Frecuencia media

La frecuencia media ( FM ) es la designación de la UIT ^{[ 1 ] [ 2 ]} para las radiofrecuencias (RF) en el rango de 300 kilohercios (kHz) a 3 megahercios (MHz). Parte de esta banda es la banda de radiodifusión AM de onda media (OM) . La banda FM también se conoce como banda hectómetro , ya que las longitudes de onda van de diez a un hectómetro (1000 a 100 m). Las frecuencias inmediatamente inferiores a FM se denominan baja frecuencia (BF), mientras que la primera banda de frecuencias más altas se conoce como alta frecuencia (AF). La FM se utiliza principalmente para la radiodifusión AM , radiobalizas de navegación , comunicación marítima barco-tierra y control de tráfico aéreo transoceánico .    

Las ondas de radio en longitudes de onda MF se propagan a través de ondas terrestres y reflexión de la ionosfera (llamadas ondas ionosféricas ). ^{[ 3 ]} Las ondas terrestres viajan justo por encima de la superficie terrestre, siguiendo el relieve. En estas longitudes de onda, pueden curvarse ( difractarse ) sobre las colinas y viajar más allá del horizonte visual , aunque pueden ser bloqueadas por las cadenas montañosas. Las ondas terrestres son absorbidas progresivamente por la Tierra, por lo que la intensidad de la señal disminuye exponencialmente con la distancia a la antena transmisora. Las estaciones de radio MF típicas pueden cubrir un radio de varios cientos de kilómetros/millas desde el transmisor, con distancias mayores sobre el agua y tierra húmeda. ^{[ 4 ]} Las estaciones de radiodifusión MF utilizan ondas terrestres para cubrir sus áreas de escucha.

Las ondas MF también pueden viajar distancias más largas mediante propagación por onda ionosférica , en la que las ondas de radio irradiadas en ángulo hacia el cielo se refractan de vuelta a la Tierra por capas de partículas cargadas ( iones ) en la ionosfera , las capas E y F. Sin embargo, en ciertos momentos, la capa D (a menor altitud que las capas refractivas E y F) puede generar ruido electrónico y absorber ondas de radio MF, interfiriendo con la propagación por onda ionosférica. Esto sucede cuando la ionosfera está muy ionizada, como durante el día, en verano y especialmente en momentos de alta actividad solar .

Por la noche, especialmente durante los meses de invierno y en momentos de baja actividad solar, la capa D de la ionosfera puede prácticamente desaparecer. Cuando esto sucede, las ondas de radio MF se pueden recibir fácilmente a cientos o incluso miles de kilómetros de distancia, ya que la señal se refracta en la capa F restante. Esto puede ser muy útil para la comunicación a larga distancia, pero también puede interferir con las estaciones locales. Debido al número limitado de canales disponibles en la banda de radiodifusión de onda media, las mismas frecuencias se reasignan a diferentes estaciones de radiodifusión separadas por varios cientos de kilómetros. En noches de buena propagación por onda ionosférica, las señales de las estaciones distantes pueden reflejarse en la ionosfera e interferir con las señales de las estaciones locales en la misma frecuencia. El Acuerdo Regional de Radiodifusión de América del Norte (NARBA) reserva ciertos canales para uso nocturno en áreas de servicio extendidas mediante onda ionosférica para algunas estaciones de radiodifusión AM con licencia especial. Estos canales se denominan canales libres , y las estaciones, llamadas estaciones de canal libre , deben transmitir con potencias más altas, de 10 a 50  kW.

Un uso importante de estas frecuencias es la radiodifusión AM ; a las estaciones de radio AM se les asignan frecuencias en la banda de radiodifusión de onda media de 526,5 kHz a 1606,5 kHz ^{[ 5 ]} en Europa; en América del Norte esto se extiende de 525 kHz a 1705 kHz ^{[ 6 ]} Algunos países también permiten la radiodifusión en la banda de 120 metros de 2300 a 2495 kHz; estas frecuencias se utilizan principalmente en áreas tropicales. Aunque estas son frecuencias medias, los 120 metros generalmente se tratan como una de las bandas de onda corta .     

Hay varias frecuencias de guardacostas y otras frecuencias de barco a tierra en uso entre 1600 y 2850  kHz. Estas incluyen, como ejemplos, el MRCC francés en 1696  kHz y 2677  kHz, el guardacostas de Stornoway en 1743  kHz, el guardacostas de EE. UU. en 2670  kHz y Madeira en 2843  kHz. ^{[ 7 ]} RN Northwood en Inglaterra transmite datos de fax meteorológico en 2618,5  kHz. ^{[ 8 ]} Las radiobalizas de navegación no direccionales (NDB) para navegación marítima y aérea ocupan una banda de 190 a 435  kHz, que se superpone desde la LF hasta la parte inferior de la banda MF.

2182  kHz es la frecuencia internacional de llamadas y socorro para la comunicación de voz marítima SSB (radiotelefonía). Es análoga al canal 16 en la banda VHF marina. 500  kHz fue durante muchos años la frecuencia de socorro y emergencia marítima , y ​​existen más NDB entre 510 y 530  kHz. Navtex , que forma parte del actual Sistema Mundial de Seguridad y Socorro Marítimo, ocupa 518  kHz y 490  kHz para importantes transmisiones de texto digital. Por último, existen bandas SSB aeronáuticas y otras bandas móviles desde 2850  kHz hasta 3500  kHz, que cruzan el límite de la banda MF a la banda de radio HF . ^{[ 9 ]}

La banda de radioaficionados conocida como 160 metros o «banda superior» se encuentra entre 1800 y 2000  kHz (la asignación depende del país y comienza en 1810  kHz fuera de América). Los radioaficionados transmiten código Morse CW , señales digitales y señales de voz SSB y AM en esta banda. Tras la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de 2012 (CMR-2012), el servicio de radioaficionados recibió una nueva asignación entre 472 y 479 kHz para modos de banda estrecha y servicio secundario, después de extensos estudios de propagación y compatibilidad realizados por el Grupo Experimental de 600 metros de la ARRL y sus socios en todo el mundo. En los últimos años, también se ha permitido  cierta operación limitada de radioaficionados  en la región de 500 kHz en EE. UU., Reino Unido, Alemania y Suecia. ^{[ 10 ]}

Muchos teléfonos inalámbricos o portátiles domésticos, especialmente los diseñados en la década de 1980, transmiten señales de audio FM de baja potencia entre la unidad base de sobremesa y el auricular en frecuencias comprendidas entre 1600 y 1800  kHz. ^{[ 11 ]}

Las antenas transmisoras más utilizadas en esta banda incluyen radiadores de mástil monopolo , antenas monopolo de hilo con carga superior, como las antenas en L invertida y en T , y antenas dipolo de hilo . La propagación por onda terrestre , el tipo más utilizado en estas frecuencias, requiere antenas de polarización vertical como los monopolos.

Las antenas transmisoras más comunes, los monopolos de un cuarto a cinco octavos de longitud de onda, son físicamente grandes a estas frecuencias, de 25 a 250 metros (82 a 820 pies), lo que requiere un mástil de radio alto . Generalmente, el propio mástil metálico se energiza y se utiliza como antena, y se monta sobre un gran aislante de porcelana para aislarlo del suelo; esto se denomina radiador de mástil . La antena monopolo, especialmente si es eléctricamente corta, requiere una buena conexión a tierra de baja resistencia para ser eficiente, ya que la resistencia de tierra está en serie con la antena y consume potencia del transmisor. Las estaciones de radio comerciales utilizan un sistema de tierra que consiste en muchos cables de cobre, enterrados superficialmente en la tierra, que irradian desde la base de la antena a una distancia de aproximadamente un cuarto de longitud de onda. En áreas de suelo rocoso o arenoso donde la conductividad del suelo es baja, a veces se utilizan contrapesos sobre el suelo. 

Los transmisores de baja potencia suelen utilizar monopolos de un cuarto de onda eléctricamente cortos , como antenas en forma de L o de T invertida , que se ponen en resonancia con una bobina de carga en su base.

Las antenas receptoras no necesitan ser tan eficientes como las transmisoras, ya que en esta banda la relación señal-ruido está determinada por el ruido atmosférico. El nivel de ruido en el receptor es muy inferior al ruido de la señal, por lo que se pueden usar antenas pequeñas en comparación con la longitud de onda, que son ineficientes y producen una señal débil. La señal débil de la antena se puede amplificar en el receptor sin introducir ruido significativo. La antena receptora más común es la antena de ferrita de bucle (también conocida como antena de varilla de ferrita ), hecha de una varilla de ferrita con una bobina de alambre fino enrollada a su alrededor. Esta antena es lo suficientemente pequeña como para estar generalmente encerrada dentro de la carcasa de la radio. Además de su uso en radios AM, las antenas de ferrita también se usan en receptores de radiogoniómetro portátiles (RDF). La antena de varilla de ferrita tiene un patrón de recepción dipolar con nulos pronunciados a lo largo del eje de la varilla, de modo que la recepción es óptima cuando la varilla está perpendicular al transmisor, pero se desvanece por completo cuando la varilla apunta exactamente al transmisor. También se utilizan otros tipos de antenas de bucle y antenas de hilo aleatorio .

• Espectro electromagnético
• Sistema Mundial de Socorro y Seguridad Marítimos
• Red de comunicaciones de radiodifusión marítima
• Navtex
• Tipos de emisiones radioeléctricas

• Norma Federal 1037C

• Charles Allen Wright y Albert Frederick Puchstein, « Comunicación telefónica, con especial aplicación a corrientes alternas de media frecuencia y fuerzas electromotrices ». Nueva York [etc.] McGraw-Hill Book Company, Inc., 1.ª ed., 1925. LCCN 25008275

• Tomislav Stimac, " Definición de bandas de frecuencia (VLF, ELF... etc.) ". Página principal de IK1QFK (vlf.it).