Nikola Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables, construyendo el primer radiotransmisor. Presentó la patente correspondiente en 1897 y dos años después Guillermo Marconi lograría su primera transmisión de radio. Marconi registró su patente el 10 de noviembre de 1900 y le fue rechazada por ser considerada una copia de la patente de Tesla. Se inició entonces un litigio entre la compañía de Marconi y Tesla. Tras recibir el testimonio de numerosos científicos destacados, la Corte Suprema de los Estados Unidos de América concluyó en 1943 a favor de Nikola Tesla.
En 1906, Alexander Lee de Forest modificó el diodo inventado en 1904 por John Fleming añadiéndole un tercer electrodo, con la intención de que detectase las ondas de radio sin violar la patente del diodo, creando así el triodo. Posteriormente se encontró que el triodo tenía la capacidad de amplificar las señales radioeléctricas y también generarlas, especialmente cuando se le hacía trabajar en alto vacío, algo que fue descubierto, analizado y perfeccionado por técnicos de AT&T y de General Electric, lo que permitió la proliferación de las emisiones de radio. El científico austriaco Von Lieben en un proceso totalmente independiente pero paralelo al seguido en Estados Unidos también inventó el triodo.
En 1907, inventaba la válvula que modula las ondas de radio que se emiten y de esta manera creó ondas de alta potencia en la transmisión.
En 1909 Marconi, con Karl Ferdinand Braun, fue también premiado con el Premio Nobel de Física por sus "contribuciones al desarrollo de la telegrafía sin hilos".
La nueva gran invención fue la válvula termoiónica detectora, inventada por un equipo de ingenieros de Westinghouse.
Un gran paso en la calidad de los receptores, se produce en 1918 cuando Edwin Armstrong inventa el superheterodino.
En los primeros tiempos de la radio toda la potencia generada por el transmisor pasaba a través de un micrófono de carbón. En los años 1920 la amplificación mediante válvula termoiónica revolucionó tanto los radiorreceptores como los radiotransmisores. Philips, Bell, Radiola y Telefunken consiguieron, a través de la comercialización de receptores de válvulas que se conectaban a la red eléctrica, la audición colectiva de la radio en 1928. No obstante, fueron los laboratorios Bell los responsables del transistor y, con ello, del aumento de la comunicación radiofónica.
En los años cincuenta la tecnología radiofónica experimentó un gran número de mejoras que se tradujeron en la generalización del uso del transistor.
Normalmente, las aeronaves utilizaban las estaciones comerciales de radio de modulación de amplitud (AM) para la navegación. Esto continuó así hasta principios de los años sesenta en que finalmente se extendió el uso de los sistemas VOR.
A principios de los años treinta radio-operadores aficionados inventaron la transmisión en banda lateral única (BLU).
En 1933 Edwin Armstrong describe un sistema de radio de alta calidad, menos sensible a los parásitos radioeléctricos que la AM, utilizando la modulación de frecuencia (FM). A finales de la década este procedimiento se establece de forma comercial, al montar a su cargo el propio Armstrong una emisora con este sistema.
En 1952, se transmite televisión comercial en color sistema NTSC, en EE.UU. El primer programa en ser transmitido en color fue Meet the Press (Encuentro con la Prensa) de la cadena NBC, un ciclo periodístico que sigue emitiéndose hasta nuestros días.
En 1956 se desarrolla el primer sistema de televisión europeo, que basándose en él mejora el NTSC de Estados Unidos. El sistema es el llamado SECAM. En España durante varios meses TVE transmitió en pruebas en SECAM, aunque finalmente la norma que adoptó fue PAL (ver 1963).
En 1957, la firma Regency introduce el primer receptor transistorizado, lo suficientemente pequeño para ser llevado en un bolsillo y alimentado por una pequeña batería. Era fiable porque al no tener válvulas no se calentaba. Durante los siguientes veinte años los transistores desplazaron a las válvulas casi por completo, excepto para muy altas potencias o frecuencias.
En 1963, se establece la primera comunicación radio vía satélite. Se desarrolla el sistema de televisión en color PAL que mejora el NTSC. La norma que se utiliza en España es PAL. La ventaja del PAL sobre el SECAM es que su circuitería es más sencilla.
Al final de los años sesenta la red telefónica de larga distancia en EE.UU. comienza su conversión a red digital, empleando radio digital para muchos de sus enlaces.
En los años setenta comienza a utilizarse el LORAN, primer sistema de radionavegación. Pronto, la Marina de EE.UU. experimentó con la navegación satélite, culminando con la invención y lanzamiento de la constelación de satélites GPS en 1987.
Entre las décadas de los años 1960 y 1980 la radio entra en una época de declive debido a la competencia de la televisión y el hecho que las emisoras dejaron de emitir en onda corta (de alcance global) por VHF (el cual solo tiene un alcance de cientos de kilómetros)
En los años 1990 las nuevas tecnologías digitales comienzan a aplicarse al mundo de la radio. Aumenta la calidad del sonido y se hacen pruebas con la radio satelital (también llamada radio HD), esta tecnología permite el resurgimiento en el interés por la radio.
A finales del siglo XX, experimentadores radioaficionados comienzan a utilizar ordenadores personales para procesar señales de radio mediante distintas interfaces (Radio Packet).
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