En un sistema de
transmisión, es imprescindible la existencia de un equipo
transmisor, un canal de comunicación y un dispositivo receptor. Las
características del transmisor y del
receptor deben ajustarse a las características del
canal.
En los sistemas de
radio, el
canal es conformado por el aire y la manera
de lograr que una señal se propague en el espacio, es
mediante ondas
electromagnéticas, comúnmente denominadas ondas de
radio. Estas ondas, para transportar informaciones necesitan ser
modificadas en alguno de sus parámetros en función de
la información.
Uno de los métodos
empleados, es el llamado AMPLITUD MODULADA [AM], que consiste en
variar la amplitud de la onda de radio. Cuando una señal
de baja frecuencia [BF], controla la amplitud de una onda de alta
frecuencia [RF], tenemos una modulación
por amplitud. La Radio y
la
Televisión no hubieran sido posibles sin la
modulación.
En la transmisión existen dos procesos
fundamentales. El primero, imprimir la Información [BF] en
la Portadora [RF], proceso al que
llamamos MODULACIÓN. El segundo, es el proceso
decodificador, es decir la recuperación de la
información, procedimiento que
denominamos DEMODULACIÓN o DETECCIÓN.
2. Modulación AM Balanceado – Definición de
Modulación por Amplitud
Para presentar lo que es la modulación en
amplitud, comencemos con una etapa amplificadora, donde la
señal de entrada "Eo" se amplifica con una ganancia
constante "A". En ese caso la salida del amplificador, "Em", es
el producto de A
y Eo.
Supongamos ahora que la ganancia de la etapa amplificadora "A" es
variable en función del tiempo, entre 0
(cero) y un valor
máximo, regresando a 0 (cero). Lo anterior significa, que
la etapa amplificadora multiplica el valor de entrada "Eo" por un
valor diferente de "A" en cada instante. La descripción efectuada en el proceso
anterior, es lo que denominamos Modulación en Amplitud.
Por lo tanto, la modulación en amplitud es un proceso de
multiplicación y se muestra en la
próxima figura. Al multiplicador lo podemos considerar
también, como un dispositivo de ganancia controlada por
una tensión. En este caso, la entrada de control de
ganancia corresponde con la entrada "x". La forma de onda
mostrada en la figura pertenece a un modulador balanceado; mas
adelante explicaremos esa denominación. En ella podemos
observar que la envolvente de "Em", tiene la misma forma que la
señal de entrada "Es".
3. Descripción matemática
Se alimenta una de las entradas de un circuito
multiplicador con una RF portadora que llamamos "Eo". La segunda
entrada del multiplicador se la alimenta con la señal de
BF audio que denominaremos "Es" [modulante]. Esta última
señal, es la que promoverá la variación de
ganancia del circuito. A los efectos del análisis matemático, las
señales Eo y Es son senoidales y las escribiremos como
sigue:
donde; es el valor de pico de la onda portadora (señal de
RF). Recordemos que
y,
siendo: el valor de pico de la señal de BF o
audio.
Si se aplican las señales definidas a las
entradas de un circuito multiplicador [modulador] el voltaje de
salida se expresa
como sigue:
Nota:
El valor 1/10 es lo que se denomina factor
de multiplicación y es un parámetro propio de cada
circuito modulador (multiplicador). En este caso, se ha adoptado
éste valor por ser un valor típico.
La ecuación anterior representa el producto de dos
señales senoidales de frecuencia distinta. La
expresión exhibida no tiene la forma que habitualmente
utilizan los Ingenieros y Técnicos en Radiocomunicaciones,
ésta, se obtiene efectuando la sustitución del
producto de las funciones seno,
por una identidad
trigonométrica. La mencionada identidad es la
siguiente:
efectuando el reemplazo correspondiente, se
tiene:
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