y lanzamiento de la constelación de satélites GPS en 1987.
Entre las décadas de los años 1960 y 1980 la radio entra en una época de declive debido a la competencia de la televisión y el hecho que las emisoras dejaron de emitir en onda corta (de alcance global) por VHF (el cual solo tiene un alcance de cientos de kilómetros)
En los años 1990 las nuevas tecnologías digitales comienzan a aplicarse al mundo de la radio. Aumenta la calidad del sonido y se hacen pruebas con la radio satelital (también llamada radio HD), esta tecnología permite el resurgimiento en el interés por la radio.
A finales del siglo XX, experimentadores radioaficionados comienzan a utilizar ordenadores personales para procesar señales de radio mediante distintas interfaces (Radio Packet).
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