¿Qué es un espectro de frecuencia?

La energía creada por la radiación electromagnética se genera a partir de las fuerzas ejercidas por las fluctuaciones variables de los campos de fuerza magnética y eléctrica que emanan en ángulo recto entre sí y viajan a la velocidad de la luz. Estas perturbaciones electromagnéticas crean ondas que pueden medirse y que ocurren o pulsan a diferentes velocidades o frecuencias cada segundo. Un espectro de frecuencia es un método para clasificar, por sus nombres comúnmente entendidos, los elementos discretos y únicos de todas las ocurrencias electromagnéticas en términos de la frecuencia de la energía radiada inducida cada segundo. Las ondas de radio, transmisiones de televisión, rayos X, microondas y transmisiones infrarrojas son radiaciones electromagnéticas cuyos atributos esenciales pueden definirse e identificarse por la frecuencia o cantidad de radiación que produce cada tipo.

La frecuencia se define como el número de ciclos completos de ondas de energía electromagnética que ocurren cada segundo. La unidad internacional de medida utilizada para describir un ciclo es 1 hertz (Hz). Dado que cada porción del espectro electromagnético tiene una firma de frecuencia reveladora, se puede identificar por medio de un analizador de espectro de frecuencia que es capaz de medir con precisión los ciclos de onda por segundo del fenómeno electromagnético particular bajo observación.

Cada una de las variadas formas de energía electromagnética ocupa un lugar designado en el espectro de frecuencia. El continuo electromagnético, como se expresa en términos de la frecuencia o la intensidad de la radiación emitida por cada segmento distinto, varía de 10 ⁶ Hz a 10 ²⁵ Hz. Las ondas de radio ocupan el extremo inferior del espectro de frecuencia, mientras que los rayos gamma radiactivos ocupan el extremo superior. El rango de frecuencia abarcado por el espectro electromagnético es inmenso. Las frecuencias generadas por las transmisiones de radio y las producidas por la luz visible varían en un orden de magnitud de un millón de millones.

El espectro de frecuencia para las transmisiones de radio se clasifica además en rangos de frecuencias o "bandas", tanto como un medio para minimizar la interferencia como para compartir el ancho de banda entre múltiples usuarios. El Acuerdo de la Unión Internacional de Telecomunicaciones asigna ciertos rangos de frecuencias de transmisión de radio para minimizar la interferencia en el espectro de radio de onda corta. Las bandas de alta frecuencia se asignan entre emisoras internacionales de onda corta, operadores de radioaficionados y comunicaciones de radio marina.

Para asegurar transmisiones de radio confiables y sin interferencias, las agencias gubernamentales nacionales a menudo regulan ciertos aspectos del espectro de frecuencia. En los Estados Unidos, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) asigna las bandas de frecuencia entre las empresas, el público en general y los operadores de radioaficionados para limitar cualquier posible interferencia entre bandas. Cada banda está designada como un rango de frecuencia específico, y ese espectro de frecuencia está reservado para cada uno de los diversos grupos específicos del usuario.