HISTORIA DE LA RADIO

El descubrimiento de las ondas electromagnéticas

Maxwell

James Clerck Maxwell, físico y matemático escocés, alumno de Faraday, en 1864 predijo la posibilidad de las ondas electromagnéticas (ondas de Radio) si se empleaban frecuencias suficientemente elevadas. Podemos decir que Maxwell fue el auténtico precursor, aunque terminó sus días sin poder ver plasmadas sus teorías en realidad. El caso es excepcional al adelantarse la predicción analítica 24 años a la experimental

Hertz

Posteriormente el alemán Heinrich Rudolf Hertz profesor de la Universidad de Bonn (1857-1894) conseguía la realización práctica de la teoría de Maxwell. El desafío para Hertz consistió en inventar el transmisor y el receptor. El emisor (excitador) estaba constituido por un carrete de Ruhmkorff de grandes dimensiones al que adaptó una especie de antena dipolo, mientras que el receptor (resonador), muy poco sensible, consistía en un anillo abierto, entre cuyas puntas podían saltar chispas. Hertz estudió las propiedades de las ondas electromagnéticas producidas por una corriente eléctrica oscilante de gran frecuencia, demostró su naturaleza ondulatoria y llegó a determinar su longitud de onda (en su honor la unidad de medida de la frecuencia es el Hercio).

Bobina de Ruhmkoff

Al cabo de poco tiempo, el médico y físico francés Eduardo Branly (1846-1940), estudiando las variaciones de conductividad eléctrica de los metales bajo diversas condiciones, observó un fenómeno insólito: las limaduras de varios metales, bajo la influencia de ondas Hertzianas reducían considerablemente su resistencia eléctrica. Dicho fenómeno dio lugar al invento del "cohesor", un detector muy sensible comparado con el aro de Hertz. El "cohesor" consta de un tubo de cristal, dentro del cual unas limaduras metálicas que pueden ser de hierro, quedan aprisionadas entre dos émbolos
metálicos. Si no están muy apretadas ofrecen una alta resistencia del orden del millón de Ohmios, pero al estar bajo la acción de las ondas electromagnéticas pasan a tener una resistencia de unos pocos Ohmios.
En el año 1895 el profesor ruso de matemáticas de la Universidad de Kazán, Alejandro Popoff, inventa la antena que asoció al tubo de limaduras de Branly para detectar tormentas lejanas. También realizó algunas transmisiones locales por radio.
La experiencia de una transmisión a distancia la realizó Branly en el Colegio Lassalle de París, desde una ventana a otra atravesando un patio de unos 20 metros. Investigó con gran número de materiales de forma pulverulenta y de limaduras, comunicando con todo detalle el resultado de sus trabajos a la Academia de Ciencias. Posteriormente al ganar unas oposiciones de médico militar dejó sus experiencias eléctricas.

Marconi

A los 20 años de edad el joven italiano Guillermo Marconi (reconocido mundialmente como el Padre de la Radio), basándose en las experiencias de Hertz y Branly consiguió realizar un sistema emisor receptor, utilizando respectivamente el carrete de Ruhmkorff y el cohesor de Branly. Conectó ambos aparatos a tierra y los dotó de antenas, consistentes en hilo de cobre suspendido en el espacio, y de considerable longitud lo cual hizo que la transmisión se realizara en onda larga, contrariamente a las experiencias de Hertz y Branly realizadas con ondas cortas (centimétricas).
En 1899 las señales de TSH. cruzaban el Canal de la Mancha y en diciembre de 1901, tras varios intentos se establecía una comunicación entre Cornualles y Terranova, cruzando el océano Atlántico por primera vez. Continuamente se realizaban perfeccionamientos, y gracias al físico-matemático inglés Oliver Lodge (1851-1940) se pudo aplicar el fenómeno de la sintonización en el emisor y el receptor. Al cohesor de Branly, en su intento de perfeccionarlo, le salieron serios rivales como el carborundum, la galena (1904) utilizada profusamente en las "radio Galenas", el detector electrolítico y el propio (magnético) que desarrolló de Marconi. En las radios a Galena se utilizaban las propiedades de la galena como receptor de radio, sin más que conectar una antena mediante una aguja a una piedra galena en contacto con una resistencia y un condensador. La señal era tan débil que debían utilizarse unos auriculares de alta impedancia para lograr la audición; no valían los altavoces. Desde entonces, el perfeccionamiento de los aparatos receptores de radio ha ido creciendo en este siglo con el vertiginoso desarrollo de la electrónica: la introducción del diodo, del triodo (que nacieron con los primeros tiempos de la radio) y del transistor (inventado por John Bardeen y Walter Battain en 1948 y perfeccionado por Shockley en 1951) supusieron hitos muy importantes en el desarrollo de la radio.

Detector galenaRadio GalenaRadio galena

A la izquierda un detector de galena y a la derecha dos radios galena.

El efecto Edison

Edison

El origen de la válvula termoiónica se remonta a la invención de las lámparas incandescentes por Thomas Alva Edison, ya que éste, al ver que con el uso el cristal de estas lámparas se iba oscureciendo, buscó la forma de aminorar dicho efecto, realizando para ello diversos experimentos. Uno de ellos fue la introducción en la ampolla de la lámpara de un electrodo en forma de placa, que se polarizaba eléctricamente con el fin de atraer las partículas que, al parecer, se desprendian del filamento. Con este experimento se observó que cuando el filamento se calienta se produce una agitación de los átomos del material que lo recubre, y los electrones de las órbitas de valencia son acelerados, alcanzado velocidades de escape, con lo que se forma una nube de electrones por encima del mismo. La nube termoiónica, fuertemente atraída por la placa, debido al potencial positivo aplicado en la misma, da lugar a la circulación de una corriente electrónica a través de la válvula entre el filamento y el ánodo. A este fenómeno se le denomina Efecto Edison-Richardson ó termoiónico.

Bombilla Edison

El diodo del Dr. Fleming

Fleming

A principios de 1881, con la fundación de la empresa "Edison Electric Light Company of London", el ingeniero ingles J. A. Fleming fue nombrado asesor técnico, pudiendo conocer muchos problemas relacionados con las lámparas de incandescencia. Trabajó verificando muchos de los experimentos realizados por Edison y halló la posibilidad de utilizar el "Efecto Edison" como rectificador (diodo) para corrientes alternas de baja frecuencia. En diciembre de 1896 daba por terminada esta investigación al considerar que no tenia aplicación práctica y las lámparas del laboratorio fueron almacenadas.En 1899 pasó a trabajar para Marconi, como asesor técnico en los trabajos preparatorios para conseguir comunicaciones de TSH a través del Atlántico. En 1900 el principal problema de la radiocomunicación consistía en conseguir receptores más sensibles y seguros, pues el cohesor de Branly resultaba inestable, incluso era afectado por la acción del transmisor de la propia estación y el autodecohesor de Marconi daba un servicio mas seguro a consta de menor sensibilidad.Fleming, profundamente preocupado por este problema, en octubre de 1904 llegó a la conclusión de que tal vez fuera resuelto por el "efecto Edison". Partiendo de la base de que el "diodo" podía rectificar corrientes alternas de baja frecuencia, se trataba de averiguar su comportamiento en corrientes alternas de altas frecuencias, y la experiencia dio resultados positivos, llegando a la conclusión de que disponía de un detector más estable y sensible que todos los demás conocidos. El circuito era sumamente simple, no empleaba batería auxiliar y la corriente que pasaba por los auriculares es rectificada por el diodo. En 1912 la "Britihs Marcony Company" construyó un receptor con este tipo de detector y las válvulas empleadas se guardan en el Museo de Ciencias de Londres
Los descubrimientos de Lee de Forest (1873-1961)

Lee de Forest


Muchos autores han considerado que la rejilla es un tercer electrodo introducido por Lee de Forest en la válvula del Dr. Fleming, y que por tanto fue el resultado de una colaboración, que al parecer nunca existió, pues Lee de Forest no partió del "efecto Edison" ni directa ni indirectamente.
En el verano de 1900, Lee de Forest era profesor de filosofía de la universidad de Yale y vivía en una pensión de Chicago con alumbrado de gas. Su dormitorio, que a la vez hacia las funciones de "laboratorio", estaba dotado de una lámpara Welsbach de las de "camiseta", y en repetidas ocasiones observó variaciones de luz en la lámpara de gas si su transmisor de chispa transmitía. Realizó un experimento consistente en colocar el carrete de Rumkorff dentro de un armario de madera y con este cerrado pudo comprobar, que la luz de gas no sufría alteración alguna, por lo que resultaba evidente que las variaciones de luz se debían a las chispas y no a las ondas electromagnéticas.A pesar del fracaso quedó grabada en la mente de Lee de Forest la idea de que los gases incandescentes podrían ser utilizados de alguna manera para detectar señales de radio. En 1903 Forest en su laboratorio instalado en Nueva York, montó un circuito a base de un mechero Bunsen, y este extraño dispositivo funcionó, recibiendo señales de TSH. procedentes de buques del puerto de la ciudad, próximo a su laboratorio.

Bunsen


El electrodo inferior en la llama era de platino cuadrada de 2 cm2 de superficie y 2 mm de espesor. El electrodo superior era un hilo del mismo metal y la batería era de 22,5 Voltios. Probó diferentes compuestos metálicos, mejorando la recepción al colocar oxido de bario en el electrodo inferior. El éxito de la experiencia consolidó su hipótesis relativa a las propiedades eléctricas de los gases calientes, estando sus siguientes trabajos presididos por esta idea.
Convencido de que el mechero Bunsen constituía un inconveniente muy grande, trató de eliminarlo. Un primer intento consistió en substituirlo por un arco voltaico al que tuvo que desechar por ruidoso. Después pensó encerrar un gas en un recipiente de vidrio, caldearlo mediante un filamento incandescente y además disponer una placa.
Encargó la construcción del primer diodo de gas a Wallace Candles de Nueva York, fabricante de lámparas eléctricas tipo miniatura, advirtiéndole que no practicase un alto vacío, puesto que para su funcionamiento era necesario algo de gas. Con este detector las estaciones de radio se dejaron "oír" por lo que el ayudante del Dr. Lee de Forest propuso designar al nuevo detector por la palabra "audión" derivado del latín "audio"/oir. En las postrimerías de 1906 la Navy Estadounidense encargo a Lee de Forest, un receptor que se instalaría en la Base Naval de Key West y los tubos empleados fueron llamados " Key West Audions.
En 1907 Forest (premio Nobel de Física) tuvo la feliz idea de cubrir el tubo con una hoja de papel de estaño y conectar la antena a este electrodo exterior. El resultado fue sorprendente: Las señales eran más intensas, había efecto amplificador. En otra experiencia ajustó una bobina, conectando sus extremos a una antena y a tierra
respectivamente, y el audión tuvo similar rendimiento. Entonces mandó construir un nuevo tubo que contenía dos placas que cubrían los dos lados del filamento; una placa la conectó a la antena y la otra a los cascos -batería-tierra, con un resultado mejor. Al cabo de un tiempo se dotó al tubo de una rejilla (grid) en zigzag situada entre la placa y el filamento, al tiempo que los filamentos de carbón fueron substituidos por filamentos de tántalo y tungsteno dando origen al nacimiento de la lámpara triodo (con la que Meissner fabricaría, en 1913, el primer oscilador), base de las todas las lámparas posteriores: tetrodo, pentodo, etc.,

Audion

 


En el año 1919 el técnico investigador David Sarnoff, de la RCA, presenta a la dirección comercial y a los técnicos de esta compañía su proyecto del primer receptor de radio para uso público, siendo rechazado por unanimidad por no considerarlo rentable. En 1920 La emisora MARCONI WIRELESS de Chelsford (Inglaterra) transmite, en plan de ensayo, el primer concierto de música clásica. En 1920 en Pittsburgh (EE.UU.) se inaugura la emisora KDLA, que es la primera que emite programas regulares de radio. En 1921 se. inician en París los primeros ensayos de programas de radio para el público utilizando la Torre Eiffel como antena. El 14 de noviembre de 1922 se constituye en Londres la BBC concediéndole la Administración inglesa el monopolio de la radiodifusión. El día 23 de marzo de 1924 a las 10 de la noche comienzan las primeras emisiones experimentales españolas de un pequeña emisora de radio en Onda Media desde el madrileño Prado del Rey a través de RADIO IBERICA, EAJ-6, que se inaugura el día 12 de mayo. El 7 de Noviembre de 1924 se inaugura EAJ1 Radio Barcelona con una emisora de 300W y salia en 325 m de la onda madia. Tres dias después salía al aire EAJ2 Radio España en 335m.