Conversión de Megahercios a Terahercios

Información sobre el Megahercio (MHz)

El megahercio es una unidad de frecuencia igual a un millón de hercios. Su símbolo es MHz. Cubre la parte del espectro radioeléctrico que sostiene la mayor parte de la radiodifusión y de la comunicación de corto alcance, y fue la unidad en la que se midió la velocidad de los ordenadores durante dos décadas.

La radio de FM ocupa de 87,5 a 108 megahercios casi en todas partes, banda elegida después de la Segunda Guerra Mundial porque era lo bastante alta para permitir los canales anchos que necesita la modulación de frecuencia y lo bastante baja para fabricar transmisores y receptores baratos. La televisión terrestre tomó las bandas vecinas, y el paso de la emisión analógica a la digital liberó buena parte de ellas para la telefonía móvil.

La comunicación aeronáutica se sitúa justo por encima de la radio FM, de 118 a 137 megahercios, y usa modulación de amplitud en lugar de la más nítida modulación de frecuencia. La elección es deliberada: cuando dos aeronaves transmiten a la vez, la modulación de amplitud produce un pitido de heterodino audible que advierte a todos de la colisión, mientras que la de frecuencia se quedaría sin más con la señal más fuerte y perdería la más débil en silencio.

Los procesadores de ordenador se calificaron en megahercios desde finales de los años setenta hasta alrededor del año 2000. El IBM PC original funcionaba a 4,77 megahercios, y la carrera de los megahercios que siguió terminó cuando las velocidades de reloj se estancaron cerca de los cuatro gigahercios por el calor, tras lo cual los fabricantes compitieron en número de núcleos. Las velocidades de bus de memoria y las temporizaciones de pantalla se siguen citando habitualmente en megahercios.

El ultrasonido médico trabaja entre unos 2 y 18 megahercios. Las frecuencias más altas dan mejor resolución pero penetran menos, de modo que una ecografía abdominal usa una frecuencia más baja que el examen de una estructura superficial, y el operador elige la sonda en consecuencia.

La identificación por radiofrecuencia, los mandos de puerta de garaje, los micrófonos inalámbricos, el VHF marino y la radioafición viven todos en este intervalo. También los armónicos que hacen que la electrónica mal apantallada interfiera entre sí, y por eso los ensayos reglamentarios se concentran en las emisiones en las decenas y centenas de megahercios.

La telefonía móvil ha convertido la unidad en un asunto de dinero. El espectro se subasta en bloques medidos en megahercios, y los gobiernos han recaudado decenas de miles de millones con las bandas de 700, 800, 900, 1800 y 2600 megahercios. La física fija el valor de cada una: las frecuencias más bajas llegan más lejos y penetran mejor en los edificios, de modo que las bandas de 700 y 800 cubren barato las zonas rurales, mientras que las más altas transportan más datos a distancias menores y convienen a las ciudades. El mapa de cobertura de un operador y sus velocidades de datos son, por tanto, consecuencia de qué megahercios logró comprar, y por eso las subastas se siguen tan de cerca como cualquier otra venta de activos nacionales.

Un megahercio equivale a un millón de hercios, a 1000 kilohercios o a 0,001 gigahercios.

Información sobre el Terahercio (THz)

El terahercio es una unidad de frecuencia igual a un billón de hercios. Su símbolo es THz. Ocupa el hueco entre las frecuencias de radio más altas y la luz infrarroja más baja, una región que durante casi todo el siglo XX fue tan difícil de generar o detectar que se la conoció como la brecha de los terahercios.

La dificultad era práctica y no teórica. Los osciladores electrónicos se quedan sin velocidad por encima de unos pocos cientos de gigahercios porque los portadores de carga no responden con la rapidez necesaria, mientras que las fuentes ópticas como el láser pierden eficiencia por debajo del infrarrojo. La banda intermedia no contaba con tecnología cómoda por ninguno de los dos lados, y durante décadas fue la parte menos explorada del espectro electromagnético.

Eso cambió con los láseres ultrarrápidos y las antenas fotoconductoras, que generan pulsos de terahercios iluminando un semiconductor con un pulso láser de unos pocos femtosegundos. La espectroscopia de terahercios en el dominio del tiempo mide hoy la respuesta de los materiales a lo largo de la banda, y la técnica se ha vuelto una herramienta habitual en ciencia de materiales.

El control de seguridad es la aplicación más conocida. La radiación de terahercios atraviesa la ropa, el papel, el plástico y las cerámicas, pero la detiene el metal y la absorbe el agua, y su energía por fotón es demasiado baja para ionizar nada, de modo que puede formar imágenes de objetos ocultos sin los riesgos de los rayos X. Los escáneres corporales de los aeropuertos funcionan con este principio.

La espectroscopia molecular usa la banda porque muchas moléculas grandes tienen aquí modos de rotación y vibración. Los explosivos y las drogas presentan firmas características en terahercios, y la técnica se emplea en el control de calidad farmacéutico para identificar formas cristalinas que parecen idénticas con otros métodos. La conservación del arte la aplica para ver bajo las capas de pintura sin tocar el lienzo.

La astronomía observa a estas frecuencias desde emplazamientos altos y secos o desde la órbita, porque el vapor de agua atmosférico absorbe con fuerza la radiación de terahercios. El polvo frío y el gas molecular de las regiones de formación estelar radian aquí, y por eso se construyen observatorios a gran altitud en Chile y en el polo sur.

La investigación en comunicaciones ha empezado a entrar en la banda. Las tasas de datos crecen con el ancho de banda disponible, y hay mucho más sitio por encima de 100 gigahercios que por debajo, de modo que en el laboratorio se han demostrado enlaces inalámbricos que transportan centenares de gigabits por segundo a frecuencias que se acercan al terahercio. El obstáculo es que el vapor de agua absorbe con fuerza estas ondas, limitando un enlace a unos pocos centenares de metros con aire despejado y a mucho menos bajo lluvia. Eso confina la técnica a saltos cortos: conexiones entre antenas de azotea, enlaces dentro de un centro de datos, o el último tramo entre una farola y un edificio, y no algo parecido a una radiodifusión.

Un terahercio equivale a un billón de hercios, a 1000 gigahercios o a una longitud de onda de unos 0,3 milímetros.