Fundamentos de Receptores de Radio y Modulación Angular

Parámetros Fundamentales del Receptor

Los parámetros más críticos en el diseño y evaluación de un receptor son la selectividad y la sensibilidad.

Conceptos Clave

• Selectividad: Es la capacidad del receptor para aceptar una banda de frecuencias específica y rechazar las señales adyacentes o interferentes.
• Sensibilidad: Define el nivel mínimo de la señal de RF (radiofrecuencia) que puede ser detectado a la entrada para producir una señal útil de información demodulada.
• Margen dinámico: Se define como la diferencia en decibelios (dB) entre el nivel de entrada mínimo necesario para discernir una señal y el valor de entrada que provoca la saturación del receptor, generando distorsión.
• Fidelidad: Es la capacidad de un sistema de comunicaciones para reproducir en la salida una réplica exacta de la información original.

Distorsiones que afectan la fidelidad

La fidelidad puede verse comprometida por tres tipos principales de distorsión:

• Fase
• Frecuencia
• Amplitud

Optimización del Ancho de Banda

El ruido térmico es la forma de ruido más prevaleciente y es directamente proporcional al ancho de banda. Por lo tanto, al reducir el ancho de banda, el ruido disminuye en la misma proporción, lo que incrementa la relación señal-ruido (SNR) y mejora la eficiencia global del sistema.

Receptores de AM

Existen dos tipos básicos de radiorreceptores: coherentes y no coherentes.

Modulación Angular

La modulación angular ocurre cuando se varía el ángulo de fase, θ(t), de una onda senoidal con respecto al tiempo. Matemáticamente, una onda con modulación angular se describe como: m(t) = Vc cos[ωt + α(t)].

Comparativa: Modulación Angular vs. AM

Ventajas

• Mejor fidelidad.
• Superior mejoramiento del ruido.
• Mayor aprovechamiento de la potencia.

Desventajas

• Requiere un mayor ancho de banda.
• Los circuitos de transmisión y recepción son más complejos y costosos.

Diferencias entre FM y PM

La distinción radica en qué propiedad de la portadora se varía de forma directa con la señal moduladora:

• Modulación directa de frecuencia (FM): Se varía la frecuencia de una portadora de amplitud constante en proporción directa a la amplitud de la señal moduladora, con una rapidez igual a la frecuencia de dicha señal.
• Modulación directa de fase (PM): Se varía la fase de una portadora de amplitud constante en proporción directa a la amplitud de la señal moduladora, con una rapidez igual a la frecuencia de dicha señal.