1.1. El mensaje en las radiocomunicaciones

La comunicación se define como la transmisión o intercambio de información entre un emisor y un receptor. Dentro de este proceso, podemos distinguir cinco elementos diferenciados:

• Emisor: es el origen de la información.
• Canal: es el medio físico utilizado para transmitir la información (aire, cable, vacío, fibra óptica, etc.).
• Código: es el conjunto de signos y reglas que se utilizan en la comunicación. Estas reglas son arbitrarias y deben ser conocidas por el emisor y el receptor.
• Mensaje: es la información que queremos transmitir.
• Receptor: es quien recibe la información.

El mensaje es el objeto de la comunicación y puede definirse más ampliamente como el conjunto de elementos de información que el emisor transmite al receptor. Debido a cuestiones históricas marcadas por los diversos inventos y descubrimientos en el campo de las telecomunicaciones, se suelen clasificar los distintos tipos de mensajes en estos cuatro grupos:

• El sonido: teléfono, radio, etc.
• El texto: telegrafía, teletipos, servicios de mensajería corta (SMS), etc.
• Los datos: redes de ordenadores, Internet, etc.
• Las imágenes: televisión, fax, etc.

1.1.1. Sonido

Al hablar, al golpear un instrumento, al dar una palmada o al provocar cualquier ruido, lo que hacemos es variar la presión de las moléculas de aire que nos rodean. Esta variación se propaga por el aire en forma de onda. Debido al rozamiento entre las moléculas, esta onda no viaja indefinidamente, sino que se atenúa con la distancia hasta desaparecer.

El sonido es una onda mecánica, por lo que necesita un medio para propagarse. Al contrario que las ondas electromagnéticas (que se tratarán más adelante), este no puede propagarse en el vacío.

La velocidad a la que viaja dicha onda depende de las características del material por el cual se propague. Así, en materiales rígidos como el acero esta velocidad es de 5.140 m/s, mientras que en el agua es de aproximadamente 1.500 m/s. En el aire a una temperatura de 20 ºC, esta velocidad es de poco más de 340 m/s (1.225 km/h), que es lo que se conoce coloquialmente como velocidad del sonido.

1.2. Conversión eléctrica de un sonido

Se puede definir como un mecanismo de transformación de una magnitud física a una señal eléctrica proporcional a los valores de la magnitud a medir. Por ejemplo, en el caso del sonido, las variaciones de presión del aire al producir un ruido generan, mediante un mecanismo transductor, una señal eléctrica variable.

1.2.1. Transformación de una señal eléctrica en una señal de sonido

Para poder transmitir sonido, ya sea a través de radiocomunicaciones o usando cable, es necesario convertirlo previamente en una señal eléctrica. Posteriormente, se necesitará recuperar el sonido a partir de dicha señal. Los dispositivos capaces de convertir una presión acústica (sonido) en una señal eléctrica, o viceversa, reciben el nombre de transductores electroacústicos.

El dispositivo más simple para convertir el sonido en una señal eléctrica es el micrófono. Uno de los más sencillos en cuanto a su funcionamiento es el micrófono electrodinámico, que está formado por una membrana unida a una pequeña bobina o cinta corrugada en el interior de un imán en forma de herradura. Las vibraciones de la membrana debidas al sonido provocan una variación en el campo magnético permanente generado por el imán. Estas variaciones del campo magnético, tal y como indica la ley de Faraday, inducen una diferencia de potencial en los terminales del micrófono.

Para convertir la señal eléctrica en sonido, el transductor más simple es el altavoz. Su principio de funcionamiento es prácticamente idéntico al del micrófono, solo que en este caso se aplica una señal eléctrica a la bobina. Esto hará que la bobina se desplace moviendo la membrana del altavoz, la cual creará las ondas de presión sonora.

1.2.2. La señal digital actual

Mientras que las señales analógicas pueden nacer de forma natural (por ejemplo, registrando un sonido con un micrófono), las señales digitales son artificiales y requieren un procesado.

Una señal analógica es continua en el tiempo y puede tomar cualquier valor (infinitos valores) de amplitud dentro de un rango. En cambio, una señal digital solamente podrá tomar un número limitado de valores dentro del rango.

1.3. Ondas electromagnéticas

El sonido es generado, más tarde se transforma en una señal eléctrica; tras ello, esta señal se emite mediante electromagnetismo, a través del aire, de un emisor a un receptor que traduce este tipo de ondas y las transforma otra vez en la señal de salida.

1.3.1. Cobertura o alcance, ruido y atenuación

Supongamos que nuestra voz se oye muy lejos; instintivamente tendemos a gritar más fuerte, pero tenemos un límite. Si en lugar de unas decenas de metros se pretendiera ser oído a varios kilómetros, es evidente que fracasaríamos en el intento. De esta necesidad aparece la tecnología de la radiodifusión.

Se puede definir la cobertura o alcance como la distancia a la que podemos recibir la señal emitida con una calidad suficiente. Este parámetro depende de muchos aspectos, entre ellos de los equipos de emisión (calidad y potencia máxima de radiación), ya que las ondas se atenúan en gran medida con la distancia.

El ruido está formado por un conjunto de señales no deseadas que perturban la señal transmitida, lo cual afecta directamente tanto a la calidad de la señal como al alcance que inicialmente esperábamos de la misma. El ruido puede estar generado por diversas causas: dispositivos activos y pasivos que forman los equipos, radiaciones externas, situación atmosférica, perturbaciones que se transmiten por las líneas y que son generadas por otras cargas en funcionamiento, etc.

Señal final = señal ideal + ruido.

Un factor muy importante a la hora de estudiar la calidad y fiabilidad de un sistema de comunicaciones es la relación señal a ruido (o factor de ruido). Este parámetro mide la relación existente entre el nivel de potencia de la señal deseada y el nivel de ruido.