Frecuencia imagen

Señales perturbadoras (Frecuencia Imagen)

Frecuencia Imagen. La frecuencia del canal de imagen, también conocida como frecuencia del segundo canal es una de las interferencias más dañinas que se producen en la radio recepción, esta interferencia se materializa cuando en un receptor sintonizado a la frecuencia de la señal deseada, se cumple adicionalmente la condición; que la frecuencia de la señal del canal imagen o frecuencia de interferencia batida o mezclada con la frecuencia del oscilador local dá como resultado nuevamente el valor de la frecuencia intermedia, si esta frecuencia del canal imagen no se elimina en las etapas de radio frecuencia, la interferencia será inevitable.

Principio de la heterodinación

Todo equipo receptor superheterodino está diseñado para recibir señales electromagnéticas moduladas a las que posteriormente disminuirá su frecuencia a una frecuencia inferior conocida como frecuencia intermedia F.I, esta disminución de la frecuencia de la señal de entrada se lleba a cabo mediante el empleo de un oscilador local, este dispositivo genera una señal de RF no modulada y con un nivel mucho mayor al de las señales que se recepcionan, en el receptor uno de los elementos del circuito L-C del oscilador está acoplado mecánicamente al circuito L-C de entrada del receptor, generalmente este elemento es el condensador, pero en los receptores de alta calidad suele utilizarse la inductancia, este acoplamiento mecánico entre ambos circuitos, el de entrada y el oscilador local, pretende que cuando se recepcione una señal de frecuencia determinada, (señal deseada), el oscilador genere una frecuencia tal que mezclada con la señal de entrada produzca una frecuencia fija de 455 Kkz que es por lo general el valor de la frecuencia intermedia escogida para la AM, aunque algunos medios emplean los valores de 465 ó 475 Khz. Este principio de heterodinación puede resumirse mediante la siguiente fórmula: fh= FI + fs donde: fh es la frecuencia del oscilador local FI Valor de la frecuencia intermedia fs Frecuencia de la señal de entrada o deseada.

Condiciones para la interferencia de la frecuencia imagen

Para recepcionar una señal determinada en un receptor superheterodino debe cumplirse la siguiente condición fh= FI + fs, sin embargo, el receptor responde también a otra señal fs2 si esta es tal que; fs2 -fh = FI, que cumple la misma condición que la señal deseada para dar la F.I. fh – fs1 = FI La señal fs2 causaría interferencias si no es eliminada en los pasos de RF antes que en la etapa conversora o mezcladora, esta señal es creada por una estación emisora potente que coincida con la señal de batimiento para una señal deseada. Esta señal es la llamada frecuencia del canal imagen por la razón de ser simétrica alrededor de la frecuencia del oscilador.

La frecuencia del canal imagen se encuentra separada de la fh la misma distancia en frecuencia que la señal deseada. Esta frecuencia imagen, producto generalmente de otro transmisor, está modulada con una información diferente a la que trae la frecuencia deseada, por lo cual, a la salida del paso mezclador obtendremos dos informaciones distintas, una deseada y otra no, obteniéndose por tanto la interferencia. Puese sucedir incluso que si el nivel de amplitud de la frecuencia imagen es superior a la amplitud de la frecuencia deseada, se obtenga un enmascaramiento de la señal deseada. La frecuencia del canal imagen es obtenida del modo siguiente: fs im. - fh = FI fh – fs1 = FI fs mi. - fs1 = FI Donde: (fsi) Frecuencia deseada; (fsim) Frecuencia del canal imagen fsim. = 2 FI + fs1 Si por ejemplo, fs1 = 4000 Khz y FI = 465 Khz, la frecuencia del canal imagen para esta frecuencia puede estar entre: fs mi. = 4000 Khz + 2 * 465 Khz = 4930 Khz, más menos 10 Khz.

Eliminación de la frecuencia imagen

Por los elementos anteriormente expuestos queda claro la necesidad de eliminar o discriminar la frecuencia del canal imagen en las etapas de RF antes que en la etapa conversora mediante la utilización de filtros selectivos especiales para la atenuación de esta frecuencia. El efecto de los filtros es la de dar una curva de selectividad con una absorción pronunciada a la frecuencia del canal imagen como se muestra en la figura:

Existen dos métodos para optener la supresión del canal imagen por medio de filtos, ellos son:

1. Por el uso de circuitos sintonizados en serie o en paralelo a la señal imagen.
2. Por realimentación de la componente de frecuencia imagen de la salida de este filtro a la entrada para neutralizar la componente de frecuencia del canal imagen.

En el primer caso, el método sufre dos desventajas:

1. Introduce una atenuación excesiva a la señal deseada.
2. Puede dar solamente una una supresión de frecuencia imagen a una frecuencia de señal deseada en particular, puesto que la variación de Cv sobre el rango de sintonización hace imposible mantener el rechazo de frecuencia igual a la frecuencia imagen.

Circuitos supresores de la frecuencia o canal imagen

Circuito de absorción paralelo para filtrar la frecuencia imagen:

El circuito muestra este método de absorción, la presencia del circuito L2 C2 introduce a causa de la impedancia que acopla al circuito de entrada una elevada atenuación para la frecuencia imagen.

Circuito de absorción de la frecuencia imagen por realimentación:

La supresión por realimentación toma una parte del voltaje de salida a la entrada o viseversa, en este tipo de circuito se necesita alguna forma de circuito selectivo de manera tal que permita el paso de la señal deseada y rechace la imagen entre la entrada y la salida.

Supresión del canal imagen en ondas cortas

La necesidad de suprimir el canal imagen en ondas cortas en aún mayor que en los rangos de las ondas largas y medias, debido a que los circuitos sintonizados de señal son menos selectivos y la relación de señal imagen a señal deseada es menor. El siguiente circuito de supresión del canal imagen para las ondas cortas utiliza para la absorción el acoplamiento de antenas del tipo mixto.

Otras formas de supresión del canal imagen en receptores de onda corta

Otro método muy empleado en los receptores de comunicaciones para la supresión del canal imagen en las ondas cortas, que garantiza a su vez un ancho de banda estrecho, es mediante el empleo de la doble conversión de frecuencia en los receptores. En este caso, el primer mezclador con el primerr heterodino garantizará una FI grande o alta, la cual es amplificada por una o varias etapas de FI, porteriormente esta FI alta se vuelve a mezclar en un segundo mezclador, donde se obtendría una segunda FI de valor pequeño o bajo, de esta forma, la primera FI de valor alta, asegura un buen rechazo a la frecuencia del canal imagen, el segundo paso de FI, es decir, la FI baja, asegura un ancho de banda estrecho en el receptor.

Fuentes

Libro de texto: Receptores de radio. Autor: A. Herrera Pág. 217 - 2223 Impreso por el Combinado Poligráfico de Guantánamo Juan Marinello, Junio 1981 Año del XX Aniversario de Girón