Espectro Electromagnético: Bandas de Frecuencia, Usos y Cálculo de Onda

Espectro Electromagnético: Bandas de Frecuencia y Aplicaciones

El espectro electromagnético se divide en diferentes bandas de frecuencia, cada una con características y aplicaciones específicas. A continuación, se detallan las principales:

E.L.F.: Frecuencia Extremadamente Baja (ELF)

Esto significa Frecuencia Extremadamente Baja. Son señales que se presentan en el intervalo de 30 a 300 Hertz, siendo utilizadas en distribución eléctrica.

V.F.: Frecuencia de Voz (VF)

Frecuencia de Voz. Son señales que presentan un intervalo entre 300 y 3000 Hertz, que se incluyen a las que generalmente se asocian a la voz humana. Los canales telefónicos normalmente presentan un ancho de banda de 300 a 3000 Hertz, y con frecuencia se denominan canales de frecuencia de voz.

V.L.F.: Frecuencias Muy Bajas (VLF)

Frecuencias Muy Bajas. Son señales que se encuentran dentro de los límites de 3 a 30 kHz, que comprenden el extremo superior del intervalo audible humano. Esta gama de frecuencia se utiliza en algunos sistemas de comunicaciones especiales, como los de gobierno o militares. Como ejemplo, se pueden nombrar las comunicaciones submarinas.

L.F.: Frecuencias Bajas (LF)

Frecuencias Bajas. Son señales que se encuentran en el intervalo de 30 a 300 kHz. Su aplicación principal es en la navegación y aeronáutica.

M.F.: Frecuencias Medias (MF)

Frecuencias Medias. Son señales con un intervalo de 300 kHz a 3 MHz. Su utilidad principal se encuentra en la banda comercial de AM (550 kHz a 1600 kHz).

H.F.: Frecuencias Altas (HF)

Frecuencias Altas. Son señales que se encuentran en un intervalo de 3 a 30 MHz, comúnmente llamadas frecuencias de ondas cortas. La mayoría de las radiocomunicaciones utilizan este intervalo, como la radioafición o la banda civil, por ejemplo.

V.H.F.: Frecuencias Muy Altas (VHF)

Son señales que presentan un intervalo entre 30 a 300 MHz, siendo utilizadas en:

• Radio móviles
• Comunicación marina
• Banda comercial FM (88 a 108 MHz)
• Emisión de televisión (canales 2 al 13, audio, gama entre 54 a 216 MHz)

U.H.F.: Ultra Alta Frecuencia (UHF)

Ultra Alta Frecuencia. Son señales que se encuentran en los límites de 300 MHz a 3 GHz. Dentro de sus aplicaciones se encuentra:

• Emisión comercial de televisión para los canales del 14 al 83
• Servicios móviles terrestres
• Telefonía celular
• Sistemas de radar
• Sistemas de radio por microondas
• Sistemas por satélite

En general, se considera que las frecuencias mayores a 1 GHz son de microondas, lo que incluye los extremos superiores del intervalo UHF.

S.H.F.: Frecuencias Super Altas (SHF)

Frecuencias Super Altas. Son señales con límites de 3 a 30 GHz. En esta gama se encuentra la mayoría de las frecuencias que utilizan sistemas de radiocomunicaciones por microondas y satelitales.

E.H.F.: Frecuencias Extremadamente Altas (EHF)

Frecuencias Extremadamente Altas. Son señales con un intervalo entre 30 y 300 GHz. Dentro de su uso, casi no se utilizan en radiocomunicaciones, a excepción de aplicaciones muy complicadas, costosas y especiales.

Infrarrojo

La frecuencia del infrarrojo abarca señales entre 0.3 a 300 TeraHertz.

Ultravioleta, Rayos X y Rayos Gamma

Este tipo de rayos presentan poca aplicación en las comunicaciones electrónicas, pero sí dentro de la medicina.

Luz Visible

En la luz visible se incluyen las frecuencias electromagnéticas captadas por el ojo humano, entre 0.3 PetaHertz a 3 PetaHertz. Las comunicaciones con ondas luminosas tienen una gran aplicación hoy en día en los sistemas de Fibra Óptica, que han llegado a ser un medio principal de comunicación en los sistemas eléctricos.

Longitud de Onda y su Cálculo

Cuando se manejan ondas de radio, se acostumbra a utilizar unidades de longitud de onda y no de frecuencia. La longitud de onda es la distancia que ocupa en el espacio un ciclo de una onda electromagnética, es decir, la distancia entre los puntos correspondientes en una onda repetitiva.

La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia de la onda y directamente proporcional a su velocidad de propagación. Se supone que la velocidad de propagación de la energía electromagnética en el espacio libre es de 3 × 10⁸ m/s.

Dicha relación es:

λ = C / F

• C: Velocidad de la Luz (3 × 10⁸ m/s)
• F: Frecuencia (Hz)
• λ: Longitud de Onda (metros)

Ejemplo de Cálculo

Una señal de una radio emisora en FM presenta una frecuencia de 92.1 MHz. ¿Cuál será su longitud de onda?

λ = 3 × 108 m/s / (92.1 × 106 Hz)

λ ≈ 3.26 m