Las ondas hertzianas no son perceptibles por el ojo humano, y viajan por el espacio a la misma velocidad que la luz; su comportamiento tiene ciertas analogías con la misma, ya que se refractan al cambiar de medio e incluso se reflejan como sucede con la capa de ozono que rodea la tierra, llamada ionósfera, e incluso se utiliza la Luna para reflejar señales de radio, y poder enlazar radiofónicamente dos puntos muy distantes de la Tierra.

Las ondas de radio se producen en circuitos electrónicos en los que se introduce la información o mensaje a emitir, que puede ser sonido, imagen o señal codificada. Pueden existir diversos pasos amplificadores de potencia, según sea la distancia que se pretende cubrir, y finalmente esta energía se entrega a una antena, produciendo un campo electromagnético que se propaga por el espacio, pudiendo ser captado por otras antenas entre las que no exista unión física alguna.

En la actualidad prácticamente no existen los transmisores separados de los receptores; se fabrican unidades completas llamadas transceptores, que agrupan a los transmisores y receptores en un solo equipo. Mucha circuiteria es común a las etapas de emisión y recepción, que además de hacerlo más practico, cómodo y manejable, abarata la fabricación al disminuir el número de componentes, como puede ser el dial, los filtros de cuarzo y diversos osciladores.

Una primera clasificación de los transmisores sería por su frecuencia. En la siguiente tabla pueden observarse las divisiones por saltos de frecuencia.
 

La segunda clasificación en que nos basaremos para clasificar los transmisores será la forma en que se imparte la información o mensaje. De nada serviría enviar una señal de radio, si esta no lleva un mensaje. Podemos enviar una señal de radio y cortar la transmisión de la señal varias veces, dejando un espacio entre transmisión de una señal y la siguiente, incluso podemos alargar los espacios o las señales. Si el receptor es capaz de indicarnos cuando recibe una señal y la duración de la misma, se puede formar un código, de forma que si se envía primero una señal corta y luego una larga, esto se interprete por la letra A.

En este principio está basada la telegrafía por el código Morse de señales cortas y largas o, lo que es lo mismo, de puntos y rayas. Este fue el primer sistema que se utilizó para enviar un mensaje por las ondas de radio, es decir que se moduló una señal de radio. Posteriormente se quiso transmitir la voz humana, lo mismo que por teléfono. La voz se transforma en impulsos eléctricos en el micrófono y éstos pueden utilizarse de diferente forma para modular las señales de radio. Según como se realice la modulación, se producen básicamente los siguientes tipos de emisión: amplitud modulada, frecuencia modulada y banda lateral única. Hay otros sistemas posibles de modulación, pero éstos son los más utilizados actualmente.

Puede crear una cierta confusión el pensar que estos sistemas sólo sirven para transmitir voz; en realidad, estos tres sistemas también pueden utilizarse para transmitir imágenes o señales codificadas como en las teleimpresoras. Estas señales podrían transmitirse, por ejemplo, en cualquiera de los tres sistemas mencionados. Conviene tener presente que la banda lateral única solo se utiliza en las bandas decamétricas, es decir por debajo de 30 MHz, y la frecuencia modulada, únicamente se utiliza en VHF y UHF.

Aunque en los tres sistemas citados puede utilizarse cualquier frecuencia, puede resultar más adecuado o ventajoso utilizar un sistema de modulación u otro. Así, en banda lateral única, se trabaja en cualquier frecuencia que permita comunicaciones a largo alcance, en bandas decamétricas es típico, ya que se trata de cubrir distancias tan grandes como las existentes hasta las antípodas o, lo que es mas difícil, a un lugar geográficamente próximo pero haciendo que las señales de radio den la vuelta al mundo (el llamado camino largo). En VHF este sistema se utiliza menos, ya que los grandes alcances sólo pueden lograrse por rebote lunar, ionización meteórica o reflexiones esporádicas en capas ionosféricas. En estos casos es muy común utilizar la frecuencia modulada, ya que proporciona una alta calidad de recepción de la voz aun empleando estaciones de tamaño reducido, incluso walkie - talkie que, gracias a repetidores colocados en las cimas de las montañas, consiguen alcances medios de 200 km. Enseguida mencionaremos un resumen de la clasificación de los transmisores por el sistema de codificación o modulación de la señal de radio.

 
CW Siglas que significan telegrafía y constituyen emisiones de señales codificadas en Morse.

Hay dos subgrupos:

A₁ emisión en CW por interrupción de portadora.
A₂ emisión en CW por modulación en tono de audio.

AM Es la abreviatura de amplitud modulada y se refiere a un tipo de emisión en el que la amplitud de la portadora varía con la misma amplitud que la voz humana. Este grupo, denominado A₃, es muy amplio, ya que engloba a las emisiones de doble banda lateral o banda lateral única, con o sin portadora suprimida. No obstante, la banda lateral única es un subgrupo importante y merece mención especial.

SSB Siglas del ingles single side band, que quiere decir banda lateral única, cuya abreviación en castellano sería BLU y es un subgrupo de la AM. Debido a la supresión de una banda lateral y de la portadora, a igualdad de potencia que una estación de AM, consigue alcances unas cuatro veces superiores y además el ancho de banda ocupado es de una tercera parte, tan solo 2.7 kHz, en lugar de los 6 kHz de una emisión de AM. Técnicamente la SSB se denomina A3J.

FM Siglas de frecuencia modulada. En este caso la modulación de la señal afecta a la frecuencia, permaneciendo su amplitud invariable. Se caracteriza por su alta calidad. El ancho de banda también es grande, unos 12 kHz. Técnicamente se denomina F3.

SSTV Televisión de barrido lento (Slow Scaning Television), permite emitir una imagen completa cada ocho segundos, ocupando tan solo 2.7 kHz de audio, por lo que puede ser emitido en SSB, y por descontado en FM o AM, siendo lo más usual en SSB. En bandas decamétricas permite enviar imágenes fijas a grandes distancias.

ATV Televisión normal. Se trata de la emisión de televisión de aficionados en blanco y negro o color y además el sonido. Generalmente y por la gran anchura de banda ocupada se utiliza el VHF.

RTTY Emisión de señal codificada en dos tonos correspondientes a números y letras. Se utiliza un teclado alfanumérico, y la modulación puede ser en AM, FM o SSB.

Supongamos que utilizamos el manipulador en serie con la alimentación. Al cerrar el manipulador se emitirá una señal que duraría todo el tiempo que se esté pulsando el manipulador. Ahora bien, sería inadecuado hacer pasar toda la potencia que consume el transmisor por el manipulador ya que la señal obtenida no sería estable, pues el oscilador de señal debe estabilizarse en temperatura y tensión, lo que solo se logra al cabo de unos segundos de estar conectado permanentemente.

Un desplazamiento de algunas decenas de hercios provocaría en el receptor una señal molesta. Por esto debe hacerse la manipulación en un paso intermedio.

En la siguiente figura el manipulador ataca un amplificador intermedio. El oscilador permanece constantemente conectado y además tiene un circuito separador o buffer cuya función es aislar el oscilador del amplificador intermedio, de forma que aunque la carga sea variable para el separador, el oscilador tenga una carga constante y por lo tanto no varíe en frecuencia.
 

Otra consideración a tener en cuenta es que, si bien el esquema que hemos considerado puede funcionar perfectamente, en los períodos de recepción el radioaficionado necesitará desconectar la antena del emisor y conectarla al receptor. Naturalmente, ésto se puede hacer con un relevador. Pero si este relevador se excita cada vez que apretamos el manipulador, a cada impulso el relevador cerrará y abrirá un circuito, produciendo un ruido y desgastes innecesarios. Podemos, pues, incorporar un dispositivo que active el relevador al primer impulso del manipulador, y que se desactive al finalizar la manipulación. ¿Como hacerlo automático? Basta colocar un temporizador ajustable, de forma que la temporización sea superior que los espacios que existan entre impulsos sucesivos; cuando un espacio supere el valor de temporización, se producirá el disparo del temporizador y el relevador se desactivará pasando la antena al circuito receptor.

Los tranceptores compactos que incluyen telegrafía, banda lateral y otras modalidades de emisión, suelen tener este circuito de disparo automático, llamado VOX, que en fonía permite pasar a emisión simplemente hablando delante del micrófono, o sea de forma automática. Es este mismo circuito el que se utiliza en telegrafía, debiéndose hacer un ajuste de la temporización, que debe ser mayor para los novatos y más corta a medida que se va adquiriendo habilidad. Este sistema se define como semidúplex o bien semi break in, y hace referencia a que el radioaficionado corresponsal no pueda interrumpirnos mientras estamos emitiendo, por el simple hecho de que mientras emitimos no le escuchamos, y aunque ésto parezca un desatino, se puede de hecho escuchar al corresponsal.

Mientras emitimos, entre dos impulsos consecutivos, tenemos un espacio en que la antena no está activada en emisión, en este corto intervalo, la antena podría conectarse a un receptor y observar si el corresponsal nos dice algo. Naturalmente, un relevador que fuera capaz de hacer o seguir los impulsos de manipulación haría mucho ruido y se desgastaría, pero podemos recurrir a un sistema de conmutación electrónica, por ejemplo mediante diodos. En estas condiciones, la energía del equipo transmisor pasa a la antena a través de diodos en antiparalelo, solo se pierden 0.7 V de radiofrecuencia, y hace falta un par de diodos por cada 10 W aproximadamente, si se utilizan diodos 1N4148, 1N914 o similares. Cuando el manipulador activa la emisión del transmisor, desactiva la recepción del receptor, ya que de lo contrario nos oiríamos a toda potencia por un receptor que tenemos al lado en lugar de estar a miles de kilómetros. Un pequeño circuito LC, o simplemente C, conecta la antena al receptor, mediante un par de diodos en antiparalelo. Al emitir, este par de diodos se vuelven conductores y el resultado es que incorporan la capacidad a la antena.
 

Cuando se quiere escuchar una señal de telegrafía, no se puede sintonizar la misma frecuencia que la de emisión, pues el sistema de recepción de una señal pura requiere el uso de un oscilador de batido. Si la frecuencia de emisión y la de recepción fueran idénticas, se produciría batido cero, y no se escucharía nada. Usualmente se efectúa un desplazamiento de unos 800 Hz, de forma que éste es el tono de audio que se recibe en el receptor, o mejor dicho, que se produce. Los transceptores incluyen este desplazamiento en forma automática, de manera que cuando se selecciona CW, las frecuencias de emisión y recepción varían 800 Hz automáticamente; esto es más patente si el transceptor es con dial digital.

A pesar de ser la telegrafía la primera modalidad que se utilizó, no deja de tener ciertas ventajas respecto a otras modalidades. En primer lugar toda la señal lleva información; en otras modalidades la señal solo lleva un 25% o 50% de información, por ejemplo, en amplitud modulada (AM).

Esto se traduce en diversos aspectos: el ancho de banda ocupado es mínimo. No hay que caer en el error de pensar que por el hecho de ser una señal de radio pura, el ancho ocupado es sólo el que ocupe la inestabilidad del oscilador, es decir de unos pocos hercios. El ancho de banda es siempre proporcional a la cantidad de información por unidad de tiempo; así si emitiéramos 100 impulsos por segundo, el ancho de banda sería de 200 impulsos, que corresponderían a la frecuencia fundamental más 100 Hz y a la frecuencia fundamental menos 100 Hz, a no ser que utilizáramos (como se hace en la práctica) un filtro de cuarzo, que recortara cualquier frecuencia por debajo de la fundamental.

Debido al pequeño espacio ocupado, los sistemas de recepción pueden utilizar filtros de cuarzo tan estrechos como de 250 Hz, o menos, e incluso filtros activos de audio, que permiten anchos de menos de 50 Hz. Con ello se logra eliminar la recepción de estaciones próximas en frecuencia, y además mejorar notablemente la relación señal - ruido, característica muy importante para la sensibilidad de un receptor y la escucha de señales muy débiles.

La seguridad de establecer contacto en telegrafía supera a la de todas las demás modalidades y por ésto se exige la telegrafía como práctica ineludible para los radioaficionados en muchos países, mientras que en otros se estima que la existencia de codificadores automáticos de telegrafía, hacen innecesaria dicha práctica.

Hasta el descubrimiento de la válvula triodo no fue posible obtener una señal estable de radiofrecuencia y con ello modular la señal en amplitud, naciendo así la denominada modalidad de transmisión Amplitud Modulada (AM).

Como la misma denominación expresa en esta modalidad se producen variaciones de la amplitud de la señal transmitida; esto quiere decir que la potencia de emisión varia continuamente al ritmo de la modulación.
 

Una de las formas de obtener una señal de amplitud modulada consiste en variar la tensión de alimentación del paso o etapa final al ritmo de la señal de audio, es decir de la voz. En la siguiente figura se muestra el diagrama de bloques de una emisora de AM.
 

En al caso de que el amplificador de audio diera cero vatios (o estuviera roto) el porcentaje de modulación sería de cero. Parece lógico que lo más deseable es que el porcentaje de modulación sea del 100%, pero entonces sucedería que en algunos momentos la potencia sería nula o casi nula, y por lo tanto el alcance sería muy pequeño. Si, por el contrario, la modulación no alcanza ni el 5%, la señal llegará lejos, pero al ser pequeño el contenido de información, cualquier perturbación o interferencia de pequeña intensidad será suficiente para que no pueda entenderse la modulación.

En la siguiente figura observamos algunas señales de AM. Una señal correcta puede ser la a) una modulación del 40 al 80 % puede ser satisfactoria. En b) se muestra una señal saturada, lo que quiere decir que el paso final no es capaz de entregar más potencia y por tanto debería reducirse la potencia de excitación. En c) se ve una señal que se modula al 100%; y por el contrario, en d) existe una señal insuficiente con un porcentaje de modulación de solo el 5%.

Durante muchos años, hasta el 1960 aproximadamente, la amplitud modulada fue la única modalidad de emisión de voz o fonía utilizada por los radioaficionados, sobre todo a largas distancias. A partir de entonces la banda lateral (BL), desplazó rápidamente a aquella modalidad.

La principal ventaja de la AM es su sencillez constructiva, lo cual ha hecho posible durante algunas décadas que los radioaficionados montaran sus propios equipos. Es sabido que los componentes de una estación de AM no diferían del material utilizado en receptores de radio y amplificadores de baja frecuencia; el material era común, su precio bajo, y no se requería mucho instrumental de laboratorio para calibraciones y medidas.

No obstante, el gran número de radioaficionados que existen en la actualidad y que aumentan cada día, producen verdaderas congestiones en las bandas decamétricas, por ejemplo, ya que en AM se ocupa un ancho de banda mínimo de 6 kHz, por lo que con unas pocas estaciones se ocupa toda una banda.

No es extraño, pues, que estuviera en la mente de todos la idea de experimentar algún sistema para reducir el ancho de banda, para lo cual se tuvo que luchar bastante; el resultado fue la sustitución de la AM por la banda lateral. Sin embargo, aun no se ha llegado al final; el ancho de la banda lateral es de unos 2.7 kHz, y se está investigando la forma de reducir este ancho para que las bandas sean más útiles.

Por el momento no se ha generalizado ningún sistema que mejore notablemente este ancho de banda.

Por tanto, se encontrará que la señal emitida ocupa una banda de aproximadamente 6 kHz y cuando no se habla delante del micrófono, la señal de radiofrecuencia o portadora es exactamente de 7 MHz. En realidad, la portadora no contiene ninguna información, esta información sólo está contenida en la señal que va de 6.997 a 7 MHz y en la de 7 a 7.003 MHz. La portadora no es, pues, necesaria, pero si el receptor no recibe las bandas laterales conjuntamente con la portadora, la recepción resulta ininteligible.

Esto se subsana incorporando la portadora en el receptor (es lo que se llama señal de batido) que se introduce en el detector, el cual, por recibir la mezcla de la señal recibida y la de un batido propio, se denomina detector de producto.

Uno de los sistemas más simples de suprimir la portadora es la que se expresa en la siguiente figura:
 

La señal de RF se divide a través de un potenciómetro en dos tensiones iguales que van por los brazos A y B en los que existe un puente de diodos.

Cuando se habla ante el micrófono, la señal preamplificada hace conducir a los diodos según las alternancias positivas y negativas de la señal de audio, de acuerdo con la amplitud y la frecuencia de la señal.

A consecuencia de ello aparece en la bobina una señal de doble banda lateral. Cuando no se hable por el micrófono, ninguna señal aparecerá en la bobina, puesto que la radiofrecuencia llega a la bobina con el mismo valor, pero cuando se hable por el micrófono, las alternancias de la señal harán que los diodos contiguos al brazo A, o al brazo B (según alternancias positivas o negativas de dicha señal de audio) conduzcan, y por lo tanto el puente de diodos se desequilibra, quedando un extremo de la bobina a tierra, mientras que por el otro le llega radiofrecuencia.

El resultado es que aparece la suma y la diferencia de la señal de audio con la señal de radiofrecuencia, pero no aparece ya la señal de radiofrecuencia o portadora; la hemos suprimido. Si no se habla ante el micrófono, el puente o modulador de diodos está balanceado y no sale ninguna señal; por el contrario si se habla, el modulador balanceado proporciona la señal de doble banda lateral.

En la siguiente figura se observa la señal de audio, y la señal de doble banda lateral.

Durante algún tiempo, algunas estaciones operaron con doble banda lateral. ¿Que ventajas encontraban? Dos en esencia: En primer lugar, el paso final del equipo podía entregar 100 W en AM, ésto porque como máximo había 50 W de portadora y otros 50 W que se añadían al modular, con un porcentaje de modulación del 100%. Esto que quiere decir, que en AM se gastaba por lo menos la mitad de la potencia en la portadora, la cual no lleva ninguna información.

Por el contrario, en doble banda lateral si salían del paso final 100 W, eran 100 W de información completa; por tanto suponía un alcance doble, o el mismo alcance utilizando la mitad de potencia. En segundo lugar, se vio que al requerir el uso de detector de producto en el receptor, la recepción mejoraba respecto a la de emisión de AM en algunos dB (hasta 6 dB).

Banda Lateral Unica (BLU).
En un intento de reducir el ancho de banda ocupado por las emisiones de doble banda lateral, no inferiores a 6 kHz, exactamente igual que en la amplitud modulada, se idearon filtros de audio que recortaran la voz por debajo de una frecuencia. Pero por debajo de 2 kHz la voz suena muy impersonal, pierde matices y no resulta agradable de escuchar. Tanto en AM como en doble banda lateral, por ser la frecuencia de la señal emitida suma y diferencia de las frecuencias de la portadora y de la señal de audio, si ésta ocupa un espacio de 2 kHz, la señal de salida ocupará el doble, o sea 4 kHz, y ésto para emitir en una banda un poco más estrecha y con una calidad discutible.

En materia de filtros se trabajó principalmente con el cuarzo, ya que estos cristales presentan frecuencias de resonancia muy determinadas debido a su alto factor de calidad "Q".

Con los cristales de cuarzo se hicieron filtros de paso de banda que, por ejemplo, dejaban pasar señales de radiofrecuencia de 9.000 MHz a 9.0027 MHz. Si este filtro se incorpora a la salida de la bobina del modulador balanceado de la figura Emisora de doble banda lateral, Diagrama básico (página 85), y se hace que el oscilador de RF entregue 9.000 MHz, la señal de salida después del filtro será de 9.000 a 9.0027 MHz; habremos anulado la banda lateral inferior y además limitado el audio a 2.7 kHz y por tanto el ancho de banda ocupado será tan solo de 2.7 kHz. Tenemos pues la Banda Lateral Unica (BLU) y aunque hemos citado el ancho de banda de 2.7 kHz, algunos fabricantes de equipos comerciales limitan a 2.4 kHz, y otros incluso a menos (1.8 kHz), aunque este último ancho de banda hay que achacarle falta de naturalidad de la voz, por lo que resulta poco útil, a excepción de cuando existen fuertes interferencias adyacentes a la frecuencia. El uso del ancho de 1.8 kHz se limita a la mayoría de veces a una opción de los transceptores dentro de sus posibilidades de rechazo de interferencias.

Cuando hablamos de banda lateral única, nos referimos a una señal con una sola banda lateral, sea la superior o inferior, dependerá de la banda en que trabajemos y será el resultado de que el cristal de cuarzo del oscilador de portadora esté alineado con la frecuencia límite superior o inferior del filtro de cuarzo. Por ello para cambiar de banda lateral superior a banda lateral inferior, suele conmutarse el cristal de cuarzo del oscilador o generador de portadora; la separación entre ambos cristales es de 2.7 kHz aproximadamente.

De la abreviación de Banda Lateral Unica, nace en castellano las siglas BLU, con las que se denomina esta modalidad. Y si es Banda Lateral Superior o Banda Lateral Inferior, se denomina BLS o BLI. Estos dos últimos términos son poco utilizados. Se acepta internacionalmente utilizar las siglas del ingles, SSB para Single Side Band (banda lateral única), y USB o bien LSB para Upper Side Band o Lower Side Band (banda lateral superior y banda lateral inferior).

¿Qué ventajas presenta la BLU, además del ancho de banda por el que tanto se ha luchado? Pues algo muy esencial: hemos visto que si el paso final era capaz de entregar 100 W en AM, en doble banda lateral el alcance o potencia útil con estos 100 W se doblaba. Ahora con la banda lateral única hacemos que toda la potencia contenga información, con lo que volvemos a doblar la potencia útil.

Aclaremos un poco este punto; en AM la potencia se repartía entre la portadora y las dos bandas laterales, digamos que un 50 % de la potencia era para la portadora, y un 25 % para cada banda lateral. En la doble banda lateral, la información está repetida, por lo que es inútil enviar dos bandas laterales, cuando una sola banda lateral puede contener toda la información. Así pues, ahora, con la banda lateral única, la señal lleva el 100 % de potencia.

Dicho en otros términos: una emisión de 100 W en AM equivaldría a una emisión de 200 W en doble banda lateral y de 400 W en banda lateral única. Aún existe otra ventaja adicional, al ocupar menos ancho de banda, la recepción mejora la relación señal/ruido y por tanto, la recepción será mejor y estará menos interferida.

En cuanto a la emisión, constituye una gran ventaja el hecho de que la potencia de la señal de salida en banda lateral única es proporcional a la intensidad de la señal de audio del micrófono, por lo que cuando no se habla no existe salida de radiofrecuencia. Si se habla a un nivel muy bajo, la potencia de salida es baja; si se habla fuerte, la potencia de salida es alta; entre las palabras no sale potencia. Esto permite que el paso final trabaje muy descansadamente y que los valores nominales de las fuentes de alimentación puedan reducirse a la tercera parte de los correspondientes a las diseñadas para servicio en AM, es decir para un servicio de potencia constante.

Cuando se desee que la emisión de banda lateral única tenga un gran alcance, la señal de audio debe preamplificarse y recortarse. La señal de audio preamplificada debe recortarse a un cierto nivel, de lo contrario se saturaría el paso final y se producirían salpicaduras, "barbas" y señales espurias.

Existen procesadores de voz muy adecuados para banda lateral llamados compresores, siendo ajustable el nivel de compresión de la voz. Cuando la compresión alcanza valores altos, las estaciones próximas a la que está emitiendo reciben la señal distorsionada, pero en cambio las estaciones muy lejanas la reciben bien. Por esto los compresores solo suelen utilizarse para hacer contactos a larga distancia o "DX". Para los aficionados a los montajes electrónicos vamos a dar algunos detalles circuitales.
 

En la figura anterior indicamos varias formas constructivas de filtros de cuarzo. Se representa un filtro de celosía de 4 polos, que es de los más utilizados, pudiendo asociarse varios filtros en serie para tener un factor de forma mejor. El factor de forma de un filtro está relacionada con las pendientes y es más elevado cuanto más verticales son estas bajadas. Así un filtro de 8 polos será mejor que uno de 4. El ancho de banda vendrá determinado por la diferencia entre las frecuencias de resonancia de los cristales X e Y. Hay que tener en cuenta que la frecuencia de resonancia no es la misma que la de oscilación, un filtro de celosía puede proporcionar casi 30 dB de atenuación de la banda lateral no deseada, siempre que la actividad y capacidad residual de los cristales X e Y sean similares; el filtro de celosía podría dar algo más de 40 dB.

También encontramos un filtro tipo escalera con cristales de la misma frecuencia. Las capacidades bajan del Q o factor de calidad de los cristales y ensanchan su estrechísima banda de paso determinado por su resonancia; por otro lado los condensadores derivan a tierra las indeseables capacidades residuales de los cristales, ya que de no hacerlo así, la entrada y salida estarían unidos por un pequeño condensador equivalente a la suma de las capacidades residuales de los cristales.

Obsérvese que en el filtro de celosía la capacidad residual se anula por la simetría de construcción. Así en la figura del filtro medio de celosía, la señal llega a la bobina toroidal a través de los cristales X e Y; si ambas capacidades son iguales, la señal se anula, por lo que solo pasarán por X o por Y según las frecuencias que se acerquen o sobrepasen a las frecuencias de resonancia de dichos cristales.

La alineación del cristal de cuarzo con el filtro de cuarzo es algo delicada especialmente si uno mismo diseña el filtro. Si no se dispone de gran instrumental de laboratorio, puede ser adecuado el adquirir un filtro de cuarzo ya fabricado.

Una vez que disponemos de algunos milivatios en banda lateral única y en la frecuencia que debemos trabajar, para entregar potencia a la antena y asegurar la comunicación, será preciso disponer de amplificación, lo que equivale a decir que la forma de la señal que sale del amplificador, debe ser igual que la de la señal de entrada. Por ésto los amplificadores normales de BLU deben trabajar en clase A, para conseguir elevadas potencias clase B, pero nunca en clase C.

Enseguida se estudian los tres casos:
 

El transistor está fuertemente polarizado (6 V en la base), por lo cual tiene una corriente de reposo limitada por la resonancia de emisor. Si introducimos una señal alterna de RF en la base, la tensión en la misma variará de +2 a -2 V si la señal de RF es de 4 V, y la intensidad del colector pasará por ejemplo de 100 mA a 400 mA reproduciendo la señal de entrada, aunque amplificada. Cuando se trata de pasar de unos pocos milivatios a fracciones de vatio, debe trabajarse así, limitándose la intensidad de corriente por resistencias en el emisor al objeto de que la intensidad no sea excesiva en los transistores y no pueda destruirlos por exceso de calor.

Si se desea conseguir una potencia de varios vatios no es posible trabajar en clase A, puesto que la intensidad de reposo podría elevarse varios amperios, lo que supondría una inútil pérdida de potencia en calor. Para el paso final y el excitador se acostumbra a utilizar un amplificador en clase B con una cierta polarización.

En la siguiente figura observemos cómo la base, a través de un choque de radiofrecuencia, tiene 0.6 V de tensión, dados por el diodo en conducción directa. Usualmente este diodo se monta muy próximo al transistor para evitar el embalamiento térmico. La señal de salida es sólo la mitad de la selenoide. En los amplificadores con transformadores toroidales, se suelen utilizar transistores conectados en push-pull o contrafase, es decir un transistor para amplificar las alternancias positivas y otro para las negativas; de esta forma se obtiene por un lado una señal senoidal en la salida y por otra la potencia es el doble.
 

Finalmente, en la siguiente figura se puede apreciar un transistor totalmente desprovisto de tensión de polarización.
 

La base está conectada a tierra a través de un simple choque. Cuando las alternancias positivas de la señal de entrada llegan a 0.6 V, el transistor conduce y se obtiene una gran corriente en el colector. Fácilmente se producen espurias y "barbas" cuando se ataca un amplificador clase C con una señal de banda lateral única, ya que esta señal es por definición variable en potencia y por lo tanto al excitar un paso en clase C, que requiere una tensión constante de excitación o se satura el amplificador o en caso contrario no lo excitaremos. Por lo tanto la voz saldrá entrecortada, distorsionada y cargada de espurias y "barbas".

Un transmisor de BLU puede incorporar un sistema de protección del paso final, no sólo para que no se destruya en caso de rotura de la antena, sino incluso para conseguir que si aumentan las ondas estacionarias, o exista demasiada excitación, se reduzca automáticamente la potencia.

Se ha adoptado universalmente las siglas ALC para este dispositivo, que son las siglas de la denominación en ingles "Automatic Level Control" (control automático de nivel).

Los circuitos electrónicos de ALC se han ido haciendo cada vez más complejos, ya que para proteger el paso final tienen en cuenta: la tensión de alimentación, la relación de ondas estacionarias que presenta la antena, la temperatura del paso final, la señal de excitación, etc.

Cuando existe un indicador de ALC se suele marcar un segmento verde, que es la zona en que el paso final trabaja con seguridad, y otra roja en la que las condiciones de trabajo son anormales. Parece ser que el sistema no es todo lo automático que debiera ser, por lo que el operador de la estación debe atenerse a los manuales de instrucciones.

Cuando el indicador de ALC pasa a la zona roja, es muy posible que sea debido a que el paso final esté sobresaturado. Ello indica que estaremos produciendo espurias, interferencias, etc. Bastará reducir la ganancia del micrófono para que la aguja se aleje de la zona roja. Esto es muy importante, ya que si detrás del transceptor se utiliza un amplificador lineal de cierta potencia, por ejemplo de 1 o 2 kW, las espurias se multiplican por 10 o por 20, lo que puede ser nefasto.

Un concepto a esclarecer al hablar de banda lateral única, es el de la potencia (expresada en vatios) que entrega un emisor de BLU a la antena. Mientras se transmitió en CW (telegrafía) o en AM (amplitud modulada), no existía conflicto; simples medidores intercalados entre el emisor y la antena indicaban los vatios aproximados de salida del equipo. No había ni la más pequeña duda. Actualmente con la BLU existe una tremenda confusión.

Algunos radioaficionados y en especial principiantes, creen que si no emiten con la máxima potencia del equipo, no llegaran muy lejos. Deberían tener presente la siguiente figura:
 

Esto se logra, pero a base de saturar el paso final, produciendo señales indeseables de espurias y calentando mucho más el paso final y la fuente de alimentación de potencia.

La potencia puede aumentarse razonablemente con un compresor, pero si se abusa de la compresión, el paso final puede destruirse por recalentamiento y por sobrepasar los valores de potencia y disipación previstos por el fabricante.

Al silbar delante del micrófono, se obtienen casi 100 W; en efecto, la forma de onda es casi como la de la portadora continua y la potencia media se acerca a la potencia máxima de 100 W.

En FM la información se introduce en la señal de portadora modulando su frecuencia, y no su amplitud que debe permanecer constante. Así en la siguiente figura vemos la señal de audio procedente del micrófono, y la señal de radiofrecuencia de emisión, en la que apreciamos que la amplitud permanece constante mientras que la frecuencia varía.
 

Cuanto más elevada sea la excursión mayor será la información que contendrá la emisión; el ancho de banda ocupado crecerá y la relación señal/ruido aumentará en el receptor.

En el siguiente diagrama de bloques vemos una emisora típica de FM: la señal de audio del micrófono pasa por un filtro que atenúa los agudos, con lo que se amplifican en proporción los graves.

Esto debe ser así, ya que, por ejemplo, las señales de 100 Hz después de ser multiplicadas varias veces producirían una desviación de, por ejemplo, solo 400 Hz, mientras que una señal de 2 kHz, produciría una desviación de 8 kHz, y una de 3 kHz la produciría de 12 kHz, que es el límite. Sería extraño encontrar una voz que superara los 3 kHz.
 

Se ve que los sonidos graves producen menos desviación que los agudos y, por tanto, modularán menos la portadora, lo que quiere decir que cuando la señal sea débil, no oiremos los graves y si, por el contrario, los agudos, con lo cual la voz perderá calidad. Precisamente la FM se distingue de otras modalidades por su fiel reproducción de la voz; de ahí que se justifique el circuito de preénfasis. En el receptor, los graves aparecerán más fuertes que los agudos, por lo que se introduce un circuito de desénfasis.

Un preamplificador de audio seguido de un limitador amplifica las señales del micrófono, impidiendo que haya alguna señal que supere el umbral del limitador. Finalmente existe un ajuste de excursión que consiste en un potenciómetro cuya toma central va a un diodo de capacidad variable o varicap, el cual forma parte de un oscilador variable muy estable, de por ejemplo 8 MHz. La frecuencia obtenida se multiplica en varios pasos hasta obtener la frecuencia de trabajo, de por ejemplo 144 MHz; en este caso se multiplicarían los 8 MHz por 18 veces, para lo cual hacen falta dos triplicadores y un doblador. Después solo hace falta amplificar la señal para obtener la potencia necesaria en antena.

Al efectuar una modulación de 0 a 3 kHz, deberemos obtener en la frecuencia de salida una excursión de ± 12 kHz, pero no más, pues podríamos interferir canales adyacentes. En VHF están normalizados cada 25 kHz, ya que cada canal ocupa ± 12 kHz de la frecuencia central, lo que da 25 kHz aproximadamente. El problema que se nos plantea es el de la estabilidad de la señal de emisión; en efecto, el oscilador previsto en esta emisora oscila a 8 MHz y una deriva de 500 Hz supondrá un corrimiento 18 veces mayor en la señal de salida, o sea de casi 10 kHz.

Podemos recurrir a varias soluciones:

• Utilizar un oscilador variable muy estable, lo que es muy difícil de obtener.
• Utilizar un oscilador heterodino a base de un oscilador de cuarzo y uno variable a muy baja frecuencia, el cual será modulado por el varicap; por ejemplo, un cristal de cuarzo de 9 MHz al que se le resta la frecuencia de 1 MHz de un oscilador variable.
• Otro sistema consiste en utilizar cristales de cuarzo. El problema estriba en que para cambiar de canal hay que conmutar cristales. Muchos equipos comerciales se han fabricado de esta manera, conteniendo hasta 25 o más canales. Mientras que es fácil modular un oscilador variable mediante un varicap, cuando se utiliza un cristal de cuarzo como oscilador puede resultar más difícil.
• Puede utilizarse el modulador por reactancia, consistente en variar la inductancia de un circuito posterior.
• Excepto algunos Walkie-Talkie o pequeños transceptores de mano que utilizan solamente unos pocos canales a cristal de cuarzo, la mayoría de los transceptores utilizan un nuevo sistema denominado PLL (Phase Loop Lock o bucle de enganche de fase) o sintetizado.

La frecuencia obtenida, que puede ser, por ejemplo, de 6.025 MHz, es comparada con la de un oscilador controlado por tensión mediante un varicap; este oscilador denominado VCO (Voltage Controled Oscillator) entrega una frecuencia que es comparada con la de 6.025 MHz que suministra el divisor programable y si no es la misma frecuencia, se origina una tensión de error o corrección (Offset Voltage) que actúa sobre el VCO, obteniendo la frecuencia de 6.025 kHz con absoluta precisión.

Esta frecuencia se llevará a un mezclador que, por otro lado, recibe una señal modulada en frecuencia y completamente estable ya que parte de un cristal de cuarzo. Una vez mezclada podrá ser amplificada para atacar la antena si la frecuencia suma es suficiente (por ejemplo 6.025 MHz + 138 MHz = 144.025 MHz); en otro caso puede triplicarse, doblarse, etc. Nos preguntamos para qué nos complicamos la vida con el sintetizador, si después del divisor programable obtenemos 6.025 MHz que podríamos llevar directamente al mezclador, en lugar de realizar todo el montaje del VCO y el comparador.

La respuesta es sencilla: la señal obtenida en el divisor programable es una señal cuadrada, no senoidal, y por tanto muy rica en armónicos e imposible de utilizar para mezclar con otras señales senoidales sin que se produzcan espurias, etc. en la emisión.

Si bien se han hecho contactos a nivel mundial en VHF y en UHF mediante propagaciones especiales como son Meteorscan, o rebote por ionización de la alta atmósfera debido a meteoritos o incluso con el "moonboom" o rebote lunar, lo normal es que los contactos radioeléctricos se efectúen a unos pocos kilómetros.

Se puede hablar de unos 80 km si el terreno está algo despejado, aunque el alcance aumenta con la altura de la antena. Instalada la emisora en un monte, de 1500 mts. Puede corresponderle una cobertura de mas de 300 km, siempre dependiendo de los posibles obstáculos y de la elevación de la antena receptora.

La necesidad de aumentar el alcance es lo que ha llevado al desarrollo de las estaciones repetidoras que operan casi siempre en FM y en VHF o bien UHF y se ubican en lo alto de un monte.

Usualmente los equipos de FM en VHF se dedican a enlaces de cobertura local. Con los repetidores se asegura un alcance mayor y sobre todo más seguro, siendo de destacar la poca potencia que se requiere para excitarlos. Bastan algunas decenas de milivatios para excitar repetidores bien situados y lograr cobertura de cientos de km, que sin el repetidor solo sería de algunos pocos km.

Esto lo aprovechan los walkie-talkie utilizados por los radioaficionados, con los cuales se ponen en contacto con otros radioaficionados aun cuando estén en plena excursión campestre, etc. Los repetidores son utilizados también por estaciones móviles montadas en automóviles, con el mismo resultado que si el radioaficionado llevara un teléfono en el automóvil, pudiendo en caso de accidentes, incendios, etc. dar aviso a las autoridades correspondientes.

Cuando se quiere ampliar la potencia de un equipo de FM es posible colocarle un amplificador de potencia de salida. Los amplificadores de potencia para FM trabajan en clase C, es decir la tensión de polarización en la base es 0, y la corriente de reposo en ausencia de señal de excitación es también nula. Las potencias típicas de los walkie-talkie son de 50 a 250 mW los más pequeños y de 1 a 5 W la mayoría. Los equipos para base fija o móvil suelen tener potencias comprendidas entre 1 y 10 W o bien entre 5 y 25 W, seleccionables a voluntad.

Algunos radioaficionados consideran que son antagónicas la FM en VHF y las bandas decamétricas. Creemos que no debe hacerse un problema de esta cuestión; la primera, permite contactos locales de elevada calidad y seguridad, ya que es como un teléfono privado al servicio de los radioaficionados; mientras que en las bandas decamétricas y en especial en BLU, el alcance es enorme pero inseguro, y la calidad del sonido deja mucho que desear si se le compara con la FM.

La FM no es privativa de la banda de VHF; últimamente, rusos y norteamericanos hacen comunicados en la parte alta de los 29 MHz en FM de tipo angosto, es decir en FM cuya excursión en lugar de ocupar 12 kHz ocupa algunos menos (sólo 2 o 3 kHz). De hecho en Estados Unidos han montado un repetidor de 29.6 MHz para utilizarlo en FM que permite alcances mundiales con gran facilidad.