Atelegrafia sem fio ouradiotelegrafia é a transmissão de mensagens de texto porondas de rádio, análoga àtelegrafia elétrica que usacabos.[1][2] Antes de 1910, aproximadamente, o termo "telegrafia sem fio" também era usado para outras tecnologias experimentais de transmissão de sinais telegráficos sem fios.[3][4] Na radiotelegrafia, as informações são transmitidas por pulsos de ondas de rádio de dois comprimentos diferentes, chamados de "pontos" e "traços", que formam mensagens de texto, geralmente emcódigo Morse. Em um sistema manual, o operador que envia a mensagem toca em um interruptor chamadomanipulador telegráfico, que liga e desliga otransmissor, produzindo os pulsos de ondas de rádio. Noreceptor, os pulsos são ouvidos no alto-falante do receptor como bipes, traduzidos de volta para texto por um operador que conhece o código Morse.
A radiotelegrafia foi o primeiro meio de comunicação por rádio. Os primeiros transmissores e receptores de rádio práticos, inventados em 1894-1895 porGuglielmo Marconi, utilizavam a radiotelegrafia.[5] Continuou a ser o único tipo de transmissão radioeléctrica durante as primeiras décadas da rádio, designada por "era da telegrafia sem fios", até àPrimeira Guerra Mundial, altura em que o desenvolvimento daradiotelefonia demodulação em amplitude (AM) permitiu a transmissão de som (áudio) por rádio. A partir de 1908, poderosas estações de radiotelegrafia transoceânicas transmitiram o tráfego de telegramas comerciais entre países a taxas de até 200 palavras por minuto.
A radiotelegrafia foi utilizada para a comunicação de texto comercial, diplomática e militar de longa distância, de pessoa para pessoa, durante a primeira metade do século XX.[6] Tornou-se uma capacidade estrategicamente importante durante as duasguerras mundiais,[7] uma vez que uma nação sem estações radiotelegráficas de longa distância poderia ficar isolada do resto do mundo se um inimigo cortasse os seuscabos telegráficos submarinos. A radiotelegrafia continua a ser popular no radioamadorismo. Também é ensinada pelos militares para utilização em comunicações de emergência. No entanto, a radiotelegrafia comercial é obsoleta.[8]
A telegrafia sem fio ou radiotelegrafia, comumente chamada de transmissão CW (onda contínua), ICW (onda contínua interrompida) oumodulação digital de amplitude, e designada pelaUnião Internacional de Telecomunicações comotipo de emissão A1A ou A2A, é um método de comunicação porrádio. Ele foi transmitido por vários métodos demodulação diferentes durante sua história. Ostransmissores primitivos de faísca usados até 1920 transmitiamondas amortecidas, que tinham umalargura de banda muito ampla e tendiam a interferir em outras transmissões. Esse tipo de emissão foi banido em 1934, com exceção de algum uso legado em navios.[9][10][11] Os transmissores deválvulas termiônicas que entraram em uso após 1920 transmitiam o código por meio de pulsos deonda portadorasinusoidal não modulada chamada de onda contínua (CW), que ainda é usada atualmente. Para receber transmissões CW, o receptor precisa de um circuito chamadooscilador de frequência de batimento (BFO).[12][13] O terceiro tipo de modulação, oFSK (frequency-shift keying), foi usado principalmente por redes deradioteletipo (RTTY). A radiotelegrafia por código Morse foi gradualmente substituída pelo radioteletipo na maioria das aplicações de alto volume durante aSegunda Guerra Mundial.
Na radiotelegrafia manual, o operador que envia a mensagem manipula uminterruptor chamadomanipulador telegráfico, que liga e desliga o transmissor de rádio, produzindo pulsos de onda portadora não modulada de diferentes comprimentos chamados de "pontos" e "traços", que codificam caracteres de texto emcódigo Morse.[14] No local de recepção, o código Morse é ouvido no fone de ouvido ou no alto-falante doreceptor como uma sequência de zumbidos ou bipes, que é traduzida de volta para texto por um operador que conhece o código Morse. Com a radiotelegrafia automática, osteleimpressores em ambas as extremidades usam um código como oAlfabeto Telegráfico Internacional n.º 2 e produzem texto digitado.
A radiotelegrafia está obsoleta na comunicação de rádio comercial e seu último uso civil, que exigia que os operadores de rádio de embarcações marítimas usassem o código Morse para comunicações de emergência, terminou em 1999, quando a Organização Marítima Internacional mudou para o sistemaGMDSS baseado em satélite.[8] No entanto, ela ainda é usada por operadores derádios amadores e os serviços militares exigem que os sinaleiros sejam treinados em código Morse para comunicação de emergência.[15][16] Uma estação costeira de CW, a KSM, ainda existe na Califórnia, administrada principalmente como um museu por voluntários,[17] e, ocasionalmente, são feitos contatos com navios. Em um uso legado menor, osradiofaróisVHF de alcance omnidirecional (VOR) eNDB no serviço deradionavegação da aviação ainda transmitem seusidentificadores de uma a três letras em código Morse.
A radiotelegrafia é popular entre osradioamadores de todo o mundo, que comumente se referem a ela comoonda contínua, ou apenas CW. Uma análise de 2021 de mais de 700 milhões de comunicações registradas peloblog Club Log,[18] e uma análise semelhante de dados registrados pelaAmerican Radio Relay League,[19] mostram que a telegrafia sem fio é o segundo modo mais popular de comunicação de rádio amador, representando quase 20% dos contatos. Isso a torna mais popular do que a comunicação por voz, mas não tão popular quanto o modo digitalFT8, que foi responsável por 60% dos contatos deradioamadorismo feitos em 2021. Desde 2003, o conhecimento de código Morse e telegrafia sem fio não é mais necessário para obter uma licença de radioamador em muitos países,[20] mas ainda é necessário em alguns países para obter uma licença de uma classe diferente. A partir de 2021, a licença Classe A na Bielorrússia e na Estônia, ou a classe Geral em Mônaco, ou a Classe 1 na Ucrânia exigem proficiência em Morse para acessar todo o espectro de rádio amador, incluindo as bandas dealta frequência (HF).[20] Além disso, a licençaCEPT Classe 1 na Irlanda,[21] e a Classe 1 naRússia,[20] ambas as quais exigem proficiência em telegrafia sem fio, oferecem privilégios adicionais: um indicativo de chamada mais curto e mais desejável em ambos os países e o direito de usar uma potência de transmissão mais alta na Rússia.[22]
Os esforços para encontrar uma maneira de transmitir sinais telegráficos sem fios surgiram com o sucesso das redes detelégrafo elétrico, os primeiros sistemas de telecomunicação instantânea.[23] Desenvolvida a partir da década de 1830, uma linha telegráfica era um sistema de mensagens de texto de pessoa para pessoa que consistia em vários escritórios de telégrafo ligados por um fio suspenso apoiado empostes telegráficos. Para enviar uma mensagem, um operador em um escritório tocava em uminterruptor chamado de manipulador telegráfico, criando pulsos de corrente elétrica que escreviam uma mensagem emcódigo Morse. Quando a tecla era pressionada, ela conectava umabateria à linha telegráfica, enviando a corrente pelo fio. Na estação receptora, os pulsos de corrente operavam uma sirene telegráfica, um dispositivo que emitia um som de "clique" ao receber cada pulso de corrente. O operador da estação receptora, que conhecia o código Morse, traduzia os sons de clique em texto e escrevia a mensagem. Oaterramento era usado como caminho de retorno para a corrente no circuito do telégrafo, para evitar a necessidade de usar um segundo fio suspenso.[24]
Na década de 1860, o telégrafo era a maneira padrão de enviar as mensagens comerciais, diplomáticas e militares mais urgentes, e as nações industrializadas haviam construído redes telegráficas em todo o continente, com cabos telegráficos submarinos que permitiam que as mensagens telegráficas atravessassem oceanos.[25] Entretanto, a instalação e a manutenção de uma linha telegráfica ligando estações distantes eram muito caras, e os fios não podiam alcançar alguns locais, como navios no mar. Os inventores perceberam que, se fosse possível encontrar uma maneira de enviar impulsos elétricos do código Morse entre pontos separados sem um fio de conexão, isso poderia revolucionar as comunicações.
A solução bem-sucedida para esse problema foi a descoberta dasondas de rádio em 1887 e o desenvolvimento de transmissores e receptores práticos de radiotelegrafia por volta de 1899.[26]
Ao longo de vários anos, a partir de 1894, oinventor italianoGuglielmo Marconi trabalhou para adaptar o fenômeno recém-descoberto das ondas de rádio à comunicação, transformando o que era essencialmente um experimento de laboratório até aquele momento em um sistema de comunicação útil,[27][28] construindo o primeiro sistema de radiotelegrafia por meio delas.[29] Preece e oGeneral Post Office (GPO) da Grã-Bretanha inicialmente apoiaram e deram suporte financeiro aos experimentos de Marconi realizados naPlanície de Salisbury a partir de 1896. Preece havia se convencido da ideia por meio de seus experimentos com indução sem fio. No entanto, o apoio foi retirado quando Marconi formou aWireless Telegraph & Signal Company. Os advogados do GPO determinaram que o sistema era um telégrafo de acordo com o significado da Lei de Telégrafos e, portanto, estava sob o monopólio dos Correios. Isso não pareceu impedir Marconi.[30]:243–244 Depois que Marconi enviou sinais telegráficos sem fio peloOceano Atlântico em 1901, o sistema começou a ser usado para comunicação regular, incluindo comunicação de navio para terra e de navio para navio.[31]
Com esse desenvolvimento, a telegrafia sem fio passou a ser entendida como radiotelegrafia,código Morse transmitido por ondas de rádio. Os primeirostransmissores de rádio,transmissores primitivos de faísca usados até a Primeira Guerra Mundial, não podiam transmitir voz (sinais de áudio). Em vez disso, o operador enviava a mensagem de texto em um manipulador telegráfico, que ligava e desligava o transmissor, produzindo pulsos curtos ("ponto") e longos ("traço") de ondas de rádio, grupos dos quais compreendiam as letras e outros símbolos do código Morse. No receptor, os sinais podiam ser ouvidos como "bipes" musicais nosalto-falantes pelo operador de recepção, que traduzia o código de volta para texto. Em 1910, a comunicação pelo que era chamado de "ondas hertzianas" estava sendo universalmente chamada de "rádio",[32] e o termo telegrafia sem fio foi amplamente substituído pelo termo mais moderno "radiotelegrafia".
Ostransmissores primitivos de faísca usados até 1920 transmitiam por um método de modulação chamado ondaamortecida. Enquanto a tecla do telégrafo fosse pressionada, o transmissor produziria uma sequência de pulsos transitórios de ondas de rádio que se repetiam em uma taxa de áudio, geralmente entre 50 e vários milhares dehertz.[33] No alto-falante de um receptor, isso soava como um tom musical, um raspado ou um zumbido. Assim, os "pontos" e "traços" do código Morse soavam como bipes. A onda amortecida tinha uma grandelargura de banda de frequência, o que significa que o sinal de rádio não era uma única frequência, mas ocupava uma ampla faixa de frequências. Os transmissores de onda amortecida tinham um alcance limitado e interferiam nas transmissões de outros transmissores em frequências adjacentes.[34]
Após 1905, foram inventados novos tipos de transmissores radiotelegráficos que transmitiam códigos usando um novo método de modulação:onda contínua (CW)[35] (designado pelaUnião Internacional de Telecomunicações como tipo de emissão A1A).[36] Enquanto a tecla do telégrafo era pressionada, o transmissor produzia umaonda sinusoidal contínua de amplitude constante.[35] Como toda a energia da onda de rádio estava concentrada em uma única frequência, os transmissores CW podiam transmitir mais com uma determinada potência e também não causavam praticamente nenhuma interferência nas transmissões em frequências adjacentes. Os primeiros transmissores capazes de produzir ondas contínuas foram o transmissor com conversor de arco (arco de Poulsen), inventado pelo engenheiro dinamarquêsValdemar Poulsen em 1903,[37] e o alternador Alexanderson, inventado entre 1906 e 1912 por Reginald Fessenden eErnst Alexanderson.[38] Eles substituíram lentamente os transmissores de faísca em estações de radiotelegrafia de alta potência.
Entretanto, os receptores de rádio usados para ondas amortecidas não podiam receber ondas contínuas. Como o sinal CW produzido enquanto a tecla era pressionada era apenas umaonda portadora não modulada, ele não emitia som nos auto-falantes do receptor.[39] Para receber um sinal CW, era necessário encontrar uma maneira de tornar os pulsos da onda portadora do código Morse audíveis em um receptor.
Esse problema foi resolvido por Reginald Fessenden em 1901. Em seu receptor "heteródino", o sinal radiotelegráfico recebido é misturado no cristal detector ou no tubo de vácuo do receptor com uma onda senoidal constante gerada por umoscilador eletrônico no receptor chamadooscilador de frequência de batida (BFO). A frequência do oscilador é deslocado da frequência do transmissor de rádio. No detector, as duas frequências se subtraem e é produzida uma frequência debatimentos (heteródina) na diferença entre as duas frequências:.[40] Se a frequência BFO estiver próxima o suficiente da frequência da estação de rádio, a frequência de batimentos estará na faixa defrequência de áudio e poderá ser ouvida nos alto-falantes do receptor.[40] Durante os "pontos" e "traços" do sinal, o tom de batida é produzido, enquanto entre eles não há portadora e, portanto, nenhum tom é produzido. Assim, o código Morse é audível como "bipes" musicais nos auto-falantes.
O BFO era raro até a invenção, em 1913, do primeiro oscilador eletrônico prático, ooscilador de realimentação de tubo de vácuo deEdwin Armstrong. Depois disso, os BFOs eram parte padrão dos receptores de radiotelegrafia. Cada vez que o rádio era sintonizado em uma frequência de estação diferente, a frequência do BFO também precisava ser alterada, portanto, o oscilador BFO precisava ser sintonizável. Nos receptoressuper-heteródinos posteriores, a partir da década de 1930, o sinal do BFO era misturado com afrequência intermediária (IF) constante produzida pelo detector do super-heteródino. Portanto, o BFO poderia ter uma frequência fixa.[41]
Os transmissores de tubo de vácuo de onda contínua substituíram os outros tipos de transmissor com a disponibilidade de tubos de potência após aPrimeira Guerra Mundial, porque eram baratos. O CW tornou-se o método padrão de transmissão de radiotelegrafia na década de 20, os transmissores de faísca de onda amortecida foram banidos em 1930[10] e o CW continua a ser usado até hoje. Ainda hoje, a maioria dosreceptores de comunicação produzidos para uso em estações de comunicação de ondas curtas tem BFOs.[42]
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A União Internacional de Radiotelegrafia foi estabelecida não oficialmente na primeira Convenção Internacional de Radiotelegrafia, em 1906, e foi incorporada àUnião Internacional de Telecomunicações em 1932.[43] Quando os Estados Unidos entraram na Primeira Guerra Mundial, as estações privadas de radiotelegrafia foram proibidas, o que pôs fim ao trabalho de vários pioneiros nesse campo.[44] Na década de 1920, havia uma rede mundial de estações radiotelegráficas comerciais e governamentais, além do uso extensivo da radiotelegrafia por navios, tanto para fins comerciais quanto para mensagens de passageiros.[10] A transmissão de som (radiotelefonia) começou a substituir a radiotelegrafia na década de 1920 em muitas aplicações, possibilitando aradiodifusão.[45] Atelegrafia sem fio continuou a ser usada para comunicações privadas entre pessoas, governamentais e militares, como telegramas ecomunicações diplomáticas, e evoluiu para redes deradiotelefonia.[46] A implementação definitiva da telegrafia sem fio foi oteletipo, usando sinais de rádio, desenvolvido na década de 1930 e foi, por muitos anos, a única forma confiável de comunicação entre muitos países distantes.[47] O padrão maisavançado,CCITT R.44, automatizou o roteamento e a codificação de mensagens por meio de transmissões deondas curtas.[48]
Hoje, devido aos métodos mais modernos de transmissão de texto, a radiotelegrafia por código Morse para uso comercial se tornou obsoleta. A bordo, o computador e o sistemaGMDSS conectado por satélite substituíram amplamente o Morse como meio de comunicação.[49][50]
A radiotelegrafia deonda contínua (CW) é regulamentada pelaUnião Internacional de Telecomunicações (ITU) como tipo de emissão A1A.[36]
AComissão Federal de Comunicações dos EUA emite uma Licença de Operador de Radiotelegrafia comercial vitalícia. Para obter essa licença, é necessário passar em um teste escrito simples sobre regulamentos, em um exame escrito mais complexo sobre tecnologia e em uma demonstração de recepção de Morse com 20 palavras por minuto em linguagem simples e grupos de códigos de 16 ppm. É concedido crédito para licenças amadoras de classe extra obtidas de acordo com o antigo requisito de 20 ppm.[51]
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