Reinventando la radio

En el segundo día de clase entramos ya en la materia del curso. Nos situamos en el hipotético caso que haya sucedido una catástrofe donde nosotros somos los únicos ingenieros supervivientes. Partiendo de este punto debemos hacer el estudio de todo aquello que es necesario para poder diseñar un aparato que nos permita comunicarnos a distancia, en definitiva, debemos reinventar la radio.

Empezamos por el análisis circuital; nuestros conocimientos de teoría de circuitos nos dicen que en todo circuito se deben cumplir las leyes de Kirchhoff: ley de nodos, donde la suma de todas las corrientes entrantes a un nodo debe ser cero, y la ley de mallas la cual dice que  la suma de tensiones a lo largo de una malla del circuito es nula. Entonces nos surge una duda. ¿ Estas leyes siempre se cumplen ? Pues la respuesta es no, debe existir un compromiso entre la longitud de onda con que trabajamos y las dimensiones del circuito, las dimensiones del circuito deben estar uno o dos ordenes de magnitud por debajo de la longitud de onda.
Ejemplificamos esta parte de teoría con un caso concreto. Tenemos un generador conectado en serie con una resistencia y una línea de transmisión de dimensiones comparables a la longitud de onda en circuito abierto. Nuestra predicción circuital nos dice que por este circuito no circula corriente, pero no es así, se esta transfiriendo potencia desde el generador a la línea de transmisión y el espacio que rodea a nuestro circuito queda inundado por radiación electromagnética, es decir estamos transmitiendo potencia en el espacio abierto, sin conexiones circuitales.
Llegados a este punto entramos a estudiar las ondas electromagnéticas y como podemos utilizarlas para nuestra finalidad. Empezamos con una breve definición, una onda electromagnéticas es la combinación ortogonal entre un campo eléctrico y un campo magnético cuya dirección de propagación es ortogonal a ambos campos. La presencia de campos eléctricos y magnéticos hace posible que estos puedan ser captados por otros circuitos. Para finalizar y acabar de perfilar este punto entramos a profundizar en el estudio de aquellos elementos que hacen posible la radiación electromagnética; las antenas, aspectos básicos, como se comportan y como podemos mejorar su eficiencia, todo ello acompañado de algunos ejemplos como el dipolo de media onda, el dipolo vertical de un cuarto de onda y antenas de longitud mucho menor que la longitud de onda.

Nos vemos el lunes para continuar reinventando la radio!