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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN FACULTAD DE INGENIERIA DE PRODUCCIÓN Y SERVICIOS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES

TELECOMUNICACIONES I  RECEPTOR HETERODINO  BANDA LATERAL UNICA  AMPLITUD MODULADA DOCENTE: ING. ARCE MEDINA AUGUSTO HESIQUIO CICLO: SEMESTRE 5 GRUPO: “A” ALUMNO:  LLANOS TRIVIÑOS DIEGO AREQUIPA- PERÚ 2019

CUI:20173478

ÍNDICE CAPÍTULO I..................................................................................................................................... 1 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 1 CAPÍTULO II. RECEPTOR HETERODINO ..................................................................................... 2 1.

Funcionamiento de Receptor Heterodino AM y FM ....................................................... 2 1.1.

Receptor Superheterodino ........................................................................................ 2

1.2.

Amplificador de RF .................................................................................................... 2

1.3.

Mezclador .................................................................................................................... 3

1.4.

Oscilador Local .......................................................................................................... 3

1.5.

Amplificador de FI ...................................................................................................... 3

2.

Receptor de AM................................................................................................................. 5

3.

Receptor de FM ................................................................................................................. 6

CAPÍTULO III. BANDA LATERAL UNICA ...................................................................................... 8 4.

Concepto ........................................................................................................................... 8

5.

Ventajas y desventajas de transmisión de la BLU ......................................................... 8

6.

5.1.

Conservación del ancho de banda ........................................................................... 9

5.2.

Conservación de potencia ......................................................................................... 9

5.3.

Desvanecimiento selectivo........................................................................................ 9

5.4.

Reducción de ruido .................................................................................................... 9

5.5.

Receptores complejos ............................................................................................. 10

5.6.

Dificultades de sintonización .................................................................................. 10

Banda Lateral Única como una técnica de codificación de voz ................................. 10

CAPÍTULO IV. AMPLITUD MODULADA ...................................................................................... 11 7.

Aplicaciones Tecnológicas de la AM ............................................................................ 11

8.

Demodulación de AM ..................................................................................................... 11

CAPÍTULO V. CONCLUSIONES .................................................................................................. 13

CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN Una radio de AM, de FM, un televisor, un teléfono inalámbrico, un teléfono móvil, la unidad wi-fi de tu ordenador móvil, es decir, todo, absolutamente todo lo que utilice ondas de radio hoy es recibido por equipos superheterodinos. Un sistema de comunicación trasmite señales con información a través de un canal de comunicaciones que separa el trasmisor del receptor. La manipulación de esos cambios de las ondas sinusoidales es un proceso conocido como modulación/demodulación. La modulación es la capacidad inherente de tomar la información digital (ondas cuadradas) y modificar las frecuencias específicas de la señal portadora para que la información pueda ser transmitida de un punto a otro sin ningún problema. La demodulación es el proceso de regresar la información a su forma original. La transmisión electrónica no está limitada solo a líneas de grado de voz. También puede aplicarse a cualquiera otra frecuencia usando las mismas técnicas de modulación/demodulación sobre diferentes tipos de líneas, o pulsos, estos representan las señales digitales que pueden también ser transmitidos sobre circuitos diseñados específicamente para su propagación.

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CAPÍTULO II. RECEPTOR HETERODINO 1. Funcionamiento de Receptor Heterodino AM y FM 1.1.

Receptor Superheterodino

Heterodinar significa mezclar dos frecuencias en una etapa alineal (mezclador) a fin de obtener la suma o diferencia de las dos frecuencias de entrada. Los receptores superheterodinos basan su funcionamiento en la utilización de una o más etapas mezcladoras, estas trasladan la frecuencia de recepción a un valor de frecuencia normalizado, generalmente menor, denominado Frecuencia Intermedia (FI), para poder mezclar o heterodinar dos señales se debe disponer de una etapa mezcladora y un oscilador local, este último es además el encargado de seleccionar la frecuencia que se desea recibir. A estos receptores básicamente se los puede clasificar en Receptores de Simple Conversión y Receptores de Doble Conversión. El diagrama en bloques de un receptor de simple conversión se ve a continuación:

1.2.

Amplificador de RF

El amplificador de RF se constituye por una etapa amplificadora y un filtro pasa-banda. El objetivo principal de esta etapa es la de conferir al receptor el rechazo adecuado a las señales de Frecuencia Imagen, como ya se vio, la señal de frecuencia imagen está separada de la señal que se desea recibir en un valor igual a dos veces la FI, si esta señal de frecuencia imagen llega al mezclador, el receptor ya no será capaz de eliminarla, por norma el rechazo de señales de frecuencia imagen debe ser como mínimo de 60 dB dependiendo esto del tipo de servicio, pudiendo ser necesario un valor mayor. Para cumplir con esto es que el amplificador utiliza de dos a tres circuitos sintonizados en cascada anterior al amplificador y otros dos o tres a la salida de este. El transistor a utilizar como amplificador en esta etapa debe ser seleccionado cuidadosamente, el parámetro más importante a tener en cuenta es la Cifra de Ruido. La señal que ingresa por antena puede presentar muy bajo nivel, pudiendo ser del orden del v o menos, cuanto menor es esta tanto más sensible será el receptor. Para que el receptor sea capaz de recibir señales de pequeña amplitud, el aporte de ruido de este debe ser también pequeño, fundamentalmente debe ser pequeño el ruido aportado por las primeras etapas (Amplificador de RF y Mezclador). Lo antes dicho significa que el transistor a utilizar debe presentar la menor cifra de ruido posible. Un transistor especialmente apto para ser utilizado en etapas amplificadoras de RF son los MOS-FET de doble compuerta, especialmente los Ga-As Fet, que son los que presentan la menor cifra de ruido. Las características más importantes que debe presentar un amplificador de RF son las siguientes: Ganancia en potencia elevada Cifra baja de ruido Función de transferencia lineal, con rango dinámico amplio, es decir, capacidad de manejar señales de entrada altas sin distorsión de intermodulación (IMD) o distorsión de modulación 2

cruzada (CMD). Buena estabilidad dinámica Admitancia de transferencia inversa baja, de tal suerte que la antena esté aislada del mezclador y oscilador local Selectividad suficiente para evitar que la FI, la imagen y otras frecuencias de respuestas parásitas alcancen la entrada del mezclador. La selección de condiciones de operación necesita generalmente de un equilibrio entre estos requerimientos. 1.3.

Mezclador

La etapa mezcladora debe presentar características especiales que le permitirán al receptor presentar mejores prestaciones, algunas de estas características son las siguientes: Función de transferencia de ley cuadrática Rango dinámico amplio para señales de entrada Cifra de ruido baja Aislamiento de los puertos LO, RF y FI entre ellos Estabilidad dinámica Cualquier mezclador práctico presenta un compromiso entre estos requerimientos, la intermodulación de tercer orden y la distorsión por modulación cruzada en menor escala, están también presentes en mezcladores que utilizan FETs, esto se debe a que la relación de ley cuadrática teórica entre iD y vGS no es válida con señales de entrada de gran amplitud. La impedancia en el puerto de entrada de RF debe escogerse para un compromiso entre la ganancia de la etapa y la cifra de ruido. El circuito de salida del mezclador se conecta a la entrada de la FI, debiendo mentenerse la adaptación de impedancias entrada-salida. 1.4.

Oscilador Local

Este proporciona la componente de frecuencia que se debe mezclar con la señal de RF que ingresa por antena, produciendo a la salida del mezclador la señal de Frecuencia Intermedia (FI). Como ya se vio el LO debe estar libre de armónicas que pudieran originar respuestas espurias en la salida del mezclador, debiendo además presentar una estabilidad en frecuencia determinada, de tal suerte que la sintonía del receptor no se altere con cambios de temperatura, voltaje de alimentación y otras causas, la estabilidad en frecuencia de los receptores es un parámetro normalizado que estos deben cumplir. Cuando el receptor debe ser capaz de recibir distintos canales o frecuencias, el LO debe ser capaz de variar su frecuencia de oscilación, obviamente cuando se desplaza la frecuencia de operación el circuito sintonizado del amplificador de RF debe resintonizarse a la nueva frecuencia de recepción. 1.5.

Amplificador de FI

La mayor parte de la ganancia entre los terminales de antena y el detector, la proporciona el amplificador de FI. Sus redes interetapas (filtros), se diseñan para rechazar señales de canales adyacentes, así como respuestas espureas que pueden provenir del mezclador. La respuesta en frecuencia de la etapa de FI debe ser plana en la banda pasante con una caída abrupta, que la respuesta sea plana es especialmente deseable en receptores de FM, debido a que, si la banda pasante presenta ripple, este produciría distorsión de fase a la información. en los primeros receptores la respuesta de banda pasante se lograba utilizando circuitos sintonizados de doble sintonía o de sintonía única para requerimientos menos críticos, se utilizaba una cascada de dos o tres amplificadores sintonizados de este tipo, siendo muy crítico el ajuste de estos, ya que, si se desplaza la sintonía de uno respecto de otro, la característica de banda pasante se pierde, apareciendo distorsión. Con la aparición de los Circuitos Integrados y de los filtros a cristal o cerámicos, el diseño se la etapa de FI es mucho más simple, estos constituyen completas etapas de FI, incluyendo 2º oscilador local y mezclador, limitador, detector, silenciador, llave de silenciamiento, salida para control de frecuencia, etc. Con los CI los circuitos electrónicos se hicieron más pequeños y simples, permitiendo obtener grandes prestaciones con gran estabilidad, ya que los filtros no son sintonizables y no sufren corrimientos de frecuencia. La elección de la frecuencia intermedia depende de muchos factores. La frecuencia de FI más usada comúnmente es de 455 khz para recepción en AM (banda normal) y de 10,7 Mhz para la recepción de FM 3

comercial, estas se seleccionaron en los días de receptores a válvulas de vacío, para los que de una elección de una fFI baja permitía obtener una ganancia de etapa mayor, mejor estabilidad y menos problemas con capacitancias parásitas y efectos de inductancias por conductores. Sin embargo, la frecuencia de 455 khz usada en receptores de AM de banda normal, tiende a dar un rechazo de la frecuencia imagen pobre en la etapa de radio frecuencia, pues la frecuencia imagen queda separada sólo por 910 khz de la frecuencia de recepción deseada. Si se desea aumentar el rechazo de la señal de Frecuencia Imagen, se deberá aumentar el rechazo en el amplificador de RF, aumentando el Q de los filtros, o aumentar la frecuencia de la etapa de FI, de esta forma se logra separar más la señal de F Im. de la señal de RF, aumentando el rechazo suministrado por la etapa de RF a esta señal. Algunos valores de FI normalizados que se utilizan en la actualidad y para los cuales se dispone de filtros a cristal fabricados en serie, son los siguientes: 10,7 Mhz - 21,4 Mhz. - 45 Mhz. - 75 Mhz. - 90 Mhz. Un receptor heterodino recibe su nombre debido a que mezcla la señal sintonizada con una frecuencia generada localmente, obteniendo como resultado una frecuencia intermedia fija (FI) Si tenemos varias portadoras moduladas, para la demodulación se necesita un detector sintonizada para cada una, lo que significa complicar los receptores.La idea consiste en que un solo receptor funcione para una banda de frecuencias de estaciones normadas, tomemos por ejemplo la banda de AM (520Hz – 1600 Hz). ¿Cómo se soluciona el hecho de tener varias portadoras moduladas? En principio luego de sintonizar la portadora deseada, lo que se hace es cambiar dicha frecuencia a otro valor único sin alterar la modulación. De tal manera que este proceso significa sintonizar cualquier portadora modulada dentro de la banda y cambiar su valor en otra frecuencia única de trabajo. Este proceso se lo denomina conversión y la nueva frecuencia recibe la denominación de frecuencia intermedia (FI). De manera muy genérica se utiliza el término de receptor heterodino. Heterodinar significa mezclar. La señal de FI, se la amplifica y se la puede detectar con un solo demodulador, con independencia de la sintonizada. La FI se obtiene mezclando la señal de entrada con una generada localmente por un oscilador que difiere de la sintoniza en una FI. A la salida se obtendrá una gama de valores armónicos de sumas y restas y se sintonizará la que se desea. Esto implica que la señal del oscilador deberá variar en la medida de la sintonía manteniendo la relación de una FI por encima o por debajo. Esto se expresa con la siguiente ecuación: F(osc) = F(sint) ± FI Obtenida la FI, se la amplifica y luego se realiza la detección y se obtiene la banda base. La figura a continuación presenta un esquema en bloques simples de un receptor heterodino. Cuando en el receptor, el oscilador está por encima de la sintonía se los denomina superheterodinos. Si bien es cierto, la generación de la FI, es una alternativa muy útil, aparece un problema muy particular y es el de la frecuencia imagen. Supongamos que sintonizamos una portadora en 10 MHz modulada en AM y deseamos obtener una FI de 1 MHZ. La frecuencia del oscilador local deberá estar en 11 o en 9 MHz. Nótese que por la característica de la sintonía de manera muy atenuada las otras dos estaciones pueden ser tomadas. Si el oscilador estuviera en 9 MHz la portadora de 8 MHz, al mezclarse de la FI (9-8=1 MHz) y si el oscilador estuviere en 11 MHz se combina con la portadora de 12 MHz y se obtiene la FI (12-11=1). Para ambos casos esta es una situación no deseada ya que se toma una 4

portadora no sintonizada que ingresa como una sintoniza normal. Esta frecuencia se la denomina frecuencia imagen y surge como resultante de la conversión, se calcula como: F(img) = F(sint) ± 2 FI La frecuencia imagen no puede ser eliminada, pero se pueden minimizar sus efectos por ejemplo haciendo más selectivo el sintonizador es la entrada para que solo pase la portadora deseada. Por esto es que se utiliza un amplificador de RF a la entrada del mezclador. Pero debe tenerse en cuenta que cuando se desea obtener una FI, a partir de una portadora sintonizada muy elevada este amplificador no puede ser tan selectivo. Por ello es muy importante el criterio de elección de la FI. Esta debería ser tan baja como sea posible y tan alta como sea necesario, para que se pueda rechazar la imagen. Esto ha llevado a tener receptor de doble y hasta de triple conversión, obteniendo en primera instancia FI altas y luego por sucesivas conversiones la deseada. El criterio es elegir la FI, de tal manera que la frecuencia imagen quede afuera de la banda de servicio del que se trata. 2. Receptor de AM

A estos receptores se los construye para ser capaces de recibir una gama de frecuencias, por esto la sintonía del amplificador de RF debe ser variable, como así también el oscilador local, además la variación de estos debe estar sincronizada (sintonía en tandem) esto se indica con la línea punteada en la gráfica anterior, de esta forma al variar el oscilador local para sintonizar otra emisora, se debe reajustar el amplificador de RF a la nueva frecuencia de recepción, esto permite obtener la mejor sensibilidad del receptor. El oscilador local debe oscilar por encima de la frecuencia de recepción un valor igual al de la frecuencia intermedia (FI), para el caso de receptores de AM destinados a aperar en la banda de radiodifusión, el rango de frecuencia de recepción va de 540 a 1600 Khz y el valor de la FI es de 455 khz. Este sistema de sintonía se utiliza en equipos receptores modernos de banda corrida, en estos, el oscilador local se compone de un sintetizador de frecuencias donde con la misma tensión de control del sintetizador se controla a la sintonía del amplificador de RF. 5

3. Receptor de FM Los receptores de FM son aquellos capaces recibir y demodular señales moduladas en Fase o Frecuencia. Las diferencias más importantes que presentan estos receptores de FM respecto de los de AM son las siguientes:    

Anchos de bandas de FI mayores. Limitadores de amplitud. Demoduladores de frecuencia o fase. Posibilidad de multiplexado estereofónico en servicio de radiodifusión.

El diseño de un receptor de FM básicamente es el mismo que para un receptor de AM. En receptores de FM no es necesario que haya linealidad en las etapas anteriores a la detección, en realidad, es más ventajoso trabajar a estas etapas en zonas de limitación (saturación), consiguiendo de esta forma eliminar variaciones de amplitud y ruido de fondo. Por otro lado, el demodulador debe ser capaz de convertir las variaciones de frecuencia o fase de la señal de entrada en variaciones de amplitud. Esto se podría conseguir en forma simple en un receptor de AM, para esto se sintoniza el receptor de forma tal que la frecuencia de portadora se ubique a mitad de recorrido, en uno de los lados de la curva de selectividad. Cuando la frecuencia de señal varia con la modulación, la misma oscila y da como resultado una salida cuya amplitud varia con el corrimiento de frecuencia, esta luego se demodula como una señal de AM.

Con receptores que tienen curvas de selectividad de lados empinados, este método no resulta muy satisfactorio ya que la distorsión se hace severa, a menos que la desviación de frecuencia sea reducida, pues la desviación de frecuencia y amplitud de la salida son lineales sólo sobre una parte reducida de la curva de selectividad.

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Fundamentalmente para lograr una sensibilidad menor que 1 V, un receptor de FM requiere una ganancia de varios millones, valor demasiado elevado para mantener la estabilidad en una sola frecuencia, esto es sin utilizar una traslación de frecuencia, en este caso se amplifica y demodula directamente a la frecuencia de recepción. Por este motivo está generalizado el uso de los receptores de FM del tipo Superheterodino. Comparando los diagramas en bloques de un receptor de AM con uno de FM, surgirán tres diferencias fundamentales: el receptor de FM emplea un Filtro de mayor ancho de banda, el detector es diferente, y se ha agregado una etapa limitadora entre el amplificador de FI y el detector. Por lo demás, las funciones, y a menudo los circuitos correspondientes a las etapas de RF, oscilador, mezclador y de audio serán exactamente iguales en ambos receptores. Durante la operación, la diferencia notable entre los dos receptores es el efecto del ruido y la interferencia sobre una señal que se recibe. Desde las primeras épocas la interferencia ha sido uno de los problemas más importantes que deben superar los receptores. Las etapas limitadoras y discriminadoras son capaces de eliminar gran parte del ruido, excepto el que se enmascara de manera que adquiere la característica de una modulación de frecuencia. El sistema de FI del receptor y la sintonía del detector de fase deben estar exactamente alineados para lograr una buena supresión del ruido. Los receptores de FM funcionan de manera especial cuando se presentan interferencias, exhibiendo una característica conocida como efecto de captura. Esto significa que la única señal recibida demodulada será la señal de mayor intensidad, aun cuando no sea mucho más fuerte que las de otras estaciones recibidas. Ancho de Banda: El ancho de banda que deben presentar los receptores de FM, es un parámetro que se encuentra normalizado, este es muy variado y depende del tipo de servicio al que se destinará el receptor. En receptores de radiodifusión se requiere un ancho de banda de 200 Khz., en receptores de telefonía (Banda Angosta) se requiere un ancho de banda de 15 Khz ó en algunos casos 12,5 Khz. Además de estas características de ancho de banda pasante, el rechazo de señales de canales adyacentes es también una función que debe cumplir la etapa de FI, para esto utiliza una serie de filtros cerámicos o a cristal de respuesta adecuada. En la mayoría de los receptores de FM antiguos, la selectividad necesaria de la etapa de FI se lograba utilizando un cierto número de circuitos sintonizados de doble sintonía. El amplio ancho de banda y la característica de respuesta en fase que requiere el sistema de FI requiere que todos los transformadores sintonizados utilizados sean cuidadosamente diseñados y alineados. En la actualidad, el uso de filtros de alta selectividad con un bajo ripple en la banda pasante, simplifica en forma importante la tarea de diseño y alineación de estos receptores. Se dispone de filtros Monolíticos a Cristal o Cerámicos de bajo costo y con prestaciones muy variadas, estos filtros generalmente se colocan en el receptor a la salida del primer mezclador.

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CAPÍTULO III. BANDA LATERAL UNICA 4. Concepto Es una evolución de la AM. La banda lateral única es muy importante para la rama de la electrónica básica ya que permite transmitir señales de radio frecuencia que otras modulaciones no pueden transmitir. En la transmisión en amplitud modulada se gasta la mitad de la energía en transmitir una onda de frecuencia constante llamada onda portadora, y sólo un cuarto en transmitir la información de la señal moduladora —normalmente voz— en una banda de frecuencias por encima de la portadora. El otro cuarto se consume en transmitir exactamente la misma información, pero en una banda de frecuencias por debajo de la portadora. Es evidente que ambas bandas laterales son redundantes, bastaría con enviar una sola. Y la portadora tampoco es necesaria. Por medio de filtros colocados en el circuito de transmisión, el transmisor BLU elimina la portadora y una de las dos bandas. El receptor, para poder reproducir la señal que recibe, genera localmente —mediante un oscilador— la portadora no transmitida, y con la banda lateral que recibe, reconstruye la información de la señal moduladora original. Un ejemplo de emisor/receptor BLU es el BITX. 5. Ventajas y desventajas de transmisión de la BLU La superioridad tecnológica de la banda lateral única sobre la amplitud modulada reside en esa necesidad de gastar sólo un cuarto de la energía para transmitir la misma información. En contrapartida, los circuitos de transmisores y receptores son más complejos y más caros. La modalidad de mayor uso es la USB (banda lateral superior, del inglés Upper Side Band). Por razones históricas, en el servicio de radioaficionados para frecuencias por debajo de 10,7 MHz se transmite sólo la banda lateral inferior (LSB), y por encima, sólo la banda lateral superior (USB). La LSB también se utiliza en las comunicaciones marítimas.

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Hay cuatro ventajas predominantes de la transmisión de la banda lateral única con portadora suprimida o reducida sobre la transmisión de doble banda lateral con portadora completa. 5.1.

Conservación del ancho de banda

La transmisión de la banda lateral única requiere de la mitad del ancho de la banda, que la transmisión de doble banda lateral de la AM convencional. Esta ventaja es especialmente importante, hoy en día, con un espectro de frecuencias de radio que ya está saturado. 5.2.

Conservación de potencia

Con una transmisión de banda lateral única, sólo se transmite una banda lateral y normalmente una portadora suprimida o reducida. Como resultado, se necesita mucho menos potencia total transmitida para producir esencialmente la misma cantidad de señal que se logra con la transmisión de doble banda lateral con portadora completa. En consecuencia, se pueden utilizar transmisores más pequeños y más confiables con la banda lateral única. 5.3.

Desvanecimiento selectivo

Con la transmisión de la doble banda lateral, las dos bandas laterales y la portadora pueden propagarse a través del medio de transmisión por diferentes trayectorias y, por lo tanto, pueden experimentar diferentes deterioros en la transmisión. Esta condición se llama desvanecimiento selectivo. Un tipo de desvanecimiento selectivo se llama desvanecimiento de la banda lateral. Con el desvanecimiento de la banda lateral, una banda lateral se atenúa significativamente. Esta pérdida resulta en una amplitud de la señal reducida a la salida del demodulador de receptor y consecuentemente una relación de señal o ruido reducido a -3dB. Esta pérdida causa algo de distorsión, pero no es totalmente perjudicial para la señal, porque las dos bandas laterales contienen la misma información. La forma más común y más grave de desvanecimiento selectivo es el desvanecimiento de la amplitud de la portadora. La reducción del nivel de la portadora, de una onda 100% modulada, hará que el voltaje de la portadora sea menor que la suma del vector de las dos bandas laterales. En consecuencia, la envolvente asemeja una señal sobremodulada, causando una distorsión severa de la señal demodulada. La tercera causa del desvanecimiento selectivo es un desplazamiento de fase en la banda lateral o de la portadora. Cuando cambian las posiciones relativas de los vectores de la banda lateral y de la portadora de la señal recibida, ocurrirá un cambio definitivo en la forma de la envolvente, causando una señal demodulada severamente distorsionada. Cuando se transmite sólo una banda lateral y una portadora reducida o totalmente suprimida, el desplazamiento de fase de la portadora y el desvanecimiento de la portadora no pueden ocurrir, y el desvanecimiento de la banda lateral sólo cambia la respuesta de la amplitud y la frecuencia de la señal demodulada. Estos cambios no producen generalmente suficiente distorsión para ocasionar pérdida de inteligibilidad con la señal recibida. Con la transmisión de banda lateral única, no es necesario mantener una relación de amplitud o fase específica entre las señales de la portadora y de la banda lateral. 5.4.

Reducción de ruido

Debido a que el sistema de banda lateral única utiliza sólo la mitad del ancho de banda que la AM convencional, la potencia de ruido térmico se reduce a la mitad del sistema de doble banda lateral. Tomando en cuenta la reducción del ancho de banda y la inmunidad al desvanecimiento selectivo, los sistemas SSB gozan de una ventaja en la relación de S/N aproximada a 12 dB sobre la AM convencional (o sea, un sistema convencional de AM tiene que transmitir una señal 12 dB más potente, para alcanzar el mismo rendimiento que un sistema comparable de banda lateral única). Otra ventaja de esta modulación sobre la AM estriba en que la potencia de emisión se concentra en un ancho de banda más estrecho, normalmente 2,4 kilohercios, por lo tanto, es muy sobria en el uso de las frecuencias, permitiendo más transmisiones simultáneas en una banda dada. Como desventaja podemos citar su peor calidad de sonido si la comparamos con la AM.

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Existen dos desventajas principales de la transmisión de banda lateral única con portadora reducida o suprimida en comparación con transmisión convencional de doble banda lateral con portadora completa. 5.5.

Receptores complejos

Los sistemas de banda lateral única requieren de receptores más complejos y costosos que la transmisión de AM convencional. Esto se debe a que la mayoría de las transmisiones de banda lateral única incluyen una portadora reducida o suprimida; por lo tanto, no puede utilizarse la detección de envolvente a no ser que la portadora se regenere a un nivel elevado. Los receptores de la banda lateral única requieren de un circuito de sincronización y de la recuperación de la portadora, como un sintetizador de frecuencias PLL, que eleva su costo, complejidad y tamaño. 5.6.

Dificultades de sintonización

Los receptores de banda lateral única requieren una sintonización más compleja y precisa que los receptores de AM convencionales. Esto es indeseable para el usuario normal. Esta desventaja puede superarse utilizando unos circuitos de sintonización más precisos, complejos y costosos. 6. Banda Lateral Única como una técnica de codificación de voz BLU también se puede adaptar al desplazamiento de frecuencia de banda base y la inversión de frecuencia. Esta característica se utilizó, en combinación con otras técnicas de filtrado, durante la Segunda Guerra Mundial como método sencillo para el cifrado de conversaciones Telefónicas entre los EE. UU y Reino Unido, pero fueron interceptadas y "descifradas" por los alemanes. De hecho, las señales podrían ser entendidas directamente por personal cualificado. Hoy en día, estas técnicas de codificación son fáciles de descifrar utilizando sencillos métodos y ya no se consideran seguras.

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CAPÍTULO IV. AMPLITUD MODULADA Es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para la transmisión de información a través de una onda transversal de televisión. La modulación en amplitud (AM) funciona mediante la variación de la amplitud de la señal transmitida en relación con la información que se envía. Contrastando esta con la modulación de frecuencia, en la que se varía la frecuencia, y la modulación de fase, en la que se varía la fase. A mediados de la década de 1870, una forma de modulación de amplitud, inicialmente llamada "corrientes ondulatorias", fue el primer método para enviar con éxito audio a través de líneas telefónicas con una calidad aceptable.

7. Aplicaciones Tecnológicas de la AM Una gran ventaja de AM es que su demodulación es muy simple y, por consiguiente, los receptores son sencillos y baratos; un ejemplo de esto es la radio a galena. Otras formas de AM como la modulación de banda lateral única o la modulación de doble banda lateral son más eficientes en ancho de banda o potencia pero en contrapartida los receptores y transmisores son más caros y difíciles de construir, ya que además deberán reinsertar la onda portadora para conformar la AM nuevamente y poder demodular la señal transmitida. La AM es usada en la radiofonía, en las ondas medias, ondas cortas, e incluso en la VHF: es utilizada en las comunicaciones de radio entre los aviones y las torres de control de los aeropuertos. La onda media comercial, capaz de ser captada por la mayoría de los receptores de uso doméstico, abarca un rango de frecuencia que va desde 500 kHz a 1700 kHz. 8. Demodulación de AM Existen dos posibilidades para la demodulación de una señal 𝑓(𝑡) modulada en AM. La primera de ellas, la más simple, es sólo posible en caso de que se cumpla la condición siguiente: ‖𝑓𝑛 (𝑡)‖ ≤ 𝑚 En este supuesto, la envolvente de la señal modulada, esto es 1 + 𝑚 × 𝑓𝑛 (𝑡) es siempre positiva y para recuperar la señal moduladora es suficiente con un receptor que capte dicha envolvente. Esto 11

se consigue con un simple circuito rectificador con carga capacitiva. Así funcionaba la pionera radio de galena. La otra opción para la demodulación de la señal modulada en AM es utilizar el mismo tipo de demodulación que se usa en las otras modulaciones lineales. Se trata del demodulador coherente. Para ello, es necesario conocer la frecuencia de la portadora 𝑤𝑝 y, en ocasiones, también la fase, lo que requiere la utilización de un PLL (Phase Lock Loop). En este otro supuesto, no es necesario que el índice de modulación sea menor que la unidad, o lo que es lo mismo, no es necesario que la envolvente [1 + 𝑚 · 𝑥(𝑡)] sea siempre positiva. El demodulador coherente utiliza la siguiente propiedad matemática de la función coseno: 𝑐𝑜𝑠 2 (𝜙) =

1 cos(2𝜙) + 2 2

para multiplicar la función 𝑆(𝑡) por la portadora: 𝑆𝑝 (𝑡) = 𝑆(𝑡) cos(𝑤𝑐 ) =

1 + 𝑚 × 𝑓𝑛 (𝑡) cos(2𝑤𝑐 ) + 2 2

A partir de esto, con un filtro paso bajo y un supresor de continua, se obtiene la señal 𝑓 (𝑡).

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CAPÍTULO V. CONCLUSIONES 

En telecomunicaciones, heterodinar significa generar una frecuencia a partir de la mezcla de otras dos. Es decir, dos señales con frecuencias definidas se mezclan y generan una resultante que luego es procesada de manera adecuada. A esto se le llama heterodinar: mezclar frecuencias y obtener una tercera señal con resultados útiles.



Los equipos de emisión/recepción son más simples que los de FM y más baratos.



El ancho de banda utilizado por canal es más estrecho



Hay que tener en cuenta que en radio AM la información va codificada en la amplitud de la señal portadora, por lo que un rayo de una tormenta, una chispa de un motor eléctrico o de una bujía de moto, etc., van a modificar la amplitud de esta señal y por tanto introducirán un ruido, esto no sucede en radio FM.



Por tanto, queda claro que donde busquemos calidad de sonido no se va a usar la modulación AM, pero sí en otras muchas aplicaciones que no sean tan críticas ante los ruidos.



Se optimiza más la potencia, por ejemplo, en emisión AM de banda lateral superior (USB), la potencia necesaria en la emisión es 1/4 de la usada en AM standard. Esto se consigue gracias a que no se transmite la portadora (50% de la potencia) ni la banda lateral inferior (25% de la potencia). Estos receptores se utilizan en radioafición y son más complejos que los de AM de la banda comercial (desde 535 a 1605 kHz).

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