Propagación de las ondas de radio

Propagación de las ondas de radio
(Ultima actualización 2005-07-29, modificaciones menores 2008.10-10)
Por Miguel R. Ghezzi (LU 6ETJ)
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Generalidades
La razón principal por la que empleamos ondas de radio: comunicarnos, escuchar música, ver televisión o transportar datos, es que no precisan alambres o dispositivos especiales para una vezemitidas viajar hasta su destino. En muchas ocasiones emplear otros métodos puede ser económica o técnicamente imposible o poco viables, como por ejemplo la comunicación con dispositivos móviles terrestres, marinos o aeroespaciales. Por esa razón una de las propiedades más importantes de las ondas de radio es el mecanismo con que se trasladan. No es que no requieran de cables o tuberías lo que lashace tan útiles, sino el que no precisen de absolutamente nada para trasladarse, ¡ni siquiera un "éter"!. Esto no implica que puedan moverse o propagarse a través de cualquier sustancia (en general no pueden hacerlo dentro de los conductores y sufren importe atenuación dentro de los sólidos) o que puedan llegar hasta donde deseemos; tienen limitaciones y leyes que gobiernan su comportamiento, sinembargo las limitaciones son incomparablemente pequeñas respecto de sus posibilidades.
El conjunto de fenómenos por el cual las ondas de radio pueden viajar de un punto al otro se denomina Propagación. La onda puede atravesar diferentes medios (sustancias) o encontrarse con obstáculos y como resultado de ello sufrir importantes cambios de dirección e intensidad en el proceso. La propagación delas ondas dependerá del ambiente por el que viajan, pero también dependerá mucho de su longitud de onda. Los mecanismos de propagación de una onda en el espectro de las ondas medias pueden ser tan diferentes de los que se dan en las ondas ultracortas, que requieran cada una un estudio especial.
Las ondas utilizadas por los receptores comunes de "onda larga" (técnicamente se denominan "ondasmedias"), aprovechan una propiedad de las señales de esas longitudes de onda que les permite propagarse superficialmente siguiendo la curvatura de la tierra. Estas señales se denominan "ondas de superficie". Con ondas más cortas este mecanismo comienza a ser poco eficaz. Felizmente estas ondas cortas consiguen propagarse muy bien aprovechando la propiedad de las capas superiores de nuestra atmósfera parareflejar ciertas longitudes de onda. Este mecanismo hace posible comunicaciones intercontinentales.
Las comunicaciones usuales de la mayoría de los aficionados se realizan en frecuencias llamadas elevadas y muy elevadas (HF y VHF) (las frecuencias de HF son las de la familiar "onda corta"). La propagación en FME (VHF) terrestre (donde se encuentran las emisiones de broadcasting en FM y TVusuales), es casi directa .
Hay otros mecanismos por los que una señal puede llegar aun destino, por ejemplo, reflejándose en objetos existentes en el entorno tales como edificios, montañas, etc. También fenómenos atmosféricos ó cuasi ópticos especiales que dan lugar a mecanismos muy interesantes.
En VHF y UHF, suele ser importante que las antenas se encuentren elevadas sobre el terreno para lograralguna distancia pues estas ondas se atenúan rápidamente mas allá del horizonte, no obstante para alturas importantes en términos de longitud de onda se producen fenómenos que pueden perjudican mucho un enlace (ver "Zonas de Fresnel")
En las frecuencias elevadas (FE - HF), los mecanismos de propagación son variados, a veces la señal llegará a  destino por un camino idéntico al que acabamos de verpara las VHF (especialmente en la parte alta del espectro de HF), otras veces mediante las llamadas ondas terrestres o superficiales (sobre todo en las frecuencias más bajas), pero sin duda el modo más importante en la historia de la radio y para la nuestra en particular se debe a que las ondas pueden reflejarse en regiones que se encuentran a gran altura en la atmósfera, permitiendo alcanzar...