Publicações de Radioamadores

NAZARENO MEDEIROS - PP1WT

RADIODIFUSÃO

A radiotransmissão destinada à recepção e ao uso geral do público denomina-se radiodifusão. Na sua forma mais simples, a radiodifusão é utilizada para a divulgação sistemática, pelo rádio, de programas educacionais e recreativos, noticiários e informações diversas, sempre destinados à recepção simultânea pelos aparelhos radiorreceptores localizados na área de receptividade da estação transmissora.

Como tôda descoberta decorrente da evolução científica, também a radiodifusão resultou de uma seqüência ininterrupta de contribuições recebidas de numerosos cientistas de tôdas as partes do mundo, durante um longo espaço de tempo. A invenção da válvula de rádio audion em 1906, pelo engenheiro norte-americano Lee de Forest (1873-1961), possibilitou a produção de variações eletromagnéticas capazes de transmitir as configurações da voz humana. Já no último quartel do século XIX, homens como Thomas Savery, William F. Cooke, Charles Wheatstone, Samuel Finley Breese Morse, Joseph Henry, Von Bezold, James Clerk Maxwell, Heinrich Rudolph Hertz, Édouard Branly, Oliver Joseph Lodge, Nikola Tesla, Padre Roberto Landell de Moura, Guglielmo Marconi, e outros, haviam estabelecido as bases científicas para a nova invenção.

Em 1873, James Clerk Maxwell completou a sua teoria sôbre as ondas eletromagnéticas, utilizada posteriormente na radiotransmissão. A luz e o som propagam-se em tôdas as direções, isto é, são ondas concêntricas e esféricas; também assim procedem as ondas de rádio. Sabendo Maxwell que as ondas extraordinariamente curtas afetam o nervo ótico, produzindo a sensação de luz, sustentava que deviam existir ondas análogas, mas de maiores extensões, que poderiam produzir efeitos eletromagnéticos.

Foi, porém, Heinrich  Rudolph Hertz que, mediante poderosas descargas elétricas, conseguiu, em seu laboratório, em Karlsruhe, Alemanha, transmitir os impulsos de uma sala para outra, estabelecendo definitivamente a teoria de Maxwell e demonstrando, também, a íntima relação existente entre a luz e a eletricidade. Numerosos cientistas entregaram-se então a explorar as possibilidades práticas destas descobertas. Entre eles foi, porém, Padre Roberto Landell de Moura e Guglielmo Marconi que tiveram êxito final.

Em 1893 o brasileiro Padre-cientista Roberto Landell de Moura realizava, em São Paulo, do alto da Avenida Paulista para o alto do Morro de Sant’Ana, as primeiras transmissões de telegrafia e telelfonia sem fio, com aparelhos de sua invenção, numa distância aproximada de uns oito quilômetros em linha reta, entre aparelhos transmissor e receptor, presenciada pelo Cônsul Britânico em São Paulo, Sr. C. P. Lupton, autoridades brasileiras, povo e vários capitalistas paulistanos. Tratava-se da primeira radiotransmissão da qual se tem notícias. Só um ano depois foi que Guglielmo Marconi iniciou as experiências com seu telégrafo sem fio. Em virtude de brilhante êxito de suas experiências inéditas, em nível mundial, Landell de Moura obteve uma patente brasileira para um “aparelho destinado à transmissão phonética à distância, com fio ou sem fio, através do espaço, da terra e do elemento aquoso”, patente nº. 3.279. Era o dia 9 de março de 1901. O mérito do Padre Landell de Moura é ainda maior se considerarmos que desenvolveu tudo sozinho.

Guglielmo Marconi iniciou as suas investigações por volta de 1894, quando conseguiu enviar sinais fracos a cerca de 100 metros. O progresso foi rápido, pois, já nos dois próximos anos, alcançava pouco mais de 1 km e, logo depois, enviava mensagens a 5 km. Como as suas atividades científicas encontrassem pouco apoio na Itália, mudou-se para a Inglaterra. A Rainha Vitória encontrava-se enferma, na ilha de Wight, quando foi possível transmitir para Londres, através do aparelho de Marconi, notícias sobre o seu estado de saúde. Tal fato despertou geral interêsse, e o método de comunicação utilizado por Marconi teve repercussão mundial. Em 1896, Marconi patenteava o primeiro aparelho transmissor sem fios.

Guglielmo Marconi prosseguindo no desenvolvimento de seu aparelho, em dezembro de 1901, conseguiu transmitir sinais correspondentes à letra S do Código Morse, de Poldhu, na Cornualha, Inglaterra, para o outro lado do Atlântico, a uma colina situada na Baía de St. Johns, na Terra Nova. Daí por diante, a evolução do telégrafo foi rápita, valendo-se do código de Morse, composto de pontos e traços, ou sejam, transmissões de sinais de diferentes durações.

O problema da transmissão das vibrações características do som, contudo, não era ainda possível resolver com o aparelho inventado por Marconi. Era preciso encontrar-se a maneira de enviar ondas de amplitude uniforme, em vez das ondas amortecidas dos primeiros aparelhos radiotelegráficos. Por outro lado, para que os receptores pudessem selecionar as determindadas estações, era necessário que as freqüências fôssem uniformes. Uma vez que se pudesse variar, à vontade, a amplitude das ondas de modo a fazê-las corresponder às variações das radiofreqüências, seria possível imprimir às ondas eletromagnéticas o perfil particular das ondas sonoras, e, com isso, resolver-se o problema da modulação, que consiste em fazer variar a freqüência ou amplitude de uma onda em concordância com a onda de sinal de rádio.

Quanto se saiba, o primeiro programa irradiado foi o do Professor Reginald Aubrey Fessenden, em Brant Rock, Massachusetts, nos E.U.A., na noite de Natal de 1906. O programa consistiu de música e de uma alocução própria das festividades. Lee de Forest, em 1908 realizou com sucesso uma irradiação da Tôrre Eiffel, em Paris. Em 1910 se fazia a primeira transmissão do programa de Enrico Caruso da Metropolitan Ópera, de Nova York. Só depois da I Guerra Mundial é que verdadeiramente começou a incrementar-se a radiodifusão. No início, quase que só radioamadores é que difundiam programas de músicas de discos. A curiosidade do público sempre crescente deu origem aos interêsses comerciais, resultando, assim, as organizações com finalidades de divulgação de informações, propaganda comercial e divertimentos. A radiodifusão propriamente dita, surgiu em 2 de novembro de 1920, com a estação KDKA, de Pittsburgh, Pensilvânia, E.U.A., primeira radiodifusora  regular, organizada pela Westinghouse Electric and Manufacturing. Serviu-se do sistema conhecido por AM ou Modulação de Amplitude.

Logo em seguida a estação WGY, mais tarde com os prefixos WGEA e WGEO, da General Electric Co., em Schenectady, entrou em funcionamento; no princípio apenas para fins experimentais mas, em pouco tempo, tornou-se a mais possante e talvez a mais conhecida estação de “broadcasting” de todo o mundo.

MODULAÇÃO DE AMPLITUDE - AM

Dentre os diversos métodos inventados para a solução do problema de modulação de amplitude, a válvula termoiônica audion se impôs ràpidamente sôbre todos os outros.

Em 1883, Thomas Alva Edison notou que todo o filamento, ao ser aquecido no vácuo, emite um fluxo de elétrons, que pode ser regulado mediante uma grade adequadamente colocada. John Ambrose Fleming, investigando em 1904 o chamado “Efeito de Edison”, conseguiu inventar uma válvula de placa e filamento, à qual, em 1906, Lee de Forest acrescentou a grade. Quando se submete a grade a uma variação de tensão muito fraca, em determinadas condições elétricas, tem-se como efeito uma variação consideravelmente maior na tensão elétrica entre o filamento e a placa. Assim, os impulsos fracos recolhidos pela antena e terra podem ser transmitidos ao circuito grade-filamento e amplificadas no circuito filamento-placa. Para torná-los ainda mais fortes, quando necessário, os impulsos podem ser comunicados a uma nova válvula e repetir-se o processo até alcançar a potência desejada.

A válvula oferece ainda as propriedades de um retificador. Se é proporcionada corrente alternada ao circuito grade-filamento, obtém-se uma fonte de corrente contínua de diversas intensidades, e êste é, precisamente, o tipo de corrente necessário ao funcionamento da membrana de um auricular ou bobina de um alto-falante. Êste processo, pode, pois, resolver o problema da transmissão dos diversos sons. Os sons recebidos pelo microfone são transformados em correntes de intensidades diferentes, que depois são conduzidas à válvula transmissora. Ali essas variações se traduzem em ondas sucessivas de diversas amplitudes.

Este processo de modulação torna compreensíveis os sinais incorporados às ondas hertzianas portadoras. No aparelho receptor, as ondas recebidas dão origem a correntes que são conduzidas, ora diretamente, ora por meio de sistemas sintonizadores providos de indutância e capacitância, até o filamento e a grade da válvula empregada como detectora. Aqui os impulsos produzem variações na intensidade da corrente que vai da placa ao filamento. Amplificados tais impulsos, a seguir, por válvulas adicionais, essas variações atuam sôbre a membrana do auricular receptor telefônico ou sôbre a bobina do alto-falante, produzindo vibrações semelhantes às do som original. Este sistema tem como objetivo produzir ondas moduladas, mediante a variação da amplitude das ondas de radiofreqüência.

MODULAÇÃO DE FREQÜÊNCIA - FM

Existe, porém, um outro sistema denominado de Modulação de Freqüência, inventado em 1936, por Edwin Howard Armstrong, no qual se faz variar a freqüência e mantém-se constante a amplitude da onda hertziana. Dois são os métodos principais utilizados para reduzir os ruídos que interferem na recepção. O primeiro aumenta a potência do transmissor e o segundo aumenta a modulação. A modulação máxima de um sistema A.M. é obtida quando a amplitude da onda modulante é igual a amplitude da onda de radiofreqüência. No sistema F.M. a modulação máxima é limitada pela faixa de radiofreqüência que pode ser enviada e recebida. Enquanto as faixas designadas para as estações do sistema de A.M. são limitadas a 10 kc por segundo, as de F.M. alcançam até 200 kc por segundo. Este sistema é hoje geralmente empregado na radiodifusão e também utilizado para transmitir o som das emissoras de televisão.

ASPECTOS TÉCNICOS

Em meados do século XX, existiam cinco tipos distintos de radiodifusão, que podem ser assim classificados: l - radiodifusão regional de ondas longas; 2 - radiodifusão internacional de ondas curtas; 3 - radiodifusão de freqüência modulada ou F.M.; 4 - radiodifusão de imagem ou televisão ou TV, e 5 - radiodifusão de fac-símile. Em muitos aspectos, a técnica adotada é semelhante; em outros, difere bastante. São elementos essenciais: (1) estúdio, microfone e equipamento transmissor capaz de gerar corrente de alta freqüência, modulando-a de acôrdo com o programa a ser irradiado e irradiando ondas eletromagnéticas com intensidade aproximadamente igual em tôdas as direções, e (2) qualquer número de receptores situados em vários lugares onde possam detectar as ondas irradiadas e reproduzir o programa original. Tal sistema é considerado como radiodifusão, tanto de som como de imagem, sendo que o de imagens em movimento é conhecido por televisão e o de imagem estacionária é denominado fac-símile. Êste último é muito utilizado pela imprensa na divulgação de radiofotografias.

Na radiodifusão de som, o microfone transforma as várias pressões de ar das ondas sonoras em flutuação da corrente elétrica. As correntes produzidas são imagens elétricas do som, que, depois de amplificadas, são encaminhadas ao transmissor para modulação da onda irradiada. Esta onda, de freqüência alta, serve apenas para transportar os sinais aos locais distantes de recepção. Por isso dá-se-lhe o nome de “onda portadora”. Ao passarem pelas antenas de receptores ajustados, as ondas produzem correntes de alta freqüência, nas quais a modulação continua preservada. O circuito do receptor elimina a onda portadora do sinal por um processo denominado detecção, a fim de extrair a informação trazida pela modulação. Neste estágio, a informação é convertida em uma corrente elétrica substancialmente idêntica à corrente variável do microfone das estações transmissoras distantes. As correntes do receptor atuam sôbre o diafragma do alto-falante que, por processo inverso ao do microfone, produz variações de pressão no ar ambiente, resultando daí o som original.

RADIODIFUSÃO NO BRASIL

A primeira irradiação pública de nosso país foi feita no Rio de Janeiro, a 7 de setembro de 1922, com o discurso do Presidente Epitácio da Silva Pessoa, inaugurando a Exposição do Centenário da Independência. A irradiação foi feita através da Estação de prefixo S.P.C., instalada no alto do Corcovado, por iniciativa de Westinghouse Electric Internacional e da Cia. Telefônica Brasileira. Era uma transmissora pequena montada especialmente para os festejos da Exposição do Centenário e, por isso, teve vida curta. Sòmente a 20 de abril de 1923 surgiu, verdadeiramente, a primeira radiodifusora brasileira: a Rádio Sociedade do Rio de Janeiro. Daí por diante o progresso foi rápido, pois logo foram instaladas radiodifusoras em quase tôdas as capitais dos Estados. O seu número, sempre crescente, teve desenvolvimento maior depois da II Guerra Mundial.

Já em 1954 existiam quase 500 emissoras e, em 1962, o Brasil já se apresenta como a maior potência radiofônica da América do Sul. A radiodifusão é uma das modalidades mais importantes da radiocomunicação, porque exerce sôbre os radiouvintes marcante influência,  graças à ampla penetração em todos os lares. A primeira lei reguladora dos serviços de radiocomunicação no território brasileiro foi publicada a 27 de maio de 1931, Decreto nº. 20.047. Até então, tôdas as concessões eram reguladas pelo órgão competente do Ministério da Viação e Obras Públicas. Seguiram-se outras leis, portarias e regulamentos. Contudo só em 1962 se deu início a uma legislação que pretende ser completa sôbre todos os aspectos da radiodifusão brasileira.

É interessante mencionar o fato de que já em 1892, em Mogi das Cruzes, São Paulo, o genial gaúcho, Padre-cientista Roberto Landell de Moura (1861-1928), brasileiro, natural de Porto Alegre, realizando experiências com um rústico aparelho e utilizando uma válvula, semelhante à de Crookes, de três eletródios, conseguiu transmitir e receber a palavra humana através do espaço, sem o emprego de fios. Tendo aperfeiçoado o seu aparelho, em 1893 fêz novas experiências na cidade de São Paulo, do alto da Avenida Paulista para o alto do Morro de Sant’Ana. A 9 de março de 1901 obteve a patente brasileira de nº. 3.279, para transmissão da palavra a distância, com fio ou sem fio, através do espaço, da terra e do elemento aquoso.

Em julho de 1901 partiu com destino a América do Norte, instalando seu gabinete de física em Nova York, distrito de Manhattan, onde permaneceria por três anos, fazendo ensaios e experiências.

Nos Estados Unidos, a 11 de outubro de 1904, obteve a patente nº. 771.917, para Transmissor de Ondas e, a 22 de novembro de 1904, a de nº. 775.337, para Telefone sem Fio e, na mesma data, a de nº. 775.846, para Telégrafo sem Fio.  As patentes, depois de expirados os prazos de garantia, caíram no domínio comum.