CARSON, John Renshaw
Descripción
John Renshaw Carson [Pittsburgh (Pennsylvania), 1887 – New Hope (Pennsylvania), 1940]. Ingeniero eléctrico y matemático estadounidense. Un teórico de la transmisión de los primeros sistemas de comunicaciones. Inventor de la banda lateral única para transmisiones por radio. Desarrolló la regla del ancho de banda de Carson para calcular el ancho de banda de la modulación de frecuencia (FM). Formuló los fundamentos matemáticos para el uso de conductos metálicos como guía-ondas. Demostró la relación entre el cálculo operacional de Heaviside con la transformada de Laplace.
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Artículos seminalesBiografía
John Renshaw Carson nació en Pittsburgh (Pennsylvania) el 28 de junio de 1887. Asistió a la Universidad de Princeton y, en 1907, se graduó con una licenciatura en ciencias. Luego, entre 1907 y 1908, cursó estudios en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Y de regreso a la Universidad de Princeton, logró el título de ingeniero eléctrico en 1909. A continuación John Carson ingresó en la compañía Westinghouse Electric and Manufacturing donde trabajó durante dos años. En 1912 Carson logró la maestría en ciencias en la Universidad de Princeton donde, entre 1912 a 1914, fue profesor de Ingeniería Eléctrica y Física.
En 1914, John Carson abandonó la enseñanza en la Universidad e ingresó en la American Telephone and Telegraph (ATT) como ingeniero de transmisión participando en los primeros experimentos de radiotelefonía. En 1915, estudiando la teoría de la modulación de señales de radio, inventó la modulación de banda lateral única con portadora suprimida, Single Side Band (SSB o BLU) para transmisiones por radio. Con la modulación SSB se transmite la información usando una sola banda de frecuencia, esto es, el ancho de banda necesario para una señal SSB es la mitad que la de una AM (amplitud modulada).
Carson fue, además, el responsable de instalar el primer sistema de este tipo entre Pittsburgh y Baltimore. También formuló los fundamentos matemáticos para el uso de conductos metálicos para guiar las ondas de radio. El 1 de diciembre de 1915, Carson solicitó la patente titulada "Método y medios para la señalización con ondas de alta frecuencia" que fue concedida el 27 de marzo de 1923.
Entre los años 1917 y 1925, Carson, a través del cálculo operativo, analizó los efectos de los filtros en la modulación de amplitud, lo que permitió a los diseñadores de sistemas telefónicos predecir la diafonía en múltiples llamadas a través de un solo par de cables.
En 1919, Carson publicó un artículo en la revista del IRE (Institute of Radio Engineers) de casi 80 páginas sobre teoría de las oscilaciones eléctricas de las redes eléctricas y sistemas de transmisión. En esta revista, en 1922, presentó la formulación matemática de la modulación de frecuencia (FM) donde, a su vez, introducía una opinión negativa sobre la FM de banda estrecha, concluyendo que la FM no ofrecía ninguna ventaja respecto a la AM como un medio de conservación del espectro electromagnético. Las ideas de Carson eran correctas; sin embargo, Edwin H. Armstrong demostraría unos años después que la FM con limitación de amplitud reducía enormemente el ruido y la interferencia, lo que representaba una gran ventaja de la FM con respecto a la AM.
En 1924, en reconocimiento a sus valiosas contribuciones a la teoría de circuitos de corriente alterna y, en particular, a sus investigaciones sobre sistemas de filtro y telefonía de banda lateral única, Carson, recibió el premio IRE Morris N. Liebmann Memorial Award.
Carson también publicó una serie de artículos sobre este tema en la Bell System Technical Journal, culminando en 1926 con la publicación de su famoso libro Electrical Circuit Theory and the Operational Calculus, que popularizaba el cálculo operacional de Oliver Heaviside y en el que se estudiaba el régimen transitorio de los circuitos eléctricos. Demostró con rigor la relación entre el cálculo operacional de Heaviside con la transformada de Laplace.
En 1934, Carson fue transferido al Departamento de Investigación y Desarrollo de los Bell Labs.
En 1937, Carson recibió un doctorado honorario en Ciencias del Instituto Politécnico de Brooklyn. Y en 1939 la Medalla Elliott Cresson del Instituto Franklin.
Carson publicó 50 artículos técnicos y estaba en posesión de 25 patentes. Su aportación en los campos de electrónica y comunicaciones ha sido incluso comparada a la de Steinmetz en ingeniería eléctrica.
La Regla de Carson, por otro lado, es el nombre actual con el que se hace mención a una regla general conocida en telecomunicaciones referente al ancho de banda y que ofrece una estimación del ancho necesario para el tratamiento de la señal FM sin que se pierda excesiva información.
Entre las obras de John R. Carson se pueden destacar:
- 1921: "Propagación de ondas sobre cables paralelos: el efecto de proximidad", Revista filosófica, volumen IXLI, páginas 607–633
- 1922: "Notas sobre la teoría de la modulación", Actas del Instituto de Ingenieros de Radio, volumen 10, número 1, páginas 57–64
- 1924: Una generalización del teorema recíproco, Bell System Technical Journal 3: 393–399
- 1925: Selective Circuits and Static Interference, Bell System Technical Journal, 4:265
- 1926: Propagación de ondas en cables aéreos con retorno a tierra, Bell System Technical Journal, 5: 539
- 1926: Teoría de circuitos eléctricos y cálculo operativo, Nueva York: McGraw-Hill
- 1926: The Heaviside Operational Calculus, Bulletin of the American Mathematical Society 32(1):43–68, enlace del Proyecto Euclid
- 1936: (con SP Mead y SA Schelkunoff) Guías de ondas de hiperfrecuencia: Teoría matemática, Bell System Technical Journal 15: 310–333
John R. Carson falleció el 31 de octubre de 1940 en New Hope, Pennsylvania, Estados Unidos.
John Renshaw Carson nació en Pittsburgh (Pennsylvania) el 28 de junio de 1887. Asistió a la Universidad de Princeton y, en 1907, se graduó con una licenciatura en ciencias. Luego, entre 1907 y 1908, cursó estudios en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Y de regreso a la Universidad de Princeton, logró el título de ingeniero eléctrico en 1909. A continuación John Carson ingresó en la compañía Westinghouse Electric and Manufacturing donde trabajó durante dos años. En 1912 Carson logró la maestría en ciencias en la Universidad de Princeton donde, entre 1912 a 1914, fue profesor de Ingeniería Eléctrica y Física.
En 1914, John Carson abandonó la enseñanza en la Universidad e ingresó en la American Telephone and Telegraph (ATT) como ingeniero de transmisión participando en los primeros experimentos de radiotelefonía. En 1915, estudiando la teoría de la modulación de señales de radio, inventó la modulación de banda lateral única con portadora suprimida, Single Side Band (SSB o BLU) para transmisiones por radio. Con la modulación SSB se transmite la información usando una sola banda de frecuencia, esto es, el ancho de banda necesario para una señal SSB es la mitad que la de una AM (amplitud modulada).
Carson fue, además, el responsable de instalar el primer sistema de este tipo entre Pittsburgh y Baltimore. También formuló los fundamentos matemáticos para el uso de conductos metálicos para guiar las ondas de radio. El 1 de diciembre de 1915, Carson solicitó la patente titulada "Método y medios para la señalización con ondas de alta frecuencia" que fue concedida el 27 de marzo de 1923.
Entre los años 1917 y 1925, Carson, a través del cálculo operativo, analizó los efectos de los filtros en la modulación de amplitud, lo que permitió a los diseñadores de sistemas telefónicos predecir la diafonía en múltiples llamadas a través de un solo par de cables.
En 1919, Carson publicó un artículo en la revista del IRE (Institute of Radio Engineers) de casi 80 páginas sobre teoría de las oscilaciones eléctricas de las redes eléctricas y sistemas de transmisión. En esta revista, en 1922, presentó la formulación matemática de la modulación de frecuencia (FM) donde, a su vez, introducía una opinión negativa sobre la FM de banda estrecha, concluyendo que la FM no ofrecía ninguna ventaja respecto a la AM como un medio de conservación del espectro electromagnético. Las ideas de Carson eran correctas; sin embargo, Edwin H. Armstrong demostraría unos años después que la FM con limitación de amplitud reducía enormemente el ruido y la interferencia, lo que representaba una gran ventaja de la FM con respecto a la AM.
En 1924, en reconocimiento a sus valiosas contribuciones a la teoría de circuitos de corriente alterna y, en particular, a sus investigaciones sobre sistemas de filtro y telefonía de banda lateral única, Carson, recibió el premio IRE Morris N. Liebmann Memorial Award.
Carson también publicó una serie de artículos sobre este tema en la Bell System Technical Journal, culminando en 1926 con la publicación de su famoso libro Electrical Circuit Theory and the Operational Calculus, que popularizaba el cálculo operacional de Oliver Heaviside y en el que se estudiaba el régimen transitorio de los circuitos eléctricos. Demostró con rigor la relación entre el cálculo operacional de Heaviside con la transformada de Laplace.
En 1934, Carson fue transferido al Departamento de Investigación y Desarrollo de los Bell Labs.
En 1937, Carson recibió un doctorado honorario en Ciencias del Instituto Politécnico de Brooklyn. Y en 1939 la Medalla Elliott Cresson del Instituto Franklin.
Carson publicó 50 artículos técnicos y estaba en posesión de 25 patentes. Su aportación en los campos de electrónica y comunicaciones ha sido incluso comparada a la de Steinmetz en ingeniería eléctrica.
La Regla de Carson, por otro lado, es el nombre actual con el que se hace mención a una regla general conocida en telecomunicaciones referente al ancho de banda y que ofrece una estimación del ancho necesario para el tratamiento de la señal FM sin que se pierda excesiva información.
Entre las obras de John R. Carson se pueden destacar:
- 1921: "Propagación de ondas sobre cables paralelos: el efecto de proximidad", Revista filosófica, volumen IXLI, páginas 607–633
- 1922: "Notas sobre la teoría de la modulación", Actas del Instituto de Ingenieros de Radio, volumen 10, número 1, páginas 57–64
- 1924: Una generalización del teorema recíproco, Bell System Technical Journal 3: 393–399
- 1925: Selective Circuits and Static Interference, Bell System Technical Journal, 4:265
- 1926: Propagación de ondas en cables aéreos con retorno a tierra, Bell System Technical Journal, 5: 539
- 1926: Teoría de circuitos eléctricos y cálculo operativo, Nueva York: McGraw-Hill
- 1926: The Heaviside Operational Calculus, Bulletin of the American Mathematical Society 32(1):43–68, enlace del Proyecto Euclid
- 1936: (con SP Mead y SA Schelkunoff) Guías de ondas de hiperfrecuencia: Teoría matemática, Bell System Technical Journal 15: 310–333
John R. Carson falleció el 31 de octubre de 1940 en New Hope, Pennsylvania, Estados Unidos.
En 2013, Carson fue incluido en el Salón de la Fama del Diseño Electrónico por sus contribuciones a las comunicaciones.
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