¿Cómo llegó la telegrafía inalámbrica hasta ahora?

Incluso desde principios del siglo XX, los telegramas transmitidos de forma inalámbrica podían alcanzar cientos de millas. Por ejemplo, el Titanic se comunicó con Canadá, a 400 millas de distancia, con equipos de baja potencia. Dado que los telégrafos son muy simples, ¿cómo podrían haber viajado estos pulsos hasta ahora?

¿Y estos pulsos aún viajarían tan lejos hoy con el mismo equipo?

¿Y esto no significa que no podría haber mucha gente usando los sistemas, ya que los operadores dentro de cientos de millas estarían bloqueando las ondas? Parece que esto produciría muchas conversaciones cruzadas. ¿O había múltiples frecuencias disponibles para la telegrafía inalámbrica?

El Titanic se comunicó con Canadá, a 400 millas de distancia, con equipos de baja potencia.

Cita de este sitio web: -

El equipo "inalámbrico" del Titanic era el más poderoso en uso en ese momento. El transmisor principal era un diseño de chispa giratoria, alimentado por un alternador de motor de 5 kW, alimentado desde el circuito de iluminación del barco.

El equipo operaba en una antena de 4 cables suspendida entre los 2 mástiles del barco, a unos 250 pies sobre el nivel del mar. También había un transmisor de emergencia alimentado por batería.

El transmisor principal estaba alojado en una habitación especial, conocida como la "Habitación Silenciosa". Esta sala estaba ubicada al lado de la sala de operaciones y estaba especialmente aislada para reducir la interferencia con el receptor principal.

El rango de trabajo garantizado del equipo era de 250 millas, pero las comunicaciones podían mantenerse hasta 400 millas durante el día y hasta 2000 millas por la noche.

Entonces, si clasifica 5 kW como baja potencia, entonces está bien, pero las cosas han seguido adelante desde entonces. Por ejemplo, a medida que se desarrollaron los tubos / válvulas, los receptores de radio se volvieron más sensibles y esto significa que las potencias de transmisión podrían reducirse considerablemente.

Debes darte cuenta de que estas transmisiones son ondas electromagnéticas reales y se atenúan muy gradualmente con la distancia. Por ejemplo, en comparación con un cargador de batería sin contacto, su campo magnético se reduce con la distancia en cubos más allá del diámetro de las bobinas, mientras que el campo H en una transmisión EM adecuada se reduce linealmente con la distancia.

Solo considere la sonda Voyager 1 y sus transmisiones desde más allá de Plutón. La potencia del transmisor es de solo 20 vatios, pero lo más importante fue el plato parabólico:

¿Y esto no significa que no podría haber mucha gente usando los sistemas, ya que los operadores dentro de cientos de millas estarían bloqueando las ondas? Parece que esto produciría muchas conversaciones cruzadas.

Este fue realmente un gran problema y hubo una transmisión famosa del RMS Titanic que sugirió que el SS Californian debería "callarse" porque estaba bloqueando una transmisión de la carrera del Cabo en la costa de Canadá:

El operador inalámbrico de servicio de Titanic, Jack Phillips, estaba ocupado limpiando una acumulación de mensajes de pasajeros con la estación inalámbrica en Cape Race, Terranova, a 800 millas (1.300 km) de distancia, en ese momento. El mensaje de Evans de que SS Californian fue detenido y rodeado de hielo, debido a la relativa proximidad de los dos barcos, ahogó un mensaje separado que Phillips había estado recibiendo de Cape Race, y reprendió a Evans: "Cállate, cállate ¡Estoy ocupado; estoy trabajando en Cape Race! " Evans escuchó un poco más, y a las 23:35 apagó la conexión inalámbrica y se fue a la cama. Cinco minutos después, Titanic chocó contra un iceberg. Veinticinco minutos después de eso, transmitió su primera llamada de socorro.

Cita tomada de aquí , la página Wiki para el buque de vapor Californian.

De http://hf.ro/ :

El equipo "inalámbrico" del Titanic era el más poderoso en uso en ese momento. El transmisor principal era un diseño de chispa giratoria, alimentado por un alternador de motor de 5 kW, alimentado desde el circuito de iluminación del barco.

Un transmisor de chispa es la forma más simple posible de transmisor de radio, modulado con activación / desactivación (código morse). Incluso teniendo en cuenta la ineficiencia de la transmisión de la brecha de chispa (rocía RF a través de una banda muy amplia), un transmisor de 5kW es enorme .

Incluso desde principios del siglo XX, los telegramas transmitidos de forma inalámbrica podían alcanzar cientos de millas. Por ejemplo, el Titanic se comunicó con Canadá, a 400 millas de distancia, con equipos de baja potencia. Dado que los telégrafos son muy simples, ¿cómo podrían viajar estos pulsos hasta ahora?

Además del hecho, como otros han señalado, que la potencia realmente no era muy baja, morse es simplemente una señal de muy poco ancho de banda. Puede transmitir un mensaje utilizando cantidades muy pequeñas de energía recibida, siempre y cuando no desee enviar mucha información en un período de tiempo determinado. WiFi transporta mil millones de bits por segundo de una habitación a otra. Un canal de televisión envía decenas de millones de bits por segundo en un radio de quizás cien millas. El código Morse tecleado a mano es equivalente a aproximadamente diez bits por segundo, da o toma un factor de dos, y en malas condiciones podría ser menor.

¿Y estos pulsos aún viajarían tan lejos hoy con el mismo equipo?

Seguro. Y si asume el mismo transmisor pero un receptor moderno, probablemente podría recibir la señal a una distancia considerablemente más larga, porque un buen receptor moderno tiene una mayor sensibilidad, una amplificación más limpia y la ayuda de algoritmos informáticos.

¿Y esto no significa que no podría haber mucha gente usando los sistemas, ya que los operadores dentro de cientos de millas estarían bloqueando las ondas? Parece que esto produciría muchas conversaciones cruzadas. ¿O había múltiples frecuencias disponibles para la telegrafía inalámbrica?

Algunos de los dos. Había muchas frecuencias disponibles para múltiples estaciones incluso en la década de 1910, y si observa el uso moderno, verá que el código Morse permite un espaciado de canales muy estrecho, con potencialmente cientos de conversaciones en paralelo en el espacio de un unos pocos megahercios. Pero el equipo en uso en ese momento tenía una estabilidad de frecuencia deficiente y un ruido de banda ancha muy malo, y no podía simplemente cambiar los canales en un abrir y cerrar de ojos, por lo que en realidad había pocos canales en uso y había problemas con la interferencia. Sin embargo, había bastantes barcos y estaciones costeras que hacían contactos regulares desde 1910.

Dado que los telégrafos son muy simples, ¿cómo podrían viajar estos pulsos hasta ahora?

Al usar suficiente potencia y contener frecuencias que soportaban una propagación que podría ir alrededor de la curvatura de la Tierra a esa distancia.

¿Y estos pulsos aún viajarían tan lejos hoy con el mismo equipo?

Si. Se le conoce como radio HF (alta frecuencia). Para vuelos sobre el océano, los aviones comerciales requieren algún tipo de informe. Si no tienen comunicación satelital, deben comunicarse con la radio HF (que también se extiende a las bandas MF). Las comunicaciones de radio HF deben intentarse con una lista de frecuencias (en función de la distancia, la hora del día y los informes de propagación).

Las ondas de radio se propagan a través de la línea de visión, la onda de tierra y la onda del cielo. Terranova no estaba cerca de la línea de visión. Las ondas terrestres pueden propagarse alrededor de la curvatura de la tierra. Una distancia de 400 millas requeriría una frecuencia muy baja (y baja velocidad de datos). Las ondas del cielo pueden refractarse fuera de la ionosfera y regresar a la Tierra alrededor de la curva. A veces, reflejándose en la tierra, retrocede la ionosfera y refracta nuevamente (llamado "omisión").

Los vuelos sobre el océano han usado tradicionalmente la refracción de la onda del cielo cuando están más allá de la línea de visión. No es del todo confiable, y los informes de posición a veces se retrasan para esperar a que cambie la distancia.

Considere los siguientes hechos:

1. La probabilidad de detección de señal es una función de la relación señal / ruido recibida (SNR)
2. La SNR puede mejorarse mediante:
   • Potencia de señal creciente
   • Potencia de ruido decreciente

Una forma de disminuir la potencia de ruido es recolectar la señal durante un período de tiempo más largo y promediar el ruido usando filtros o redundancias de señal, como bits de paridad en señales digitales. Por lo tanto, existe una compensación entre la velocidad de datos y la SNR: puede reducir su velocidad de datos para aumentar su SNR.

Aunque el detector de la señal del telégrafo (el oído del oyente) es un sistema analógico, el oído / cerebro del oyente "promedia" efectivamente cada guión y punto durante la duración del tono, lo que lleva a un aumento en la SNR. Dado que un operador de telégrafo es muy hábil para identificar señales ruidosas, su capacidad de detección será bastante buena.

Además, la redundancia de los lenguajes humanos proporciona otro mecanismo de corrección de errores. Piense en lo fácil que es corregir automáticamente los errores tipográficos en su cerebro sin requerir la confirmación del remitente del mensaje. (Ejemplo: "Esta szentence h4s un lt de errores").

Dado que 5 kW es una potencia de transmisión relativamente alta para un transmisor móvil (su teléfono celular es de aproximadamente 1 W), y dadas las redundancias presentes en la señal en sí, es ciertamente posible que la comunicación se haya producido en estos rangos.