1.2.3. Espectro Radioeléctrico

El espectro de RF es la parte más baja en el espectro electromagnético familiar como un medio de sistema de comunicación inalámbrico digital analógico y moderno. Se propaga en el rango entre 3 KHz y 300 GHz. Todos los sistemas de transmisión conocidos funcionan en el rango de espectro de RF, incluyendo la radio analógica, la navegación de aeronaves, la radio marina, la radio afición, las transmisiones de televisión, las redes móviles y los sistemas de satélite.

A continuación se da un resumen a cada una de las subbandas de RF y las áreas de uso del espectro, según la clasificación de la ITU.

a. Frecuencia extremadamente baja (ELF)

La frecuencia que comienza de 3 Hz a 3 KHz se conoce como frecuencia extremadamente baja o rango ELF en el espectro electromagnético. Este rango es altamente vulnerable a las perturbaciones y se distorsiona fácilmente por los cambios atmosféricos. Es difícil diseñar un sistema con esta furia que es desafiante debido a que las longitudes de onda más grandes requieren antenas largas que son prácticamente imposibles de lograr. Los científicos usan esta banda de frecuencias en estudios sísmicos para comprender las actividades naturales en la atmósfera de la Tierra.

b. Frecuencia muy baja (VLF)

La frecuencia muy baja es el rango inicial de RF y el sistema práctico de transmisión de radio que abarca desde 3 KHz hasta 30 KHz. Sin embargo, el diseño e implementación del sistema de antena es extremadamente complicado debido a la longitud de onda. Se ha estado usando en submarinos y todavía se usa en estaciones de radio de tiempo que sincronizan señales de reloj entre dos ubicaciones remotas.

c. Baja frecuencia (LF)

La baja frecuencia está en el rango de 30 KHz a 300 KHz. Una de las propiedades importantes de las señales LF es que se reflejará en la ionosfera terrestre y, por lo tanto, es adecuada para la comunicación a larga distancia. Dado que es una longitud de onda larga y menos atenuada por grandes terrenos como montañas generalmente se llama ondas de tierra. Las señales de baja frecuencia son utilizadas por operadores de radioaficionados; es una de las fuentes más importantes de transferencia de información cuando otro tipo de fuentes de comunicación falla durante situaciones como los desastres naturales. Otras áreas son aplicaciones militares como submarinos, etiquetas RFID en la comunicación de campo cercano y algunas transmisiones de radio de baja frecuencia.

d. Frecuencia media (MF)

La frecuencia media fue una de las bandas de frecuencia más populares desde el comienzo de la transmisión de radio inalámbrica a principios del siglo XIX. MF opera en el rango de 300 KHz a 3 MHz. El diseño de transmisores, receptores y antena son relativamente menos complejos que otras bandas de transmisión de alta frecuencia. MF ha estado utilizandose ampliamente en la transmisión de radio AM, sistemas de navegación para barcos y aeronaves, señales de emergencia, costos y otras aplicaciones experimentales.

e. Alta frecuencia (HF)

Las señales de alta frecuencia oscilan entre 3 MHz y 30 Mhz. Esta banda de frecuencia también se conoce como onda corta. También se refleja en la ionosfera terrestre y es una de las bandas adecuadas para la comunicación a larga distancia. La banda de alta frecuencia es utilizada principalmente por la industria aeronáutica, los sistemas gubernamentales, los operadores de radioaficionados y las estaciones de radiodifusión meteorológica.

f. Muy alta frecuencia (VHF)

La frecuencia muy alta es una de las bandas más utilizadas, que tiene un rango de operación de 30 MHz a 300 MHz. La frecuencia de VHF es ampliamente utilizada en la transmisión de TV analógica desde que comenzó hace algunas décadas. La transmisión de radio FM a 88 MHz a 108 MHz opera en banda de frecuencia VHF. Otros usos incluyen estaciones de radio privadas y comerciales, equipos médicos (imágenes por resonancia magnética), radioaficionados y aplicaciones militares. Por lo general, se ve afectado por grandes terrenos, pero adecuado para la comunicación de corta distancia.

g. Ultra alta frecuencia (UHF)

La frecuencia ultra alta es la banda de frecuencia más importante para los sistemas modernos de comunicación inalámbrica. Comienza de 300 MHz a 3 GHz y es extremadamente complicado diseñar e implementar el sistema. Tiene muchas bandas de sub frecuencia, algunas están restringidas y asignadas solo para aplicaciones particulares. Se utiliza en sistemas de navegación GPS, satélites, buscapersonas, Wi-Fi, Bluetooth, transmisión de televisión y, lo más importante, transmisión móvil GSM, CDMA y LTE.

h. Súper alta frecuencia (SHF)

Súper alta frecuencia está en el rango de 3 GHz a 30 GHz. Solo puede operar en la ruta de la vista, ya que cualquier obstrucción entre el transmisor y la estación receptora romperá la comunicación. Se utiliza comúnmente en comunicación punto a punto, sistemas de satélite, transmisión de TV digital en banda Ku (servicio DTH – directo a casa), Wi-Fi (canal de 5GHz), hornos de microondas y redes móviles. Las guías de onda son adecuadas entre el transmisor y la antena debido a las mayores pérdidas de los cables de RF habituales. El diseño del sistema es extremadamente difícil en la banda SHF debido a su menor longitud de onda y complejidad.

i. Frecuencia extremadamente alta (EHF)

La banda de frecuencia extremadamente alta es la más alta en el espectro de frecuencia de RF, que oscila entre 30 GHz y 300 GHz. EHF solo se utiliza en sistemas de comunicación avanzados debido a su naturaleza compleja y al requisito de línea de visión. EHF se utiliza en radioastronomía y teledetección (análisis meteorológico). Se sugiere su uso para sistemas de Internet de alta velocidad como la tecnología 5G, y para redes de transmisión futuras debido a la gran disponibilidad de ancho de banda.

Fuente: ▷ Capítulo I: Introducción a las Comunicaciones Inalámbricas (telectronika.com)