Introducción

El espectro de las ondas radioeléctricas que se propagan por el espacio se puede considerar como una forma de energía que se irradia de forma similar a las ondas de la luz y viaja a una velocidad de 300.000 km/s. Este espectro de frecuencias radioeléctricas está constituido por un conjunto de ondas cuya frecuencia está comprendida entre los 3 kHz y los 3.000 GHz. Estas ondas radioeléctricas se dividen, a su vez, en varios grupos. Atendiendo a su frecuencia, se denominan bandas de frecuencia. Su clasificación es puramente convencional, atendiendo a motivos prácticos, y se asigna a cada una un tipo de emisión determinado. La longitud de onda se puede definir como la distancia recorrida por la onda en el tiempo necesario para completar un período, donde λ es la longitud de onda en metros, v es la velocidad de las ondas radioeléctricas en km/s y f es la frecuencia en kHz.

Propagación de las Ondas de Radiofrecuencia

La propagación de las ondas de radiofrecuencia se puede clasificar en:

  • Onda terrestre de superficie: Se caracteriza por seguir una trayectoria a lo largo del contorno de la orografía terrestre.
  • Onda aérea: Se propaga por el espacio inmediatamente por encima de las anteriores y se caracteriza porque sigue dos trayectorias:
    • Onda directa o visual: Sigue una trayectoria óptica imaginaria relativamente recta desde la antena emisora hasta la receptora.
    • Onda reflejada: Llega al receptor después de sufrir una o varias reflexiones sobre la superficie de la tierra.

Las ondas emitidas al espacio pueden llegar al receptor viajando por la atmósfera, por medio de lo que se conoce como ondas de espacio, que constituyen toda la base de las comunicaciones.

Modulación

La modulación es el proceso de combinar una señal moduladora de baja frecuencia, que contiene la información a transmitir, con una señal portadora, cuya misión es transportar la información de la señal moduladora de baja frecuencia (BF), que sería imposible enviar a largas distancias. Los tipos de modulación que normalmente se utilizan en radio son la modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM).

Modulación de Amplitud (AM)

La modulación de amplitud (AM) está basada en la variación de la amplitud de la señal portadora de manera proporcional a la amplitud instantánea de la señal moduladora.

Diagramas de Bloques de una Radio AM

Los receptores comerciales de AM utilizados hoy en día emplean un sintonizador del tipo superheterodino. A continuación, se describe su funcionamiento y los diferentes bloques que lo conforman. En la Figura 15.6 se puede apreciar el diagrama de bloques básico de un receptor de AM que utiliza el sistema superheterodino. Los receptores superheterodinos son aquellos que transforman la señal sintonizada, sea cual sea el valor de su frecuencia, en una frecuencia determinada de valor constante y más baja, llamada frecuencia intermedia (FI), que se representa por la abreviatura FI.

Las etapas de un receptor superheterodino son:

  • Etapa amplificadora de radiofrecuencia (RF): Realiza una primera amplificación de la señal de RF.
  • Etapa conversora: Compuesta por dos bloques:
    • Oscilador local: Genera la frecuencia local, que varía al unísono con el mando de sintonía que se encuentra en la etapa de RF. La señal generada por el oscilador local deberá mezclarse con la frecuencia de sintonía captada por el receptor. Esta frecuencia es siempre mayor que la señal captada por la antena, en una cantidad igual a la frecuencia intermedia FI, cuyo valor está estandarizado y se encuentra entre los 455 y los 470 kHz.
    • Etapa mezcladora: Realiza la mezcla de la señal sintonizada que proviene de la antena, previo paso por el amplificador de RF, con la señal generada por el oscilador local del receptor de AM. Este proceso de mezcla da como resultado la aparición de dos señales, una cuya frecuencia es igual a la suma de las señales mezcladas y otra que tiene una frecuencia igual a la diferencia de las mismas, además de sus respectivos armónicos. De este proceso tan sólo se aprovecha la frecuencia diferencia, que es la que denominamos frecuencia intermedia (FI).
  • Demodulador o detector: Es el bloque encargado de extraer la modulación contenida sobre la señal portadora.

Modulación de Frecuencia (FM)

La modulación de frecuencia consiste en hacer variar la frecuencia instantánea de la señal portadora (Va) proporcionalmente a la variación de la señal moduladora de información (Vb) que contiene la señal de BF transmitida, de forma que la magnitud de esta desviación instantánea en frecuencia sea proporcional a la amplitud de la señal moduladora, permaneciendo invariable la amplitud de la señal portadora, por lo que su rendimiento será mayor que en AM (Fig. 15.8).

Bandas Laterales en FM

El número de bandas laterales que aparecen depende de la amplitud de la señal moduladora. Cuanto mayor es la amplitud de la señal moduladora de BF, más bandas laterales se manifiestan. Éstas se encuentran separadas entre sí por intervalos de frecuencia iguales al valor de la frecuencia moduladora.

Diagrama de Bloques de una Radio FM

  • El limitador: Esta etapa sólo se encuentra en los sintonizadores de FM. Como ya sabemos, la modulación de FM está contenida en las variaciones de frecuencia y no en las de amplitud. Por ello, la finalidad del limitador es la de recortar la amplitud de la señal, para eliminar así cualquier variación que podría dar lugar a distorsiones en la siguiente etapa (recorta la amplitud).
  • El demodulador: Es el encargado de extraer la modulación contenida en la señal de RF.
  • Decodificador de estéreo: Es exclusivo del receptor de FM en estéreo. Se utiliza para separar las informaciones relativas a cada uno de los canales (derecho e izquierdo) de una transmisión estereofónica.
  • Control automático de frecuencia (CAF): Permite mantener controlada de forma automática la frecuencia del oscilador local, evitando que ésta se desvíe más allá de la frecuencia sintonizada por el dial, aunque no se encuentre perfectamente sintonizada por su mando correspondiente.
  • El silenciador: Consiste en eliminar los ruidos no deseados mediante un dispositivo que bloquee las señales de muy pequeña potencia justo antes de llegar al altavoz.