¿Por qué el espectro de radio es limitado?

Solo una banda bastante estrecha del espectro electromagnético es útil para fines de comunicación. El rango de frecuencia de radio cubre todo hasta 3 THz (terahercios) [1]. Las bajas frecuencias (<3 kHz) no pueden transportar mucha información. La comunicación con los submarinos se produce a 76 u 82 Hz (EE. UU. / Rusia): se comunican a unos pocos caracteres por minuto. Por encima de 300 GHz, la atmósfera terrestre absorbe la mayor parte de la radiación; su mensaje no llegará muy lejos.

Esto nos da 8 órdenes de magnitud para usar con fines civiles (radio, TV, teléfonos móviles, WiFI, etc.), comerciales (aviación, marinos, etc.), militares (comunicación, navegación, radar, etc.) y científicos (observaciones meteorológicas, etc.). Las agencias gubernamentales asignan pequeñas bandas a fines específicos (de conformidad con los tratados internacionales). 88-108 MHz se usa para la radio civil, 108-117.975 MHz se usa para la navegación de la aeronave, 118-136 MHz se usa para la comunicación de la aeronave, etc. Aquí está la lista completa para los EE. UU .: Página en doc.gov

Dentro de cada banda, las frecuencias se dividen en pequeños bloques / canales para evitar interferencias. La radio FM civil está, por ejemplo, separada por 0.1 MHz (100 kHz). Creo que el tamaño del bloque es más pequeño en la aviación. Una sola frecuencia de televisión es en realidad una colección de señales que ocupan una banda ancha de 6 MHz.

Con el tiempo, partes del espectro radioeléctrico se han reasignado para adaptarse a los tiempos. La televisión antigua (e ineficiente) está desapareciendo ahora que la mayoría de las personas usan televisión por cable y satélite. Al mismo tiempo, el espectro se asigna a teléfonos móviles, WiFi y otros nuevos inventos. La TRAI (Autoridad Reguladora de Telecomunicaciones de la India) probablemente ve algunas frecuencias jugosas utilizadas por los militares y quiere usarlas para fines civiles.


[1] frecuencia = longitud de onda * velocidad de la luz. 300 MHz tiene una longitud de onda de 1 metro. Kilohercios es [matemática] 10 ^ 3 [/ matemática] Hz, megahercios es [matemática] 10 ^ 6 [/ matemática] Hz, gigahercio es [matemática] 10 ^ 9 [/ matemática] Hz, terahercio es [matemática] 10 ^ { 12} [/ matemáticas] Hz.

La misma razón por la que no puedes ver más de un programa de TV en el mismo televisor al mismo tiempo: mezclar el verde de The Incredible Hulk y la hierba de la sabana en natgeowild hará que ambos sean muy difíciles de seguir. Pero: podría ver dos películas en blanco y negro, una en rojo y la otra en azul, por separado con gafas de colores. O puede poner el televisor al lado del otro y aún así poder seguir cualquiera de las películas.

Todo esto funciona igual para las ondas de radio. A menos que use antenas direccionales (todavía es raro, pero se está desarrollando tecnología), las ondas de radio del mismo “color” (= longitud de onda) solo pueden ser utilizadas por una transmisión en la misma área a la vez.

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