Onda continua

Los primeros transmisores de radio utilizaban un descargador de chispa para generar oscilaciones de radiofrecuencia en la antena transmisora. Las señales producidas por estos transmisores consistían en secuencias de pulsos breves de oscilaciones sinusoidales de radiofrecuencia que se atenuaban rápidamente hasta cero, denominadas ondas amortiguadas . La desventaja de las ondas amortiguadas era que su energía se dispersaba en una banda de frecuencias extremadamente amplia ; tenían un ancho de banda amplio . Como resultado, producían interferencias electromagnéticas ( RFI ) que se propagaban sobre las transmisiones de estaciones en otras frecuencias.

Esto motivó los esfuerzos para producir oscilaciones de radiofrecuencia que decayeran más lentamente; con menor amortiguación. Existe una relación directa entre la tasa de decaimiento (el recíproco de la constante de tiempo ) de una onda amortiguada y su ancho de banda; cuanto más tiempo tardan las ondas amortiguadas en decaer hacia cero, más estrecha es la banda de frecuencia que ocupa la señal de radio, por lo que interfiere menos con otras transmisiones. A medida que más transmisores comenzaron a saturar el espectro radioeléctrico, reduciendo el espaciado de frecuencia entre transmisiones, las regulaciones gubernamentales comenzaron a limitar la amortiguación máxima o "decremento" que podía tener un transmisor de radio. Los fabricantes produjeron transmisores de chispa que generaban ondas "resonantes" largas con una amortiguación mínima.

Se comprendió que la onda de radio ideal para la comunicación radiotelegráfica sería una onda sinusoidal sin amortiguación, una onda continua . Teóricamente, una onda sinusoidal continua e ininterrumpida no tiene ancho de banda; toda su energía se concentra en una sola frecuencia, por lo que no interfiere con las transmisiones en otras frecuencias. Las ondas continuas no podían producirse con una chispa eléctrica, pero se lograron con el oscilador electrónico de tubo de vacío , inventado alrededor de 1913 por Edwin Armstrong y Alexander Meissner . Después de la Primera Guerra Mundial , los transmisores capaces de producir ondas continuas, el alternador Alexanderson y los osciladores de tubo de vacío , se hicieron ampliamente accesibles.

Los transmisores de chispa de onda amortiguada fueron reemplazados por transmisores de tubo de vacío de onda continua alrededor de 1920, y las transmisiones de onda amortiguada fueron finalmente prohibidas en 1934.

Para transmitir información, la onda continua debe encenderse y apagarse con una llave telegráfica para producir los pulsos de diferente duración, "puntos" y "rayas", que deletrean los mensajes de texto en código Morse , por lo que una señal de radiotelegrafía de "onda continua" consiste en pulsos de ondas sinusoidales con una amplitud constante intercalados con intervalos sin señal.

En la modulación por desplazamiento de frecuencia portadora (ON-OFF), si la onda portadora se activa o desactiva bruscamente, la teoría de las comunicaciones demuestra que el ancho de banda será grande; si se activa y desactiva de forma más gradual, el ancho de banda será menor. El ancho de banda de una señal modulada por desplazamiento de frecuencia portadora está relacionado con la tasa de transmisión de datos de la siguiente manera: ${\displaystyle B_{n}=BK}$ dónde${\displaystyle B_{n}}$es el ancho de banda necesario en hercios, ${\displaystyle B}$es la tasa de modulación en cambios de señal por segundo ( velocidad en baudios ), y${\displaystyle K}$es una constante relacionada con las condiciones de propagación de radio esperadas; K=1 es difícil de decodificar para el oído humano, K=3 o K=5 se utiliza cuando se espera desvanecimiento o propagación multitrayecto . ^{[ 3 ]}

El ruido espurio emitido por un transmisor que activa y desactiva bruscamente una portadora se denomina clic de tecla . Este ruido se produce en la parte del ancho de banda de la señal que se encuentra más arriba y más abajo de la portadora de lo necesario para una conmutación normal y menos brusca. La solución para la onda continua (CW) consiste en suavizar la transición entre la activación y la desactivación, haciendo que los bordes de los pulsos sean más suaves y redondeados, o bien utilizar otros métodos de modulación (por ejemplo, modulación de fase ). Ciertos tipos de amplificadores de potencia utilizados en la transmisión pueden agravar el efecto de los clics de tecla.

Los primeros transmisores de radio no podían modularse para transmitir voz, por lo que la telegrafía por onda continua (CW) era la única forma de comunicación disponible. La CW sigue siendo una forma viable de comunicación por radio muchos años después de que se perfeccionara la transmisión de voz, debido a que se pueden utilizar transmisores sencillos y robustos, y a que sus señales son la forma de modulación más simple capaz de penetrar las interferencias. El bajo ancho de banda de la señal de código, debido en parte a la baja tasa de transmisión de información, permite utilizar filtros muy selectivos en el receptor, que bloquean gran parte del ruido de radio que, de otro modo, reduciría la inteligibilidad de la señal.

La radio de onda continua se denominaba radiotelegrafía porque, al igual que el telégrafo , funcionaba mediante un simple interruptor para transmitir código Morse . Sin embargo, en lugar de controlar la electricidad en un cable de larga distancia, el interruptor controlaba la potencia enviada a un transmisor de radio . Este modo sigue siendo de uso común entre los radioaficionados debido a su ancho de banda reducido y su alta relación señal-ruido en comparación con otros modos de comunicación.

En las comunicaciones militares y la radioafición , los términos "CW" y "código Morse" se utilizan a menudo indistintamente, a pesar de las diferencias entre ambos. Además de las señales de radio, el código Morse puede transmitirse mediante corriente continua en cables, sonido o luz, por ejemplo. Para las señales de radio, una onda portadora se activa y desactiva para representar los puntos y rayas de los elementos del código. La amplitud y la frecuencia de la portadora permanecen constantes durante cada elemento del código. En el receptor, la señal recibida se mezcla con una señal heterodina de un oscilador de frecuencia de batido (BFO ) para convertir los impulsos de radiofrecuencia en sonido. Casi todo el tráfico comercial ha dejado de utilizar el código Morse, pero aún lo emplean los radioaficionados. Las balizas no direccionales (NDB) y los radiotelescopios omnidireccionales VHF (VOR) utilizados en la navegación aérea emplean el código Morse para transmitir su identificador.