Ràdio AM

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Un receptor de ràdio portàtil multibanda.

La Ràdio AM vol dir que funciona amb Amplitud Modulada. Era el mètode dominant de difusió durant els primers dos terços del segle XX i se segueix utilitzat extensament en el XXI.

A causa de la seva susceptibilitat a la interferència i a un so generalment de més baixa fidelitat, la ràdio AM es fa servir sobretot a la ràdio parlada i per a les notícies, mentre que la música va canviar majoritàriament a la Ràdio FM a finals de la dècada dels seixanta i a la dels setanta. La tecnologia de ràdio AM és més simple que la de ràdio FM i el seu abast és més gran.

La banda AM fa servir les freqüències dels 531 quilohertzs als 1602 quilohertzs, més baixes que les de la ràdio FM. En aquesta banda hi retransmeten algunes emissores de ràdio, però a Catalunya està quedant obsoleta.

Aplicacions tecnològiques de la AM[modifica | modifica el codi]

Un gran avantatge d'AM és que la seva demodulación és molt simple i, per tant, els receptors són senzills i barats; un exemple d'això és la ràdio a galena. Altres formes d'AM com la modulació per banda lateral única o la doble banda lateral són més eficients en amplada de banda o potència però en contrapartida els receptors i transmissors són més cars i difícils de construir, ja que a més hauran reinserir la portadora per a conformar l'AM novament i poder demodular el senyal transmès. L'AM és utilitzada en la radiofonía, a les ones llargues, ones mitjanes, ones curtes, i fins i tot a la VHF: és utilitzada en les comunicacions radials entre els avions i les torres de control dels aeroports. L'anomenada "Ona Mitjana" (capaç de ser captada per la majoria dels receptors d'ús domèstic) abasta un rang de freqüència que va des de 531 a 1602 kHz.

Representació matemàtica de la modulació en AM[modifica | modifica el codi]

En considerar el senyal modulador (senyal del missatge) com:

y_s(t) ={ A_s}\cdot \cos(w_s \cdot t)

i Senyal portador com:

y_p(t) ={ A_p}\cdot \cos(w_p \cdot t)

L'equació del senyal modulat en AM és la següent:

y(t) ={ A_p}\cdot[{1+{m\cdot x_n(t)}}]\cdot \cos(w_p \cdot t)
  • y(t) = Senyal modulat
  • x_n(t) = Senyal modulador normalitzat respecte a la seva amplitud = y_s(t)/{A_s}
  • m = Índex de modulació (sol ser menor que la unitat)=A_s/A_p

Bàsicament, es tracta de multiplicar el missatge a transmetre x (t) per la portadora cosenoidal i, alhora, sumar aquesta portadora cosenoidal. L'espectre en freqüències del senyal quedarà traslladat a w p radiants per segon, tant en la part positiva del mateix com en la negativa, i la seva amplitud serà, en ambdós casos, el producte del senyal modulador per l'amplitud de la portadora, sumat a l'amplitud de la portadora, i dividit per dos.

Demodulació d'AM[modifica | modifica el codi]

Hi ha dues possibilitats per a la demodulació d'un senyal x(t) modulat en AM. La primera d'elles, la més simple, només és possible en cas que es compleixi la condició següent:

\big\| x(t) \big\| \leq m

En aquest supòsit, l'embolcall del senyal modulat, això és 1 + m\cdot x_n(t) és sempre positiu i per recuperar el senyal modulador és suficient amb un receptor que capti aquesta envoltant. Això s'aconsegueix amb un simple circuit rectificador amb càrrega capacitiva. Així funcionava la pionera ràdio de galena.

'altra opció per a la demodulación del senyal modulat en AM és utilitzar el mateix tipus de demodulación que s'usa en les altres modulacions lineals. Es tracta del demodulador coherent. Per això, és necessari conèixer la freqüència de la portadora w p i, a vegades, també la fase, el que requereix la utilització d'un PLL (Phase Lock Loop). En aquest altre supòsit, no cal que l'índex de modulació sigui menor que la unitat, o el que és el mateix, no és necessari que la envolmente [1 + m x (t)] sea siempre positiva. El demodulador coherent utilitza la següent propietat matemàtica de la funció cosinus: \cos^2(\phi ) = \frac {1}{2} + \frac {\cos(2\phi )}{2}

per multiplicar la funció i (t) per la portadora:  y_D(t)=y(t) \cos(w_p)= \frac{1+mx(t)}{2} + \frac{\cos(2w_p)}{2}

A partir d'això, amb un filtre pas-baix i un supressor de contínua, s'obté el senyal x (t)

Potència del senyal modulat[modifica | modifica el codi]

L'amplitud màxima de cada banda lateral està donada per l'expressió: m = \frac{V_m}{V_p} i com la potència és proporcional al quadrat de la tensió, la potència del senyal modulat resultarà la suma de la potència del senyal portador més la potència d'ambdues bandes laterals: P \equiv V_p^2+\left(\frac{m V_p}{2}\right)^2+\left(\frac{m V_p}{2}\right)^2

P \equiv V_p^2 + \frac{m^2 V_p^2}{4}+ \frac{m^2 V_p^2}{4}

Per tal que la igualtat sigui possible hem de tenir en compte les potències en lloc de les tensions: P = P_p + \frac{m^2}{4}P_p+ \frac{m^2}{4}P_p

P = P_p + \frac{m^2}{2}P_p

P = \left(1 + \frac{m^2}{2}\right)P_p

En el cas que la modulació sigui al cent per cent, llavors m = 1 i per tant la potència del senyal modulat serà: P = \left(1+\frac{1}{2}\right) P_p

P = \frac{3}{2} P_p

O el que és el mateix: P_p = \frac{2}{3}P D'això últim es desprèn que l'ona portadora consumirà dos terços de la potència total, deixant un terç per ambdues bandes laterals.

Pàgines relacionades[modifica | modifica el codi]