banda de frecuencia

Una banda de frecuencia es un bloque contiguo de radiofrecuencias asignado por regulación para un propósito específico o clase de usuarios. La banda ISM de 2.4 GHz, por ejemplo, va de 2400 a 2483.5 MHz y está abierta a equipos industriales, científicos y médicos, así como a dispositivos inalámbricos sin licencia como Wi-Fi y Bluetooth. Una banda celular con licencia podría abarcar 30 o 50 MHz; una banda de radiodifusión cubre rangos mucho más amplios. Los límites son fijados por organismos de estándares nacionales o internacionales, y los equipos que operan en esa banda deben estar diseñados para transmitir y recibir solo dentro de esos límites.

Las bandas de frecuencia existen porque el espectro de radio es finito y está congestionado. Sin asignación, los transmisores interferirían entre sí a todas las distancias. Una banda aísla a los usuarios para que un router Wi-Fi en un edificio no interfiera con el sistema de comunicación de una aeronave en otro. La mayoría de las bandas tienen licencia, lo que significa que los gobiernos otorgan el uso exclusivo a los operadores (empresas de telecomunicaciones, radiodifusores, militares) por un período de años a cambio de tarifas y el cumplimiento de estándares técnicos. Las bandas sin licencia permiten que cualquiera opere allí, siempre que su equipo cumpla con los límites de potencia y las reglas de emisiones espurias.

La elección de la banda determina el diseño y el rendimiento del equipo. Las frecuencias más bajas (por debajo de 1 GHz) se propagan más lejos y penetran mejor los obstáculos, por lo que son muy valoradas para la cobertura de largo alcance; los operadores celulares pagan mucho por el espectro sub-1 GHz. Las bandas más altas (por encima de 3 GHz) permiten antenas más estrechas y mayores velocidades de datos, pero sufren una mayor pérdida de trayectoria y son bloqueadas por las paredes. Las bandas sin licencia de 5 GHz y 6 GHz, populares en Wi-Fi y en el backhaul celular, ofrecen más ancho de banda disponible que la congestionada banda de 2.4 GHz, pero requieren transmisores más potentes y más condiciones de línea de visión.

Un ingeniero que diseña un dispositivo inalámbrico debe elegir una banda basándose en la aprobación regulatoria, el espectro disponible, los requisitos de alcance y el costo. Un dispositivo IoT de banda estrecha podría usar la banda de 900 MHz para cobertura rural. Un punto de acceso urbano utiliza Wi-Fi de 5 GHz para evitar la congestión. Los sistemas de control industrial a menudo operan en la banda ISM de 2.4 GHz o en bandas de radio móvil privada (PMR) con licencia alrededor de 400 o 900 MHz. La armonización es incompleta: la banda de 800 MHz asignada en Europa difiere de la banda de 850 MHz utilizada en América del Norte, lo que obliga a los fabricantes a construir variantes para diferentes regiones.

Las bandas de guarda (espacios de frecuencia no utilizados) separan las asignaciones adyacentes para reducir el desbordamiento y la interferencia entre bandas. Cuando una banda se congestiona, los reguladores pueden subdividirla o abrir nuevas. El término banda también se utiliza para subcategorías: dentro de la banda C (4 a 8 GHz), las telecomunicaciones utilizan porciones ligeramente diferentes que el enlace descendente de satélite. El contexto importa; en radiodifusión, banda a menudo se refiere a rangos muy amplios (radio AM, radio FM), mientras que en telefonía celular e inalámbrica sin licencia, las bandas se miden en decenas o cientos de megahercios.