Qué son las bandas de radio y cómo funcionan

Antes de entrar al mundo de la radio, yo era un oyente fiel y apasionado de este medio de comunicación. Habiendo nacido a mediados de los años 50 del siglo pasado, durante mi niñez y adolescencia no había muchas opciones electrónicas de información y entretenimiento.

La televisión y la radio eran los medios electrónicos habituales. La oferta de televisión, especialmente en mi país, Colombia, era muy limitada. En este caso, durante mi adolescencia solo había un canal, que era del Estado, y la radio solo se escuchaba, en su mayoría, en amplitud modulada o AM.

Pero mi pasión por la ciencia, el sonido, la música y la radio me llevó a juntarme con amigos que tenían gustos parecidos.

Gracias a eso, junto a mi amigo Donnie Miranda comenzamos a escuchar emisoras de otros países a través de la única opción existente en esa época, inicios de los años 70: estaciones de onda corta y larga.

Eso se fue convirtiendo en una afición adictiva que hacía que, si alguien me quería contactar en la noche, probablemente tendría que buscarme en el garaje de la casa, sentado en el carro de mi papá, tratando de sintonizar emisoras en onda corta de otros países en el poderoso radio Motorola del Mercury Monterrey de 1957 que teníamos.

Donnie y yo escuchábamos emisoras como la Voice of America, Radio Netherland y, especialmente, la BBC, que todos los jueves y fines de semana presentaba su Top 40, con los éxitos de la semana en el Reino Unido.

Pero había un par de emisoras que también nos encantaban, ambas de Venezuela: Radio Juventud, “Misión del sonido joven”, y Radio Barquisimeto, “La internacional”. Ambas ponían la música de moda en Venezuela, Estados Unidos y el mundo, y allí pude descubrir muchas canciones que no se podían escuchar en mi natal Medellín.

Las bandas de la radio

Probablemente usted haya escuchado sobre «radio AM» y «radio FM», «televisión VHF» y «UHF», «radio de banda ciudadana», «radio de onda corta», etc. ¿Alguna vez se ha preguntado qué significan realmente todos esos nombres diferentes? ¿Cuál es la diferencia entre ellos?

Una onda de radio es una onda electromagnética propagada por una antena. Las ondas de radio tienen diferentes frecuencias, y al sintonizar un receptor de radio en una frecuencia en particular se puede captar una señal específica.

En cada país, el Ministerio de Comunicaciones es quien decide quién puede usar cuáles frecuencias y para qué fines, y emite licencias a las estaciones para frecuencias específicas.

Cuando uno escucha que el locutor dice «¡Estás escuchando Hache Jota Doble K en 840 Kilohercios!«, lo que quiere decir el locutor es que usted está escuchando una emisora que transmite una señal de radio en AM en una frecuencia de 840 kilohercios, con distintivo de llamada HJKK asignado por el Ministerio de Comunicaciones y Tecnologías de la Información de Colombia.

Kilohercios significa «miles de ciclos por segundo», por lo que «840 kilohercios» significa que el transmisor en la estación de radio oscila a una frecuencia de 84 000 ciclos por segundo.  Su radio AM (amplitud modulada) puede sintonizar esa frecuencia específica y brindarle una recepción clara de esa estación.

Todas las estaciones de radio en AM transmiten en una banda de frecuencias entre 535 y 1.700 kilohercios (“kilo” significa “miles”). Esta banda del espectro radioeléctrico no se usa para ningún otro propósito que no sean las transmisiones de radio en AM.

Del mismo modo, la radio en FM se limita a una banda de 88 a 108 megahercios (“mega” significa «millones», por lo que va de 88 millones a 108 millones de ciclos por segundo).

La radio de Onda Corta tiene un alcance enorme: se puede recibir a miles de kilómetros del transmisor y sus transmisiones pueden cruzar océanos y montañas. Esto la hace ideal para llegar a países sin una red de radio o donde la transmisión de radio está prohibida.

En pocas palabras, la radio de Onda Corta supera límites geográficos o políticos y su señal es fácil de captar: incluso los radios baratos y sencillos pueden captar su señal.

Sin embargo, con la llegada de internet, las emisoras de Onda Corta han perdido su importancia ya que en la red se encuentran muchas más emisoras en todos los idiomas y todo tipo de temas y con una calidad de sonido mucho mejor, y sin necesidad de equipos especiales ni grandes antenas receptoras.

Asignación de bandas AM y FM

¿Por qué la radio AM está en una banda de 550 a 1.700 kilohercios mientras que la radio FM está en una banda de 88 a 108 megahercios? Todo es completamente arbitrario y mucho tiene que ver con la historia.

La radio AM ha existido mucho más tiempo que la radio FM y se le conoce también como radio en Onda Media. Las primeras transmisiones de radio ocurrieron aproximadamente en 1906, y la asignación de frecuencias para la radio AM se produjo durante la década de 1920.

En la década de 1920, las capacidades de la radio y la electrónica en general eran bastante limitadas, y eso explica que las frecuencias fueran relativamente bajas para la radio AM.

Las estaciones de televisión eran prácticamente inexistentes hasta 1946 aproximadamente, que es cuando la FCC de los Estados Unidos asignó bandas de transmisión comercial para la televisión en ese país. Para 1949, un millón de personas tenía televisores, y para 1951 había 10 millones de televisores en ese país.

La radio FM fue inventada por un hombre llamado Edwin Armstrong para hacer posible la transmisión de música de alta fidelidad (y sin estática ni interferencias). Construyó la primera emisora en 1939, pero el uso de la banda FM no se hizo realmente popular sino hasta los años 60 del siglo pasado. Por eso a las frecuencias de FM se les asignó una banda más alta.

En la antigüedad, los receptores podían captar diferentes frecuencias: AM en Onda Corta, Onda Media y Onda Larga, y en FM. Hoy en día, en cambio, la mayoría de receptores que uno ve son radios de un solo propósito.

Por ejemplo, una radio AM de Onda Media puede sintonizar cualquier estación de radio AM en la banda de frecuencia de 535 a 1.700 kilohercios, pero nada más, y un receptor de radio en FM solo puede escuchar cualquier estación de radio FM en la banda de 88 a 108 megahercios.

Es difícil encontrar receptores para escuchar otras bandas, especialmente porque muchas emisoras tradicionales ya han dejado de transmitir en esas otras frecuencias y han preferido entregar su señal en streaming por internet.

Onda Corta y Onda Larga

Además de las emisoras tradicionales en Onda Media o AM, y las de FM, también existen otras bandas que permiten enviar la señal alrededor del mundo. Esas emisoras transmitían en las bandas de Onda Corta y de Onda Larga.

Así fue como se fortalecieron grandes cadenas de radio como la BBC, Radio Netherland de Holanda, la Deutsche Welle de Alemania y la Voice of America de los Estados Unidos, por mencionar algunas.

Hasta la llegada de internet, era común que mucha gente se enterara de lo que sucedía en otros países a través de esas ondas, aunque la señal no siempre era fácil de captar al haber muchas interferencias generadas por cambios atmosféricos y la existencia de otras emisoras en la misma frecuencia.

Las transmisiones de Onda Corta se usan con más frecuencia porque cubren un amplio rango de onda. También son recibidas fácilmente por radios pequeños y más baratos. La Onda Corta es tan efectiva que puede llegar a regiones rurales o inaccesibles ganando más audiencias.

Dado que las señales de Onda Corta cubren un amplio rango, las personas que no tienen acceso a las transmisiones de radio locales o regionales, pueden acceder a estas señales si ellas son transmitidas en esa banda.

Para ello, las emisoras desarrollan primero sus contenidos de audio. Después de eso, el contenido se envía fuera del país desde donde se transmite. A veces se les llama radio de Banda Mundial porque otros países también pueden acceder a estas transmisiones.

En Yemen y otros países donde hay bloqueos a la radio o censura, la transmisión de radio se realiza de esta manera. Se puede escuchar en privado o de forma anónima.

Las señales de radio de Onda Corta poseen la capacidad de atravesar países, continentes, cuerpos de agua y cadenas montañosas.

Por su parte, los radios de Onda Larga son más populares en la comunicación marítima. En los primeros días de la radio, la transmisión por Onda Larga se usaba con frecuencia ya que tenía la capacidad de enviar señales a una distancia mayor utilizando menos potencia.

Y esto representaba un menor consumo de energía, por lo que se convirtió en el medio preferido por las embarcaciones marítimas para sus comunicaciones con tierra firme.

La Onda Larga, además, cubre un área mayor pero necesita de una mayor potencia. El nivel de potencia común puede comenzar desde 500 kilovatios y subir hasta 2 megavatios.

La Onda Larga es más conveniente para una cobertura más amplia, debido a que su capacidad de transmisión por kilovatio es mayor que la de una banda de Onda Media alimentada por un transmisor similar.

Para resumir:

• Onda larga: Se encuentra en el rango de frecuencia de 148.5 a 283.5 kilohercios (kHz). Estas ondas tienen una longitud de onda muy larga y pueden viajar grandes distancias, incluso alrededor de la curvatura de la Tierra.
• Onda corta: Ocupa un rango mucho más amplio, desde 3000 a 30 000 kilohercios. Estas ondas tienen longitudes de onda más cortas y pueden rebotar en la ionosfera, lo que permite que las señales de radio de onda corta viajen a grandes distancias alrededor del mundo.

¿Por qué se anunciaban en metros?

Hasta mediados del siglo pasado, era común encontrar pintado en el dial de los receptores de radio, no solo la frecuencia en kilohercios sino también en metros. De hecho, muchas emisoras decían transmitir, por ejemplo, “en la banda de los 49 metros”.

Históricamente, antes de que el hercio (Hz) se estableciera como la unidad estándar de frecuencia, se utilizaba el metro para expresar la longitud de onda de las señales de radio. Esto se debía a que la longitud de onda está directamente relacionada con la frecuencia a través de la velocidad de la luz.

• La relación: La longitud de onda (λ) se calcula dividiendo la velocidad de la luz (c) entre la frecuencia (f): λ = c/f.
• La razón: Al conocer la longitud de onda, se podía determinar la frecuencia y viceversa. Además, la longitud de onda ofrecía una referencia más tangible para los radioescuchas de la época, ya que podían visualizar la longitud de la onda en términos de una medida física.

Sin embargo, con el paso del tiempo se dejaron de usar los metros como medida. Con el avance de la electrónica y la estandarización de las comunicaciones, el hercio se convirtió en la unidad de frecuencia más utilizada a nivel internacional.

El hercio ofrece una medida más precisa y directamente relacionada con las características eléctricas de los circuitos.

Diferencias:

• Onda larga: Frecuencias más bajas (148.5-283.5 kHz) y longitudes de onda más largas.
• Onda corta: Frecuencias más altas (3000 – 30 000 khz) y longitudes de onda más cortas.
• Metros vs. Hercios: Históricamente se usaban metros debido a la relación entre longitud de onda y frecuencia, pero el hercio se impuso por su precisión y estandarización.

Ahora, algunos recordarán que los receptores del siglo pasado traían antenas desplegables, no solo en los radios portátiles sino también en los de los carros. Por eso era común que hubiese que desplegar la antena para mejorar la recepción de la señal, tanto en AM como en FM, y especialmente en las ondas corta y larga.

Esto me lleva a recordar que es importante entender que la relación entre la longitud de onda y el tamaño de las antenas transmisoras y receptoras es fundamental en el mundo de las radiocomunicaciones.

La relación es directamente proporcional: esto significa que, a mayor longitud de onda, mayor debe ser el tamaño de la antena, y viceversa. ¿Y esto por qué?

Hay dos factores a considerar al momento de diseñar las antenas:

• Resonancia: Las antenas están diseñadas para resonar a una frecuencia específica, lo que significa que vibran de manera más eficiente cuando la longitud de la antena es comparable a la mitad de la longitud de onda de la señal que se desea captar.
• Captación de energía: Una antena más grande es capaz de interceptar una mayor cantidad de energía electromagnética, lo que se traduce en una señal más fuerte y una mejor recepción.

Por esa razón, y teniendo en cuenta que las señales de onda larga tienen longitudes de onda muy grandes, las antenas utilizadas para captarlas suelen ser largas y, en muchos casos, verticales y, por el contrario, debido a que las señales de onda corta tienen longitudes de onda más cortas, las antenas pueden ser más pequeñas.

Banda Ciudadana

En 1988, con mi esposa estábamos esperando el nacimiento de nuestra segunda hija. Esto nos obligó a mudarnos a un nuevo apartamento, más amplio.

Finalmente terminamos arrendando uno que estaba recién construido. Estaba tan nuevo que, al momento de mudarnos, todavía no tenía energía ni teléfono, en una época en la que no existían los teléfonos celulares.

Las dos primeras noches tuvimos que dormir alumbrados por lámparas de baterías y velas, lo que nos pareció hasta divertido, romántico y exótico. Pero de lo que no podíamos carecer era de comunicación, porque mi esposa estaba a punto de dar a luz, y yo debía estar en contacto con ella todo el tiempo.

La telefónica local nos dijo que estaríamos al menos un mes sin línea telefónica, así que mi decisión fue comprar una radio de Banda Ciudadana.

Para ello había que sacar una licencia especial y afiliarse a una empresa de comunicaciones que, a través de los llamados ‘phone patches’ o ‘puentes telefónicos’, permitía hacer y recibir llamadas a través de un teléfono usando un radio de Banda Ciudadana.

De esta forma mi esposa podría llamar a un número especial y pedir que la comunicaran a través de la radio de Banda Ciudadana al teléfono de nuestras oficinas y yo podía realizar el mismo procedimiento a la inversa. Una gran solución que nos ahorró muchos problemas y preocupaciones.

Una radio de Banda Ciudadana (CB Radio) puede recibir los 40 canales dedicados a esa banda y nada más. Estos eran los famosos radioteléfonos que usaban, por ejemplo, los radioaficionados y los camioneros para comunicarse entre sí.

Pero también existen los escáneres, que son receptores de radio que tienen rangos de frecuencia extremadamente amplios para poder sintonizar todo tipo de señales de radio.

Por lo general, los escáneres se utilizan para sintonizar la radio policial, de bomberos y de emergencia en el área local (por lo que los escáneres a menudo se denominan «escáneres policiales»), pero un escáner se puede usar para escuchar todo tipo de conversaciones.

En general, usted podrá:

• Configurarlo para escanear un rango completo de frecuencias y luego dejar de escanear cuando detecte una señal en cualquiera de las frecuencias que está escaneando.
• Si está interesado en saber qué está haciendo la policía, puede escanear las frecuencias de radio policiales en su área local. Cuando una patrulla llama para informar un problema, el escáner se detendrá en esa frecuencia y le permitirá escuchar la conversación.
• Configure un escáner en una frecuencia específica y escuche ese canal: por ejemplo, digamos que desea escuchar las transmisiones entre la torre de control y los aviones en el aeropuerto local. Puede hacerlo escuchando la frecuencia específica utilizada en el aeropuerto.

Debido a que un escáner puede recibir una amplia gama de frecuencias, puede configurarlo para recibir casi cualquier cosa que esté al aire. Para usar un escáner, debe tener buenas tablas de frecuencias para saber dónde está la acción.

Lista de radiofrecuencias

A continuación encontraremos las bandas de frecuencia de radio más comunes:

• Radio de onda media (conocida como AM): 535 kilohercios a 1700 kilohercios
• Radio de onda larga: desde 153 hasta 285 kilohercios
• Radio de onda corta: bandas de 3000 a 30 000 kilohercios
• Radio de Banda Ciudadana (CB): 26.96 megahercios a 27.41 megahercios
• Radio FM: 88 megahercios a 108 megahercios
• Estaciones de televisión: 54 a 88 megahercios para los canales 2 a 6
• Estaciones de televisión: de 174 a 220 megahercios para los canales 7 a 13

Lo curioso es que cualquier tecnología inalámbrica que usted se imagine funciona a través de las ondas hertzianas, o sea que también son ondas de radio. Por ejemplo:

• Control remoto de televisión: 36 a 60 kilohercios
• Control remoto de puertas de garaje, sistemas de alarma, etc.: alrededor de 40 megahercios
• Teléfonos inalámbricos estándar: bandas de 40 a 50 megahercios
• Monitores para bebés: 49 megahercios
• Aviones a control remoto: alrededor de 72 megahercios
• Autos controlados por radio: alrededor de 75 megahercios
• Collares de seguimiento de vida silvestre: 215 a 220 megahercios
• Estación espacial MIR: 145 megahercios y 437 megahercios
• Teléfonos celulares: 824 a 849 megahercios
• Nuevos teléfonos inalámbricos de 900 MHz: obviamente alrededor de 900 megahercios
• Radar de control de tráfico aéreo: 960 a 1.215 megahercios
• Sistema de posicionamiento global (GPS): 1.227 y 1.575 megahercios
• Comunicaciones de radio con el espacio profundo: 2.290 megahercios a 2.300 megahercios

Las nuevas plataformas también usan la radio

La radio digital, tanto HD Radio como DAB+, transmiten a través de la radio. Aunque puede parecer contradictorio, la radio digital utiliza las mismas bandas de frecuencia que la radio analógica tradicional (AM y FM) para transmitir su señal.

La clave está en la forma en que se codifica la información. Mientras que la radio analógica transmite la señal de audio como una onda continua, la radio digital convierte el sonido en una serie de datos binarios (ceros y unos) que luego se modulan en una onda portadora.

Pero no solo la radio digital usa la radio tradicional para transmitir su señal. Tanto el Wi-Fi como el Bluetooth utilizan ondas de radio para transmitir datos. Es decir, al igual que la radio tradicional, estas tecnologías emplean las ondas electromagnéticas para enviar información de un dispositivo a otro.

¿Y por qué usamos el término «radio» en este contexto?

Resulta que el Wi-Fi y el Bluetooth forman parte del espectro electromagnético, una clasificación de todas las formas de radiación electromagnética. Al igual que las ondas de radio tradicionales, estas señales se propagan a través del aire y pueden atravesar algunos obstáculos, como paredes.

Además, tanto los dispositivos Wi-Fi como Bluetooth tienen antenas internas o externas que emiten y reciben estas ondas.

¿Cuál es la diferencia entre Wi-Fi, Bluetooth y la radio tradicional?

• Frecuencia: Cada tecnología utiliza una banda de frecuencia específica dentro del espectro radioeléctrico. Wi-Fi y Bluetooth operan en frecuencias más altas que la radio FM, por ejemplo.
• Alcance: El alcance de Wi-Fi y Bluetooth es generalmente menor que el de la radio tradicional, ya que están diseñados para comunicaciones a corta distancia.
• Velocidad: Wi-Fi y Bluetooth ofrecen velocidades de transmisión de datos mucho más altas que la radio tradicional, lo que permite transmitir grandes cantidades de información en poco tiempo.
• Codificación: La información se codifica de manera diferente en cada tecnología, lo que permite características específicas como la seguridad inalámbrica en Wi-Fi o la conexión de dispositivos de bajo consumo en Bluetooth.

Conclusión

Cuando hablamos de la radio, muchas veces nos quedamos pensando solamente en la banda de FM, pero como se puede apreciar, su espectro es mucho más amplio. Por eso la radio, a pesar de las nuevas tecnologías, sigue siendo vigente, poderosa y muy necesaria.