Modulación de frecuencia

Modulación de Frecuencia Concepto: Consiste en variar la frecuencia de la portadora proporcionalmente a la frecuencia de la onda moduladora (información), permaneciendo constante su amplitud

Modulación de Frecuencia. Se refiere a la forma de transmitir Información a través de una Onda portadora variando su frecuencia. En este tipo de modulación la variación se produce en los saltos de frecuencias.

Las características principales de la frecuencia modulada son: Su modulación y su propagación por ondas directas como consecuencia de su ubicación en la banda de frecuencia de VHF, en ella se crean bandas laterales cuya extensión dependerá de la amplitud de la onda moduladora, estas bandas laterales hacen que el ancho de banda que se utiliza en esta modulación es más grande que el tradicional de la onda media.

Índice de Modulación

Para una portadora modulada en frecuencia, el índice de modulación es directamente proporcional a la amplitud de la señal modulante e inversamente proporcional a su frecuencia y se muestra matemáticamente como:

                                                                          m=  K₁V_m

                                                                                          

                                                                                  W_m

en donde K₁ V_m = desviación de frecuencia (radian/segundo)

La cantidad de bandas laterales depende del Índice de modulación (m ). Si m (en Hz) es igual a cero, no hay modulación. Si m es mayor que cero, la modulación ocurre tanto arriba como abajo de la frecuencia portadora P en intervalos iguales a la frecuencia moduladora M. Las bandas laterales pueden tener una amplitud positiva o negativa, dependiendo del valor de m. Cuando la amplitud es positiva, se dice que el componente está en fase. En el caso contrario, se dice que el componente está fuera de fase, y se representa gráficamente con las amplitudes hacia abajo.

Ventajas de la Modulación de Frecuencia sobre la de Amplitud

• Mayor calidad de reproducción como resultado de su casi inmunidad hacia las interferencias eléctrica. En consecuencia, es un sistema adecuado para la emisión de programas (música) de alta fidelidad.
  
• Necesitan una potencia de modulación mucho menor que las de amplitud.
  
• Las señales moduladas en frecuencia son mucho menos afectadas por los ruidos y señales externas
  
• Aumento en el ancho de banda de las señales moduladas en frecuencia.
  

¿Por que las señales moduladas en frecuencia son mucho menos afectadas por los ruidos y señales externas?

Dichas perturbaciones afectan a la amplitud de la onda produciendo una modulación adicional en amplitud, en el caso de las modulaciones en frecuencia como la amplitud debe ser constante es bastante fácil de filtrar en el receptor la modificación de la amplitud; sin embargo, en la modulación en amplitud se confunde con la modulación de la propia onda y puede dificultar en gran medida a la hora de demodular la información ya que se puede confundir la modulación producida por la información y la producida por el ruido.

Aplicaciones

• En la radiodifusión:por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (88 y 108 MHz)
• En la televisión, en la subportadora de sonido donde la información de sonido modula en frecuencia la subportadora de sonido.
  
• En el sistema de televisión en color SECAM donde modula la información de color en FM.

• En los sistemas de vídeo analógicos, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la señal de video.
• En las frecuencias de audio para sintetizar sonido.
• Micrófonos inalámbricos: Debido a la mayor insensibilidad ante las interferencias, los micrófonos inalámbricos han venido utilizando la modulación de frecuencia.
• Navegación aérea. Sistemas como el DVOR (VOR Doppler), simulan una antena giratoria que, por efecto Doppler, modula en frecuencia la señal transmitida.

Ancho de banda

Al contrario que en el caso de Amplitud Modulada, que se concentra en la frecuencia portadora y dos bandas laterales, el ancho de banda de una señal de FM se extiende indefinidamente teniendo como una amplitud estándar o de rango de transferencia de 58kHz con 6 canales de transferencia, cancelándose solamente en ciertos valores de frecuencia discretos. Cuando la señal moduladora es una sinusoide el espectro de potencia que se tiene es discreto y simétrico respecto de la frecuencia de la portadora, la contribución de cada frecuencia al espectro de la señal modulada tiene que ver con las funciones de Bessel de primera especie Jn. A través de la regla de Carson es posible determinar el ancho de banda que se requiere para transmitir una señal modulada en FM (o PM). Mientras que la frecuencia AM contiene una amplitud del espectro de transferencia 38kHz y un ancho de banda de 56KB/s conteniendo 5 canales de transferencia.

Véase también

• Modulación Amplitud
  
• Modulación
  
• Modulación de fase

Enlaces Externos

• Facultad de Ingenieria Eléctríca, Universidad de Oriente
• Ministerio de la Informática y las Comunicaciones
• Unión internacional de telecomunicaciones
  
• The institute of electronics, information and communication engineering
  
• IEEE communication society
  

Fuentes

• Whitaker Jerry. National Association of Broadcasters. Engineering HandBook, 2000
  
• Miller, Gary; Modern electronic comunication, 7 ed., Prentice Hall, 2002.
• Tomasi, Wayne; Sistemas de comunicaciones electrónicas, 4 ed., Pearson Educación, México, 2003.
• Haykin, Simon; Sistemas de comunicación, 1ª. Ed., Limusa Wiley, México, 2005.
• Lathi, B. P., Introducción a la teoría y sistemas de comunicación, Limusa Wiley, México, 2004.
• Frecuencia_modulada
  
• Métodos de modulación de frecuencia
  
• Modulación de frecuencia FM