1. O scurtă istorie a radioului
De la primele experimente cu telegrafia fără fir și până la sofisticatele echipamente digitale din zilele noastre, tehnologia radio a cunoscut o evoluție spectaculoasă, influențând profund comunicațiile moderne.
Totul a început în 1895, când Guglielmo Marconi a demonstrat că undele radio pot fi utilizate pentru transmiterea de mesaje la distanță, punând astfel bazele radiocomunicațiilor moderne. Încă dinaintea lui Marconi, fizicieni precum James Clerk Maxwell (care a teoretizat existența undelor electromagnetice în 1864) și Heinrich Hertz (care le-a demonstrat experimental între 1886-1888) au contribuit esențial la dezvoltarea acestui domeniu. Pe 12 decembrie 1901, Marconi transmite primul semnal radio peste Oceanul Atlantic, din Cornwall, Anglia până în Newfoundland, Canada, aproximativ 3.000 km. În 1909 Marconi a împărțit Premiul Nobel pentru fizică cu un alt inventator german, Ferdinand Braun. Trebuie spus că la început comunicațiile erau bazate pe transmisia Codului Morse, o metodă de transmitere a informației folosind linii și puncte, pus la punct de Samuel Morse în anul 1836 care era folosit la transmitere prin telegraful electric cu fir. Ca fapt divers, deși acest Cod(alfabet) este atribuit lui Samuel Morse sunt dispute în sensul că o altă persoană ar fi alcătuit acest alfabet, un anume Alfred Vail.
La începutul secolului XX, alți inventatori au perfecționat tehnologia radio. Reginald Fessenden a realizat în 1906 prima transmisie audio prin radio, iar Lee De Forest a inventat în 1907 tubul electronic cu vid (trioda), revoluționând amplificarea semnalului radio.
În primele decenii ale secolului XX, stațiile de emisie radio utilizau emițătoare bazate pe scânteie, care generau impulsuri puternice de energie radio, dar care erau ineficiente și limitate ca distanță de transmisie. Ulterior, tuburile electronice au permis transmiterea continuă și clară a undelor radio, facilitând apariția primelor posturi de radiodifuziune.
În anii ’20 și ’30, radioul a devenit o sursă principală de informare și divertisment. Primele posturi de radio, cum ar fi KDKA din Pittsburgh (1920), BBC din Marea Britanie (1922) și Radiodifuziunea Română (1928), au popularizat acest nou mijloc de comunicare.
Apariția tranzistorului în anul 1947, dezvoltat de John Bardeen, Walter Brattain și William Shockley, a revoluționat complet electronica și implicit echipamentele radio. Acest progres a făcut ca aparatele radio să devină mai mici, mai eficiente energetic și mai accesibile publicului larg, conducând la răspândirea masivă a receptoarelor portabile.
În ultimele decenii, evoluția tehnologiei digitale a adus schimbări semnificative în domeniul radiocomunicațiilor. Apariția radiourilor bazate pe DSP (Digital Signal Processing) și SDR (Software Defined Radio) a permis o flexibilitate fără precedent în procesarea semnalului. SDR permite utilizatorilor să modifice parametrii de recepție și emisie prin software, fără a schimba componente hardware.
Astăzi, radiocomunicațiile acoperă o gamă largă de aplicații, de la sistemele de comunicație mobilă și pe satelit până la transmisiunile digitale de mare viteză.
2. Propagarea undelor radio
Undele radio se propagă prin atmosferă și spațiu în funcție de frecvență, condițiile ionosferice și mediul prin care trec. Există mai multe tipuri de unde radio, fiecare având caracteristici specifice. Amintesc doar pe cele mai folosite:
a) Undele medii (MF – Medium Frequency, 300 kHz – 3 MHz)
Undele medii sunt utilizate frecvent pentru radiodifuziune în modul de lucru modulație în amplitudine (AM). Acestea se propagă prin unde de sol, urmând curbura Pământului, dar și prin reflexii în ionosferă pe timp de noapte, permițând recepția semnalelor la distanțe mai mari.
b) Undele scurte (HF – High Frequency, 3 MHz – 30 MHz)
Undele scurte sunt esențiale în radio, radioamatorism și în comunicațiile pe distanțe mari. Acestea sunt reflectate de stratul F al ionosferei, permițând legături globale. Propagarea lor este influențată de ciclul solar și condițiile atmosferice.
c) Undele ultrascurte (VHF/UHF – Very High Frequency / Ultra High Frequency, peste 30 MHz)
Undele VHF și UHF sunt utilizate în radiocomunicațiile moderne, inclusiv în radioamatorism, comunicațiile de urgență, televiziune și sateliți. Acestea au o propagare directă (linie de vizibilitate) și sunt afectate de obstacole, dar pot fi prelucrate prin reflexii troposferice sau utilizarea repetoarelor pentru a extinde raza de acțiune.
Și dacă am vorbit despre „ciclul solar” trebuie să știm că acesta durează aproximativ 11 ani și influențează semnificativ propagarea undelor radio, în special în benzile de unde scurte (HF). Activitatea solară variază între un minim și un maxim, afectând densitatea ionosferei și capacitatea acesteia de a reflecta undele radio. Să vedem cum influențează ciclul solar propagarea undelor radio:
- În perioadele de maxim solar, petele solare și ejecțiile de masă coronală sunt mai frecvente, ceea ce duce la o ionizare mai puternică a stratului F al ionosferei. Aceasta îmbunătățește propagarea pe frecvențe mai înalte (15-28 MHz), permițând comunicații pe distanțe foarte mari.
- În perioadele de minim solar, activitatea solară este redusă, iar stratul F devine mai slab ionizat. Astfel, propagarea pe frecvențe înalte este afectată negativ.
- Perturbațiile geomagnetice cauzate de furtunile solare pot provoca blocarea undelor radio, în special pe unde scurte, afectând în mod serios comunicațiile de radioamator și serviciile comerciale.
La acest moment ne aflăm pe o pantă ascedentă a ciclului solar, spre un maxim, având în vedere că acest ciclu solar a început în decembrie 2019 și se estimează că va continua până în 2030 când va ajunge spre un minim.
Așa cum am arătat mai sus, în timpul maximului solar, stratul F al ionosferei este mai intens ionizat, ceea ce îmbunătățește propagarea pe frecvențe mai înalte (15-28 MHz), permițând comunicații pe distanțe foarte mari. În schimb, în perioadele de minim solar, activitatea solară este redusă, iar stratul F devine mai slab ionizat, afectând negativ propagarea pe frecvențe înalte.
Este important de menționat că, deși activitatea solară poate afecta propagarea undelor radio, radioamatorii și profesioniștii din domeniul comunicațiilor pot utiliza aceste cunoștințe pentru a-și optimiza echipamentele și tehnicile de transmisie în funcție de condițiile solare curente. Din fericire totul este cunoscut și făcut public ! Există diagrame de propagare în timp real care efectiv te ajută să vezi la un anumit moment frecvența optimă de transmisie, dar și direcția/zona în care propagarea este bună.
Și fiindcă specificul acestui site se referă la radioamatorism trebuie să spunem că „Radioamatorismul reprezintă practicarea radiocomunicațiilor prin posturi de emisie-recepție proprii, fără a se urmări interese economice sau transmiterea altor informații în afară de cele referitoare la calitatea emisiunilor stabilite. Instalațiile de radioemisie folosite de radioamatori (numite stații) au o denumire convențională care se atribuie pe plan central în fiecare țară. Radioamatorii pot face parte din diferite asociații naționale sau internaționale” (sursa: wikipedia)
3. Dezvoltarea radioamatorismului în România
În România, radioamatorismul a început să se dezvolte în anii 1920-1930. În 1936, a fost înființată Asociația Amatorilor Români de Unde Scurte (AARUS), precursorul organizațiilor moderne de radioamatori. După al doilea război mondial, activitatea radioamatorilor a fost reorganizată, iar în 1950 a luat ființă Federația Română de Radioamatorism (FRR) care funcționează și astăzi, fiind formată din cluburi/asociații locale de radioamatorism și care reprezintă interesele tuturor radioamatorilor afiliați în relație cu statul.
Românii au avut contribuții importante în cercetarea propagării undelor radio dar și a echipamentelor, începând cu prof. Hurmuzescu la Iași sau Emil Giurgea la București ori ing. Paul Popescu Mălăiești. Lista este lungă, dar pentru a nu nedreptăți pe cineva voi spune doar că geniul românesc și-a făcut pe deplin prezența și în acest domeniu.
De-a lungul timpului radioamatorii și-au făcut prezența în competiții internaționale și în asigurarea comunicațiilor de urgență în caz de calamități naturale.
Foarte puțină lume știe că în cazul unor calamități, atunci când rețelele de telefonie sunt supraaglomerate sau blocate, când Internetul nu mai funcționează sau când rețeua electrică este căzută, singura modalitate de comunicare, de urgență/coordonare/salvare o reprezintă undele radio. Din păcate instituțiile au renunțat aproape în totalitate la această modalitate de comunicare și singurii care pot ajuta în acest sens în mod real sunt radioamatorii…
În țări civilizate cu o infrastructură foarte bine pusă la punct, cum ar fi Statele Unite ale Americii, dezastrele naturale sau provocate (uraganele, atentatul din 11 septembrie 2001 etc) au făcut ca ceea ce considerăm noi comunicație modernă să nu mai poată fi folosită. Rețeaua de urgență a radioamatorilor a fost cea care a contribuit la rezolvarea unor situații imposibile.
Tocmai de aceea, radioamatorismul pe lângă hobby poate fi considerat și de utilitate publică. Guvernele multor țări sprijină în mod activ această comunitate.
Pentru a deveni radioamator, pe lângă pasiunea necesară și de disponibilitatea de a face oarece sacrificii de timp și de bani, este bine să avem și un bagaj minim de cunoștințe tehnice, despre electronică și radiocomunicații, despre propagarea undelor radio, abilități de a configura și opera o stație radio, de a comunica clar și eficient, dar și despre cunoașterea Regulamentelor naționale și internaționale privind spectrul radio. Cunoașterea modului de lucru în telegrafie constituie un avantaj dar nu este o condiție obligatorie. Cu toate acestea, la început trebuie să existe dorința și restul se dobândește pe parcurs !
De aceea, pentru a deveni radioamator trebuie susținut un examen organizat de ANCOM. Pentru a fi cât mai accesibile, aceste examene se organizează periodic în diferite centre din țară. Odată cu eliminarea probei de telegrafie de la examen, numărul candidaților a crescut destul de mult. Examenul este cu atât mai complex cu cât se solicită o clasă de autorizare mai înaltă. La noi cea mai înaltă clasă de autorizare este „Clasa I”.
Odată devenit radioamator, în România se primește un indicativ de apel de genul YO (codul României) un număr de la 2-9 care reprezintă zona țării în care se află domiciliul și o combinație de 3 litere (sau două litere în anumite condiții). Practic, indicativul unui radioamator este unic în lume ! Există baze de date publice cu indicativele radioamatorilor, gen https://www.qrz.com
Doar după obținerea unui indicativ de apel se poate emite cu o statie radio în benzile de radioamator ! Tot de atunci puteți să experimentați (în funcție de puterea permisă clasei pe care o dețineți), să construiți o stație radio sau de a folosi una cumpărată. Cum la acest moment există o piață de desfacere foarte bine pusă la punct în ceea ce privește echipamentul radio, majoritatea radioamatorilor (inclusiv subsemnatul !) apelează la această modalitate.
Traficul de radioamator constă în discuții libere (într-o oarecare măsură) pe benzile de radioamatori alocate de ANCOM, în fonie, telegrafie, FM sau diferite moduri digitale de lucru realizate prin intermediul computerului. Trebuie spus că nu computerul realizează legătura radio, ci acesta este doar un auxiliar… Mai nou există și o rețea, numită roLink care este formată din mai multe echipamente amplasate în diferite locuri din țară care comunică între ele cu ajutorul Internetului. Practic, prin radio se accesează un astfel de echipament, care la rândul lui comunică prin Internet cu celelalte. Bineînțeles că în lipsa Internetului o astfel de rețea nu poate funcționa !
O altă modalitate de exprimare a acestui hobby sunt concursurile interne și internaționale organizate de obicei la sfârșit de săptămână care durează 24 sau 48 de ore. A participa într-un concurs internațional este proba de foc pentru orice radioamator ! Personal, particip în astfel de conacursuri de peste 25 de ani… Bineînțeles că există Calendare competiționale atât pentru concursurile interne cât și cele internaționale. Satisfacția clasării în locuri fruntașe constă în obținerea unor diplome, plachete și de obicei recunoașterea unor merite naționale (Maestru Emerit al Sportului și Maestru al Sportului acordat prin Ordin al Președintelui Agenției Naționale pentru Sport) sau internaționale prin includerea în cluburi de performanță. Nu vorbim aici despre recompense materiale ci doar despre satisfacție personală !
Radioamatorismul este poate singura posibilitate de a vorbi cu o personalitate a planetei, știind că șefi de state, vedete de film, astronauți și lista poate continua au și un indicativ de radioamator și unii sunt chiar activi în traficul curent și în concursuri internaționale, cum ar fi actualul rege al Spaniei. Tot așa se poate comunica și cu personalul de pe Stația Spațială Internațională ISS (toți având și indicativ de radioamator). Practic, posibilitățile sunt nelimitate. Niciodată nu știi când în miez de noapte, de la o depărtare de 5-10.000 km, îți răspunde o persoană celebră pe care ai văzut-o doar în filme sau vreun șeic, rege sau alt conducător. Vă garantez că emoția este puternică !!!
Orice legătură radio este confirmată printr-un QSL, care este fie fizic, de forma unei cărți poștale, fie electronic emis în condiții extreme de siguranță, gen LoTW, eQSL. AICI puteți vedea un număr de QSL-uri fizice primite de mine (pe vechiul indicativ – YO9FYP) prin poștă sau serviciul de QSL al Federației.
Pe lângă aceste activități mai există concursuri interne și internaționale unde este necesară prezența fizică, concursuri de radiogoniometrie (orientare în teren pentru descoperirea unui emițător radio) sau de telegrafie viteză. În toate concursurile de acest gen, România se află pe primele locuri la nivel internațional. Ca fapt divers, trebuie amintit că în concursurile de telegrafie viteză o persoană are un antrenament impresionant în spate, având în vedere că poate transmite sau recepționa doar cu mintea viteze de telegrafie pe care doar un computer le poate gestiona.
Tot ceea ce am scris aici sunt doar noțiuni introductive despre această activitate, subiectul nefiind epuizat și acest articol are menirea de a face cât mai multe persoane să descopere fascinanta lume a radioamatorismului ! Pe youtube se pot vedea practic multe filmulețe care se referă la radioamatorism și care pot fi un început bun pentru a aborda acest hobby !
