Modulacion Angular

Modulación Angular:
En una señal analógica pueden variar tres propiedades: la amplitud, la frecuencia y la fase. La modulación de frecuencia (FM) y la modulación en fase (PM), son ambas formas de modulación angular.
La modulación angular fue introducida en el año 1931, como una alternativa a la modulación en amplitud. Se sugirió que la onda con modulación angular era menos susceptible al ruidoque AM y consecuentemente, podía mejorar el rendimiento de las comunicaciones de radio. El mayor E.H. Armstrong desarrollo el primer sistema radio FM con éxito, en 1936 (quien también desarrollo el receptor superheterodino) y, en julio de 1939, la primera radiodifusión de señales FM programada regularmente comenzó en Alpine, New Jersey. Actualmente la modulación angular se usa extensamente parala radio difusión de radio comercial, transmisión de sonido de televisión, radio móvil de dos sentidos, radio celular y los sistemas de comunicaciones por microondas y satélite.
La diferencia entre modulación de frecuencia y modulación de fase, es en esencia, cual propiedad de la portadora se hace variar en forma directa con la señal moduladora: la frecuencia o la fase, y cual se hace variar deforma indirecta. Siempre que varía la frecuencia de una portadora varía la fase, y viceversa. Por consiguiente, la FM y la PM deben de estar presente al mismo tiempo siempre que se hace cualquier forma de modulación angular. Si la frecuencia de la portadora se hace variar directamente de acuerdo con la señal moduladora se obtiene la FM. Si se varía la fase de la portadora en forma directa por laseñal moduladora, resulta la PM. Por consiguiente la FM directa es PM indirecta, y la PM directa es FM indirecta. Se pueden definir las modulaciones de frecuencia y fase como sigue:
Modulación directa de fase (PM):
Consiste en variar 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 la señalmoduladora.
Modulación directa de frecuencia (FM):
Consiste en variar 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 la señal moduladora.
La frecuencia de la portadora oscila más o menos rápidamente, según la onda moduladora, esto es, si aplicamos una moduladora de 100 Hz, la onda modulada sedesplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central, que es la portadora; además el grado de esta variación dependerá del volumen con que modulemos la portadora, a lo que denominamos “índice de modulación”.
Debido a que los ruidos o interferencias alteran la amplitud de la onda, no afecta a la información transmitida en FM, puesto que la información se extrae dela variación de frecuencia y no de la amplitud, que es constante. Como consecuencia de estas características de modulación podemos observar cómo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud.
Características Principales Modulación directa de frecuencia (FM):
1.- Mayor insensibilidad al ruido
2.- Mayor Calidad de Sonido
3.- Ocupa másAncho de banda que la AM
4.- Toda le energía que transmite la FM contiene información
5.- Los Circuitos de modulación y demodulación son más complejos en AM.
6.- Se generan más armónicos que en Am por lo que las frecuencias utilizadas han de ser superiores (MHZ)
7.- Se propaga por onda Directa
8.- El espectro es simétrico respecto a la portadora

Análisis matemático:
La diferencia entre FMy PM se comprende con más facilidad si se definen los cuatros términos, teniendo como referencia la ecuación:

M(t) = Vc cos {wct + q (t)}, donde;

M(t) = onda con modulación angular.
Vc = amplitud máxima de portadora (volts).
Wc = frecuencia de la portadora en radianes, es decir, velocidad angular 2IIfc, en segundos.
q (t)= desviación instantánea de fase (radianes)

1. Desviación...