Navegando por el éter con SDR: Ic - Radiodifusión ( La banda de HF / Onda Corta)

A tus mayores les habrás escuchado que en tiempos de la dictadura franquista en España se escuchaban por la noche las emisiones de la BBC, Radio Francia, La Pirenaica  ... todas estas emisoras transmitían  en Onda Corta  (HF) en AM  (Modulación de amplitud), que eran convenientemente interferidas por las autoridades del régimen. (Si me lees desde otro país seguro que se viven os se han vivido, en algún momento de la historia, situaciones similares) (Ver noticia de cómo REE llega a Ucrania y Rusia en 2025), pese a ello 2026 nos traerá en España el cierre del servicio de RNE en Onda MEdia (Ver campaña en defensa de la Onda Media pública "la AM")

Las emisoras de radio que ha deseado o desean una cobertura a nivel mundial siguen usando la Onda Corta (SW short wave /  HF High Frecuency) en AM (Modulaciónd e amplitud). Incluso en España que llegó a cerrar las emisiones de Onda Corta durante el gobierno de Mariano Rajoy en 2014 volvio a ellas a los pocos meses (Ver noticia)

Con el tiempo se han probado otras modulaciones alternativas a la AM para la radiodifusión en HF como:
  • La Banda Lateral Única, que  requiere la mitad de ancho de banda (SSB Side Side Band) y menos del 50% de potencia, nunca tuvo una gran aceptación pues los receptores no profesionales no estaban adaptados y eran más caros. 
  • La Radio Digital Mundial o DRM tampoco ha pasado de la fase experimental, pues no había receptores, tampoco había emisoras, y sobre todo Internet acabo con ello. RNE que inició las emisiones de prueba en  2005 (https://www.rtve.es/drm/inicio.htm desde Arganda del Rey, las cerró  en 2014 (Mal año para la radiodifusión en España)

QSL de las transmisiones experimentales en SSB de Swedish Telecommunications Administration en 21.555 kHz desde FARSTA el 29-12-1978

Hoy en día primero el satélite y luego Internet han hecho que la onda corta en AM sea un servicio residual, pero que sigue vivo, pues  presenta varias ventajas sobre otros sistemas:

  • Las emisiones de radio en general y las de onda corta son más difíciles de bloquear y censurar que cualquier solución basada en Internet, incluidas las VPN.
  • La recepción de emisiones de radio es anónima y su escucha no deja rastro a diferencia de la navegación por Internet, pues aun usando la navegación anónima queda rastro en los proxys usados para ello.
  • Las emisiones de radio son inmunes a  terremotos, huracanes, tsunamis, guerras, revoluciones políticas ... barrancadas y apagones, pues no requiere de infraestructura de comunicaciones ni incluso de la red de energía eléctrica (puede funcionar con baterías).  
  • Las emisiones de radio son la forma más barata (Hay receptores AM/FM por 5€ y AM/FM y SW por 5€ en Aliexpress) y rápida de difundir información a una zona al no requerir infraestructura, es por esto que sigue siendo una de las estrategias en la lucha contra la pobreza de UN (La radio comunitaria en Laos , la empresa china Eletree proporcionó a 1 millón de receptores para programas para combatir la pobreza) 
  • La apertura comercial de muchos países posibilita la instalación de "relays" o repetidores  en países próximos a las areas de cobertura buscadas  (p.e. Albania, Alemania, etc. para cubrir Europa o África) lo que mejora la calidad de la recepción y con ello aumentan los radiooyentes.

Por eso no es de extrañar que países como China o Francia, que tienen importantes intereses en el extranjero, mantengan una presencia muy activa en la radiodifusión en onda corta. 


PROPAGACION DE LA ONDA CORTA 

En Onda Corta dado que la propagación es por onda ionosférica ( reflexión de las ondas en esta capa de la atmósfera que se ioniza por efecto de la radiación solar y que depende de la hora del día y del momento del ciclo solar- número de manchas) observará que no escucha las emisoras locales sino las remotas. 

Las capas ionizadas de la atmósfera son las siguientes:

  • D región 50 to 90 km: está ligada a la radiación solar y desaparece por la noche
  • E región 90 to 120/140 km: está ligada a la radiación solar se atenúa mucho durante la noche y el máximo de la misma se produce al mediodía
  • F región entre los 150 y los 1.000 km:  se presenta también durante el día y con más intensidad en verano, que se subdivide en dos capas  F1 y la F2. 
    • F1 región 140/150  to 210 km
    • F2 región desde 210 km hasta los 1.000 km: permanece por la noche y es la responsable principal de las radiocomunicaciones con salto o rebote ionosférico

Algunas consideraciones

  • A mayor actividad solar mayor ionización de la atmósfera. La radiación provoca ionización y los propios iones son los que atenúan la radiación, es pues un proceso dinámico que frena la cantidad de radiación solar que llega a la superficie de la tierra.
  • A mayor ionización más alta es la frecuencia de las ondas que se reflejan en la capa. En las partes del ciclo solar más fuertes se consigue propagación ionosferica de frecuencias mas altas incluso de la banda VHF que en otras circunstancias atraviesan la atmósfera y se pierden en el espacio.
  • Las ondas que no se reflejan en una capa y la atraviesan se atenúan. 
  • Las capas más bajas desaparecen por la noche. Por la noche desaparecen las capas D y E que son las que atenúan las ondas de HF por eso hay mejor propagación al amanecer y anochecer al desaparecer estas capas y mantenerse las cpas F 

La ionización de la atmósfera depende de la actividad solar, y esta va asociada a las manchas solares  (sunspot) que siguen un ciclo de 11 años. A mayor numero de manchas, mayor actividad solar y mayor ionización, lo que supone una MUF mayor.

Por último hay que señalar que existe una interacción entre la ionosfera terrestre  que crea un campo eléctrico ( entre los 50 km y los 1.000 km alrededor de la tierra, variable en su intensidad, pues  son partículas cargadas o ionizadas estáticas creadas por la  radiación solar)  y la magnetosfera terrestre  crea un campo magnético ( son partículas cargadas en movimiento, tiene forma de gota que comienza a unos 65.000 kilómetros del lado diurno del planeta y se extiende hasta 6,3 millones de kilómetros por el lado nocturno, y resulta de la interacción del campo magnético terrestre, generado por los movimientos del núcleo de metal fundido, y el viento solar (partículas)  

Representación del viento solar (partículas) incidiendo sobre la Tierra y de la magnosfera que lo desvía . Fuente: ESA

Ciclos históricos de manchas solares y detalle de los últimos. En 2023 nos encontramos cerca del máximo de un ciclo que parece que va a ser de alta actividad. Fuente: SWPC

MEDIDA DEL ESTADO DE IONIZACION DE LA ATMOSFERA

Hay tres métodos para conocer el estado de ionizacióon de la atmósfera:

  • SONDEO: es la forma tradicional de conocer el estado de ionización de la atmósfera es de forma activa. Este método consiste en que se transmite  verticalmente una onda que va barriendo el espectro de HF. A partir de determinada frecuencia se comienza a recibir una señal reflejada  hasta que llega un punto en que deja de recibirse, este punto determina la MUF, y el tiempo que tarda en recibirse indica la altura de la capa. El gráfico que se obtiene se denomina ionograma.
  • WSPR: Otro sistema es pasivo y en el cual se usa un transmisor y un receptor, sincronizados, de forma que se analiza el tiempo que tarda la onda en llegar para una determinada frecuencia, de nuevo se obtiene la frecuencia mínima y máxima utilizable. Según el tiempo que tarda se conoce el trayecto que ha utilizado y con ello la altura de la capa donde se ha reflejado. para este fin se usa el protocolo WSPR en las bandas de radioaficionados y la red WSPRnet para su recepción y almacenamiento de datos.
  • TEC: En la actualidad también se obtiene la foF2 de forma indirecta a partir del TEC (Total Electron Content - Contenido Totald e Electrones de la atmósfera) que se puede medir con la señal recibida por estaciones terrestres de lps sistemas GNSS (típicamente GPS), dado que orbitan a una altura entre los 20.000 y 25.0000 km pueden medir el estado de la ionosfera

Ionograma en el que se muestran las frecuencias foF2 y la altura a la que se producen (Tipicamente entre 1 y 22 MHz): Fuente: SWS

MUF (Maximum Usable Frequency - Maxima Frecuencia Utilizable) es  la frecuencia máxima que es rebotada o se refleja en la ionosfera y permite un salto de 3.000 km para cada punto del globo terrestre un día y hora concreta

Este segundo mapa muestra la frecuencia crítica a partir de la cual puede producirse un rebote, por lo que para comunicaciones locales hay que usar una frecuencia menor a la crítica

 

Gráfico de la foF2 (Frecuencia máxima de rebote de un sondeo vertical) efectuado desde EB040 ROQUETES (Observatori de Roquetes, Tortosa, Catalunya , España). Fuente: GAMBIT

Gráfico de la foF2 (Frecuencia máxima de rebote de un sondeo vertical) efectuado desde EA036 EL ARENOSILLO  (Observatorio de El Arenosillo, Huelva, Andalucia, España). Fuente: GAMBIT


La ionosfera para una localización y un tiempo dado refleja ondas de radiofrecuencia siendo la foF2 la frecuencia máxima en la que es reflejada una onda , a partir e dicha frecuencia las ondas atraviesan la ionosfera hacia el espacio. En base a las foF2, que es un valor obtenido de forma experimental mediante un sondeo vertical terrestre se calcula la MUF o máxima frecuencia utilizable para un trayecto o path determinado dado que en dicho trayecto las foF2 variará y que la reflexión o rebote no se produce en la vertical del transmisor sino a 1.000-2000 km de distancia.  A mayor actividad solar mayor foF2 y por tanto mayor MUF.

Pronósticos y monitorización de la propagación ionosférica

Estaciones Relay o repetidoras en OC 

Con el fin de obtener una cobertura global muchas emisoras cuentan con repetidores o Relays . En la imagen red de relays de Radio VAticana, y zonas de cobertura de cada uno de ellos.

Espectro de la Onda Corta

Aspecto del espectro de la banda de radiodifusión de 49m

melodia o jingles 

Muchas emisoras de onda corta usan una melodia o jingles previo a la transmisión para poderlas sintonizar cómodamente, como antaño la TV con su carta de ajuste 


Bandas de frecuencias de radiodifusión en onda corta

La ITU-Unión Internacional de telecomunicación es la encargada de la asignación de frecuencias, y divide el mundo en tres regiones mas una franja alrededor del ecuador (area tropical) que tiene unas condiciones de propagación especiales.


   Band     Frequency Range  Notes

  • 120 metres 2.300-2.495 kHz Only used in tropical areas. 
  • 90 metres 3.200-3.400 kHz Only used in tropical areas.
  • 75 metres 3.900-4.000 kHz Not used in the Americas. Restricted to 3950-4000 kHz in Europe, Africa and the Middle East.
  • 60 metres 4.750-4.995 kHz Only used in tropical areas.
  • 49 metres 5.900-6.200 kHz
  • 41 metres 7.200-7.450 kHz Restricted to 7300-7400 kHz in the Americas.
  • 31 metres 9.400-9.900 kHz
  • 25 metres 11.600-12.100 kHz
  • 22 metres 13.570-13.870 kHz
  • 19 metres 15.100-15.800 kHz
  • 16 metres 17.480-17.900 kHz Highest frequency band in common daily use.
  • 15 metres 18.900-19.020 kHz Virtually unused!
  • 13 metres 21.450-21.850 kHz
  • 11 metres 25.670-26.100 kHz Little activity other than tests of local digital services.

RNE-Radio Nacional de España


Para leer mas

 Referencias

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