Fundamentos de la Modulación Angular: Frecuencia y Fase en Telecomunicaciones

Definición de Modulación Angular

La modulación angular es el proceso mediante el cual adecuamos una señal para poder ser radiada modificando su frecuencia o fase. En esta modulación se reduce el ruido, se mejora la fidelidad y se usa más eficientemente la potencia, pero se aumenta el ancho de banda y sus circuitos son más complejos.

Modulación de Frecuencia (FM) Directa e Indirecta

• FM Directo: Se obtiene variando la frecuencia de la portadora de amplitud constante de forma directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante.
• FM Indirecto: Se logra variando la fase de la portadora de amplitud constante de forma directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante.

Modulación de Fase (PM) Directa e Indirecta

• La definición de PM directo es equivalente al FM indirecto.
• La definición de PM indirecto es equivalente al FM directo.

Desviación de Frecuencia y Desviación de Fase

• La desviación de frecuencia es el desplazamiento relativo de la frecuencia de la portadora expresado en Hertz (Hz).
• La desviación de fase es el desplazamiento angular relativo de la portadora con respecto a una fase de referencia, expresado en radianes.

Fase, Frecuencia y Desviación Instantánea

Fase Instantánea

Es la fase precisa de la portadora en un instante de tiempo determinado.

Frecuencia Instantánea

Es la frecuencia precisa de la portadora en un instante de tiempo y se define matemáticamente como la primera derivada con respecto al tiempo de la fase instantánea.

Desviación de Frecuencia Instantánea

Es el cambio instantáneo en la frecuencia de la portadora y se define como la primera derivada con respecto al tiempo de la desviación de fase instantánea.

Relación entre la Portadora y la Señal Moduladora

Para Modulación en Frecuencia (FM)

Si la frecuencia instantánea es directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante, se tiene una modulación en frecuencia.

Para Modulación en Fase (PM)

Se tiene modulación en fase si la fase instantánea es directamente proporcional a la amplitud de la frecuencia modulante.

Impacto de la Amplitud y Frecuencia en la Desviación

Para la FM, la máxima desviación de frecuencia ocurre en los picos positivos y negativos de la señal modulante. Para la PM, la máxima desviación de frecuencia ocurre durante los cruces por cero de la señal modulante. En ambos casos, los cambios de frecuencia que ocurren son iguales a la frecuencia de la señal modulante.