Inicios de la radiocomunicación

Como casi todos los grandes inventos y desarrollos, el descubrimiento de la radiocomunicación no es algo atribuible a una sola persona, sino a los logros y contribuciones de diferentes científicos e inventores. La radiocomunicación o comunicación inalámbrica, (en inglés “wireless communication”), consiste en establecer un enlace mediante ondas electromagnéticas entre dos o más puntos, que permita el envío de información o comunicaciones por el espacio sin la utilización de un medio material para ello. Inicialmente se inventó el “éter”, como un medio desconocido para explicar esa comunicación, pero estas se producen en el vacío y desde luego en la atmósfera. Para establecer ese enlace hacen falta: un equipo capaz de transmitir esa información, el emisor; un equipo capaz de recibirla, el receptor; y unos elementos que permitan el acoplamiento de esos equipos con el espacio, es decir las antenas.

Precursores

Tuvieron que pasar 23 años hasta que, en 1887, el físico alemán Heinreich Rudolf Hertz confirmó de forma experimental las teorías de Maxwell. Para ello produjo, detectó y midió ondas electromagnéticas, demostrando que en ellas se pueden reproducir todos los fenómenos característicos de las ondas luminosas.

El transmisor utilizado consistía en una bobina de Ruhmkorff (inventada por Heinrich D. Ruhmkorff en 1851), que permite obtener una alta tensión de corriente alterna a partir de la tensión continua de una pila. Esta elevada tensión eléctrica se aplicaba a dos varillas de cobre con una esfera grande en un extremo, que actuaban como un condensador y una pequeña en el otro. Enfrentadas las esferas pequeñas a una distancia muy cercana se producía una chispa entre ellas, apareciendo una corriente oscilante entre los extremos de los conductores originando una radiación de ondas electromagnéticas. Hertz detectó estas ondas mediante una espira de cobre abierta y también con dos pequeñas esferas en los extremos muy cercanos. Cuando las ondas electromagnéticas transmitidas alcanzaban a la espira, se producía una corriente en ella que hacía salta una chispa en esa abertura.

Hertz, creyó que las comunicaciones basadas en fenómenos electromagnéticos no serían posibles. Para ser utilizable el descubrimiento de Hertz, en telegrafía sin hilos, el problema no estaba en el emisor, ya que mediante un interruptor se podía actuar sobre la bobina provocando impulsos cortos o largos de ondas electromagnéticas que convenientemente detectadas se convertirían en puntos y rayas del código de morse. El problema radicaba en el detector.

Este invento fue convertido en 1893 por el británico Oliver Lodge en un receptor práctico, al que llamó cohesor, al agregarle un elemento que golpeaba el detector después de cada recepción para desagrupar las limaduras aglutinadas, restaurando así la funcionalidad del dispositivo. El cohesor se convirtió en la base de la recepción de radio y se mantuvo en uso generalizado hasta su reemplazado alrededor de 1903 por detectores de cristal de galena y posteriormente por el diodo de vacío a partir de 1907.

Telegrafía sin hilos (TSH)

La aparición de técnicas para realizar comunicaciones efectivas de telegrafía inalámbrica, apoyados en las experiencias y descubrimientos anteriores, tuvo también varios protagonistas, aunque fue Guglielmo Marconi el que acabó construyendo un sistema práctico y desarrollando una iniciativa empresarial con éxito.

La aparición de técnicas para realizar comunicaciones efectivas de telegrafía inalámbrica, apoyados en las experiencias y descubrimientos anteriores, tuvo también varios protagonistas, aunque fue Guglielmo Marconi el que acabó construyendo un sistema práctico y desarrollando una iniciativa empresarial con éxito.

A principios de la década de 1890, Nikola Tesla comenzó a investigar la electricidad de alta frecuencia. Aunque los esfuerzos de Tesla se centraron en construir un sistema de distribución de energía basado en la conducción, también construyó y patentó un sistema inalámbrico de transmisión de energía en 1893 indicando que su sistema también podría incorporar comunicación. También propuso e investigó la puesta en funcionamiento de un sistema inalámbrico mundial basado en la conducción que utilizaría la propia Tierra como medio para conducir la señal a grandes distancias.

Alexander S. Popov, profesor de física ruso, construyó en 1895 un cohesor con un alambre exterior, inventando la antena, para detectar perturbaciones eléctricas atmosféricas. En enero de 1896 publico una descripción completa de sus experimentos y en mayo hizo una demostración ante la Sociedad  de Física y Química rusa, transmitiendo y recibiendo, en código morse, las palabras “Heinrich Hertz”.  Rusia considera a Popov el inventor de las radiocomunicaciones.

Guglielmo Marconi empezó sus experimentos en 1895 en la finca que tenia su padre cerca de Bolonia, con la idea de que las ondas electromagnéticas podrían ser la base para la comunicación inalámbrica y que mediante ellas podría transmitirse los puntos y las rayas del código morse. En esto primeros experimentos, Marconi utilizó un transmisor de chispa como el que había usado Hertz al que conectó un manipulador telegráfico, con el fin de producir ondas de mayor o menor duración, que se pudieran identificar con puntos y rayas. En el receptor utilizó un cohesor basado en el desarrollado por Branly y construido por él mismo. Para aumentar el alcance de su transmisor lo conecto en un extremo un cable conductor y en el otro una placa metálica enterrada. Consiguiendo alcances de hasta 2,4 Km, pudiendo observar que existía una relación directa entre la altura de la antena y el alcance de la transmisión.

La falta de interés que en Italia despertaron sus experiencias, unido a la idea de que sus descubrimientos serían especialmente útiles en las comunicaciones con barcos y que por lo tanto la marina inglesa seria un buen mercado, propiciaron que Marconi trasladara a Inglaterra sus pruebas. El 2 de junio de 1986 solicitó una patente sobre “Mejoras en la transmisión de impulsos y señales eléctricas, y en los aparatos para ello”, aceptada un año más tarde, se convirtió en la primera patente para un sistema de comunicación basado en ondas de radio. El 13 de mayo de 1897, Marconi ensaya con éxito la primera comunicación en mar abierto a través del Canal de Bristol, alcanzando una distancia de 4,8 Km.

En julio de 1897, cuando Marconi contaba con 23 años, fundó la Wireless Telegraph and Signal Company Limited”, patentando su invento en la mayor parte de los países. En 1900 la compañía cambia su nombre por el de “Marconi`s Wireless Telegraph Company”.

El siguiente objetivo de Marconi era conseguir la comunicación trasatlántica, compitiendo de forma ventajosa, debido a su menor coste, con el negocio que tenían los cables trasatlánticos. Con ese objetivo, Marconi dirigió sus esfuerzos a aumentar el alcance de sus conexiones, a la vez que inicia el uso comercial de la telegrafía sin hilos al conseguir que en 1989 el buque norteamericano St. Paul, llevara a bordo una estación. Previamente en 1898, el ejercito británico encargo equipos a Marconi con el fin de comunicar sus navíos. Marconi construyó estaciones transmisoras en tierra situadas en las principales rutas comerciales marítimas e instaló equipos propios en los barcos y operadores de radiotelegrafía con la prohibición de comunicar con estaciones que no fuesen de su marca.

El 12 de diciembre de 1901, Marconi consigue la primera comunicación trasatlántica sin necesidad de cable. La transmisión se hizo desde Poldhu, al sur de Inglaterra hasta St. John`s en Terranova, a una distancia de 3.500 kilómetros, utilizando una antena de recepción, de 150 metros de longitud sostenida por una cometa. El mensaje transmitido fue la letra S (tres puntos en código morse).

A partir de entonces se comienzaron a instalar diferentes estaciones de radio, como la de la torre Eiffel en Paris en 1903, con nuevas utilidades como la transmisión de señales horarias, que permitían a los navegantes la determinación precisa de la posición; o la estación de Nauen en Alemania en 1906, creada por Telefunken, resultado de la fusión entre Siemens y AEG propiciada por el gobierno alemán.

Las comunicaciones por radio a larga distancia en tierra no tuvieron inicialmente el éxito que se esperaba, pero sí las comunicaciones inalámbricas con barcos. Varios casos de colisiones entre barcos y el rescate de pasajeros y tripulaciones debido a los mensajes enviados por los radiotelegrafistas de esos buques y especialmente el caso del Titanic en 1912, mostraron la importancia de la telegrafía sin hilos en el mar, obligando a adoptar reglamentaciones internacionales, que por una parte garantizaran la obligatoriedad de intercomunicación entre todos los sistemas inalámbricos de comunicación, y por otra, que todos los barcos a partir de un determinado tonelaje deberían llevar sistemas inalámbricos de comunicación. En 1909 Marconi recibió el Premio Nobel de Física, junto con Karl Ferdinand Braun, “por sus contribuciones al desarrollo de la telegrafía inalámbrica”.

Referencias

• Pioneers of electrical communication, Heinrich Rudolf Hertz. Electrical Communication, Vol. 6, N.º 2, oct.1927. pg. 63-77
• Radio!, Radio!. Jonathan Hill. Third Edition. Sunrise Press, Devon, 1996
• https://www.history.com/topics/inventions/guglielmo-marconi
• Marconi, Crónica de una gesta.  Antonio Pérez Yuste. Mundo electrónico, N.º 329, 2002, págs. 36-41
• Del Semáforo al Satélite. Unión Internacional de Telecomunicaciones. Ginebra. 1965.