Ruido de radio

En la recepción de radio , el ruido de radio (comúnmente conocido como estática de radio ) son señales eléctricas de radiofrecuencia aleatorias no deseadas , voltajes fluctuantes, que siempre están presentes en un receptor de radio además de la señal de radio deseada.

El ruido radioeléctrico es una combinación de ruido electromagnético atmosférico natural ("esférico", estático) creado por procesos eléctricos en la atmósfera como los rayos ; interferencia de radiofrecuencia ( RFI ) creada por el hombre proveniente de otros dispositivos eléctricos captada por la antena del receptor ; y ruido térmico presente en los circuitos de entrada del receptor, causado principalmente por el movimiento térmico aleatorio de las moléculas dentro de las resistencias .

El ruido de radio cercano en frecuencia a la señal de radio recibida (en la banda de paso del receptor ) interfiere ( RFI ) con el funcionamiento de los circuitos del receptor. El nivel de ruido determina la sensibilidad máxima y el alcance de recepción de un receptor de radio; si no se captara ruido en las señales de radio, incluso las transmisiones débiles podrían recibirse a prácticamente cualquier distancia mediante un receptor de radio con una amplificación suficientemente alta y un ruido interno suficientemente bajo .

La principal fuente de ruido en un receptor depende del rango de frecuencias utilizado: en frecuencias inferiores a unos 40  MHz pero superiores a unos 20 MHz, la interferencia de radiofrecuencia  cercana causada por dispositivos artificiales es el problema principal, al igual que los rayos en tormentas ocasionales que pasan dentro de la línea de visión de la antena . El ruido atmosférico es comparable al ruido de origen humano por debajo de 20 MHz, y particularmente severo en las bandas de onda media y onda larga , o incluso en frecuencias más bajas ; por debajo de unos 200 kHz, el ruido atmosférico suele ser dominante.  

En presencia de ruido radioeléctrico, si una fuente de radio es tan débil y distante que la señal de radio en el receptor tiene una amplitud menor que el ruido promedio, este último enmascarará la señal. El nivel de ruido en un circuito de comunicaciones se mide mediante la relación señal-ruido ( SNR , S / N ) , que es la relación entre la amplitud promedio de la tensión de la señal y la amplitud promedio de la tensión del ruido. Cuando esta relación es inferior a uno (0 dB ), el ruido es mayor que la señal, lo que requiere un procesamiento especial para recuperar la información, si es que esto es posible. 

El ruido atmosférico (o QRN, por sus siglas en inglés, "esférico", estático o QRN ) es generado por fenómenos eléctricos naturales en la atmósfera, principalmente rayos en tormentas tropicales. A frecuencias inferiores a unos 20 MHz, la ionosfera atrapa las ondas de radio dentro de la atmósfera, el mismo fenómeno que permite la comunicación a nivel continental e incluso mundial en las ondas cortas . Por encima de unos 30 MHz, cualquier ruido se irradia libremente a través de la ionosfera y se disipa en el espacio; a esas frecuencias más altas, el ruido de origen natural solo afecta a los receptores de radio que se encuentran dentro del alcance visual de una tormenta eléctrica cercana. El mismo efecto se aplica a las interferencias de radio de origen humano.  

Las interferencias de radiofrecuencia de origen humano ( RFI , EMI o QRM ), que provienen de interruptores eléctricos , motores , circuitos de encendido de vehículos , computadoras y otras fuentes artificiales, suelen estar por encima del nivel de ruido térmico en los circuitos del receptor. Estos ruidos también se conocen como "estática" .

Las interferencias electromagnéticas ( EMI ) de origen humano pueden afectar el funcionamiento de cualquier equipo electrónico, no solo de las radios, provocando fallos de funcionamiento. En los últimos años, se han desarrollado normas que regulan los niveles de radiación electromagnética que los equipos electrónicos pueden emitir, así como los niveles normales que deben tolerar. Estas normas tienen como objetivo garantizar la compatibilidad electromagnética ( CEM ).

El ruido cósmico de fondo se experimenta en frecuencias superiores a unos 15  MHz cuando se apuntan antenas altamente direccionales hacia el Sol o hacia otros objetos brillantes en el cielo que emiten ondas de radio , como el centro de la Vía Láctea o el planeta Júpiter .

En frecuencias muy altas ( VHF ) y ultra altas ( UHF ) y superiores, el ruido atmosférico y el ruido antropogénico suelen ser bajos, y el ruido térmico generado dentro del propio circuito de la radio suele ser el factor limitante. En los receptores más sensibles a estas frecuencias —radiotelescopios y comunicaciones de naves espaciales— el ruido térmico se reduce enfriando la etapa de entrada de radiofrecuencia del receptor a temperaturas criogénicas .