VLF

Muy baja frecuencia, o VLF, describe la radiación electromagnética en la banda de 3 kHz a 30 kHz. En estas longitudes de onda, aproximadamente de 10 kilómetros a 100 kilómetros, las ondas de radio se propagan de maneras que difieren drásticamente de las frecuencias más altas. Viajan como ondas terrestres que se adhieren a la superficie de la Tierra y pueden penetrar el agua de mar a profundidades poco profundas, lo que las hace valiosas para aplicaciones industriales y de comunicación específicas donde la radio convencional fallaría.

El uso industrial principal de VLF es la comunicación submarina. Las operaciones militares y comerciales submarinas dependen de los transmisores VLF para llegar a las embarcaciones sumergidas porque la baja frecuencia penetra el agua salada donde las frecuencias más altas se absorben casi de inmediato. Los servicios marítimos civiles y algunas operaciones de investigación utilizan VLF para la sincronización horaria y las señales de navegación. Las longitudes de onda largas también significan que las antenas VLF pueden ser más pequeñas en relación con la longitud de onda que las requeridas para bandas de frecuencia aún más bajas, aunque siguen siendo estructuras sustanciales, a menudo de cientos de metros de altura.

Desafíos de propagación e interferencia

Las señales VLF se refractan en la ionosfera y pueden propagarse alrededor de la Tierra a través de múltiples trayectorias, lo que crea ventajas y complicaciones. Un solo transmisor VLF puede cubrir distancias continentales u oceánicas, pero esta misma propiedad significa que la interferencia de fuentes distantes es común. Las tormentas geomagnéticas y la actividad solar perturban la propagación VLF, razón por la cual las redes de monitoreo VLF se utilizan para estudiar el clima espacial. Los sistemas de energía industrial que operan a 50 Hz y 60 Hz pueden irradiar ruido VLF que degrada la recepción de señales débiles.

VLF también se utiliza en la detección de metales y estudios geofísicos. La baja frecuencia penetra el suelo y la roca con una atenuación manejable, lo que permite la detección de objetos metálicos enterrados y el mapeo de la conductividad del subsuelo. La prospección geológica y las rutinas de detección de artefactos explosivos sin detonar emplean sistemas VLF por esta razón. La banda de frecuencia se encuentra entre los efectos de transmisión de energía de frecuencia extremadamente baja (ELF) y las comunicaciones de alta frecuencia, lo que la convierte en una herramienta práctica donde ninguno de los extremos es adecuado.

El equipo industrial que genera señales VLF requiere fuentes de alimentación sustanciales y una cuidadosa sintonización de la antena. La eficiencia es modesta porque el desajuste de la longitud de onda entre la generación y la propagación en el espacio libre significa que las pérdidas resistivas en el propio transmisor son significativas. El trabajo VLF moderno a menudo implica el procesamiento de señales digitales para mejorar las relaciones señal/ruido y extraer datos débiles de entornos ruidosos.