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TEMA 2: TRANSMISION POR MODULACION ANGULAR (PM) Y MODULACION DE FRECUENCIAS.

A. Sensibilidad a la desviación de frecuencias.
El cambio en frecuencia (Δf) se llama desviación en frecuencia. Suponga que la frecuencia de la portadora es fc. La modulación causará que la frecuencia de la señal varíe (se desvíe) de su valor original. Si el diseño del sistema de modulación es adecuado, estadesviación será proporcional a la amplitud de la señal modulante.
En ocasiones esto se conoce como modulación lineal, aunque ningún proceso de modulación es completamente lineal. La FM puede llamarse lineal sólo en el sentido de que la gráfica que relaciona la amplitud instantánea de la señal modulante em con la desviación de frecuencia instantánea Δf, es una recta. La pendiente de esta recta es larelación Δf/em, y representa la sensibilidad de desviación del modulador, en unidades de hertz por voltio. Llamémosle a esta constante kf.
Entonces esto se demuestra en la siguiente figura:

Diagrama simplificado de un generador de FM

Sensibilidad de desviación en un transmisor de FM

B. Formas de onda de FM y PM.
La figura 1-B muestra la modulación en frecuencia y en fase de una portadorasinusoidal por una señal modulante de frecuencia única. Se puede observar que las formas de onda de FM y de PM son idénticas, excepto por su relación de tiempo (fase) Por lo tanto, es imposible distinguir una forma de onda de FM de una forma de onda de PM, sin saber las características de la señal modulante.

Modulación en fase y en frecuencia de una portadora de onda seno, por una señal de ondaseno: (a) portadora demodulada; (b) señal modulante; (c) onda de frecuencia modulada; (d) onda de fase modulada.

Con FM, la máxima desviación de frecuencia (cambio en la frecuencia de la portadora) ocurre durante los máximos puntos negativos y positivos de la señal modulante (es decir, la desviación de frecuencia es proporcional a la amplitud de la señal modulante) Con PM, la máxima desviación defrecuencia ocurre durante los cruces de cero de la señal modulante (es decir, la desviación de frecuencia es proporcional a la pendiente o primera derivada de la señal modulante) Para la modulación de frecuencia y de fase, la razón por la cual los cambios de frecuencia ocurren es igual a la frecuencia de la señal modulante. De manera semejante, no es aparente en la ecuación 6-1 si estárepresentada una onda de FM o de PM.

Podría ser cualquiera de las dos. Sin embargo, el conocimiento de la señal modulante permitirá una identificación correcta. Si θ(t) = Kvm(t), es una modulación de fase y si θ'(t) = K1vm(t), es una modulación de frecuencia. En otras palabras, si la frecuencia instantánea es directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante, es una modulación en frecuencia,y si la fase instantánea es directamente proporcional a la amplitud de la frecuencia modulante, es una modulación en fase.

C. Desviación de fase e índice de modulación y la desviación de frecuencias.

Tabla C-1
Para hablar de la desviación de fase, el índice de modulación y la desviación de frecuencias, para la portadora de modulación angular, nos guiaremos por la tabla C-1 que muestra quela fórmula para una portadora que se está modulando, en fase o en frecuencia, por una señal modulante de frecuencia única, que puede escribirse en forma general modificando la tabla C-1 de la siguiente manera:

y(t) = Vccos[ωct+ m cos (ωmt)].
En donde m cos(ωmt) = desviación de fase instantánea, θ(t).
Cuando la señal modulante es una sinusoide de frecuencia única, es evidente, en la ecuaciónanterior, que el ángulo de fase de la portadora varía de su valor no modulada bajo un enfoque de sinusoidal única.
En la ecuación anterior, m representa la máxima desviación de fase, en radianes, para una portadora modulada en fase.
La máxima desviación de fase se llama índice de modulación. Una diferencia importante, entre la modulación en frecuencia y fase, es la manera en que se define el...