Como Funciona La Radio Am y Fm

¿Qué significa FM?

La onda portadora se modula variando su frecuencia, sistema que se conoce como FM (frecuencia modulada). Presenta señales libres de interferencias y ruidos, y se efectúa en bandas de alta frecuencia, de 88 a 108 MHz.

¿Qué significa AM?

La onda portadora se puede modular modificando la amplitud de la onda, sistema que se conoce con el nombre de AM (amplitud modulada). Se utiliza en las emisiones de radio y en la telefonía por onda portadora, entre otros servicios.

El funcionamiento de la radio se basa en la transmisión y recepción de ondas electromagnéticas. Sus antecedentes se remontan a fines del siglo XIX, cuando Heinrich Hertz ideó el oscilador, dispositivo que producía y recibía ondas de este tipo. Más tarde, este aparato fue perfeccionado por el italiano Augusto Righi. El francés Branly continuó con esas investigaciones y en 1890 creó el cohesor, que permitió transformar esas ondas electromagnéticas en impulsos eléctricos. Finalmente, en 1895, el italiano Guglielmo Marconi logró transmitir señales a distancia.

Un sistema de radio consta de varias etapas: la transmisión, en la que el transmisor genera corriente y la traslada a la antena encargada de irradiarla; la modulación de estas vibraciones antes de llegar a la antena; la radiación por la antena, y la recepción de las vibraciones por un dispositivo receptor. El nombre del pionero Hertz sirvió para designar la magnitud de ciclos por segundo, con la que se miden las ondas electromagnéticas. Un kilohercio (KHz) equivale a 1.000 ciclos por segundo, y un megahercio (MHz), a 1 millón de ciclos por segundo.

VHF es una banda de frecuencia muy alta comprendida entre 30 y 300 MHz, y se utiliza para transmisiones de televisión, emisiones de radioaficionados y FM.

La FM o frecuencia modulada, vino a cambiar en todo el esquema que existia en lo que a transmisión y recepción de radio se refiere, libre de los molestos chasquidos que ocurren en AM, fidelidad, excelente.

En adelante voy a tratar de explicar como se transmite la FM en estéreo, espero que a mis amigos estudiantes les sea de utilidad.

En principio se usan 2 micrófonos, en cambio en AM es necesario únicamente 1, estos se encargan de recibir los sonidos que se transmitirán al espacio y recibidos por el receptor (también se usar los mismos 2 micrófonos para grabar), estos se separan uno del otro y por lo mismo reciben las ondas sonoras de forma diferente.

Asumamos que se va a grabar un concierto, uno de los micrófonos se colocará más cerca de los violines y el otro cerca de otros instrumentos, con esto se logra que, aunque los 2 micrófonos van a captar todos los sonidos, unos serán menos audibles en los altoparlantes o bocinas. Como cadamicrófono reciben separadamente los sonidos, estos se pueden procesar por separado durante la transmisión o grabación. Podemos decir que un aparato estereofónico no es más que 2 amplificadorescon características idénticas y las señales que recibe se aplicar a bocinas separadas, lo cual le da un efecto agradable al oyente.

Cuando se graba en estéreo, esto resulta sencillo de reproducir, no así cuando se trata de transmitir estas señales, en vista de que se necesita transmitir por separado ambas, mismas que se procesan en el receptor para luego escucharlas tal y como se originaron.

Despues de varios diseños e intentos de un sistema sencillo que fuera compatible con los circuitos del receptor, se llegó a la perfección del sistema “MULTIPLEX ESTEREO DE FM“, 

el cual fue aprobado por la FCC, y mediante el cual se puede transmitir el sonido en estéreo en una sola onda portadora en frecuencia modulada.

Una de las ventajas del multiplexado estéreo de FM es que la reproducción del sonido es tan buena en los receptores esterefónicos como en los de FM normal, estos lo reproducen comouna señal monofónica de FM.

COMO SE GENERA UNA SEñAL MULTIPLEX DE FM ESTEREO:
Esto se inicia con las señales de audio que producen los micrófonos, Designándose como L y R(Left y Rigth) o sea izquierdo y derecho, las cuales se aplican a un circuito que se conoce como “Matríz”, con lo cual se generan 2 nuevas señales, una de ellas corresponde a la suma instantánea de los valores de las seeñales L y R, y se le da el nombre de señal L + R; la otra es la señal L – R, y corresponde a la diferencia instantánea de las dos señales básicas.

La señal L – R se usa para modular en amplitud una sub – portadora de 38 Khz. , la cual produce como consecuencia bandas laterales de frecuencias superiores e inferiores a los 38 Khz.; esto permite que despues de la modulación se pueda surpimir la frecuencia sub – portadora central de 38 Khz., con el fin de ahorrar espacio en la onda portadora principal se se transmitirá. Por tal razón solamente las bandas laterales AM resultantes del proceso anterior con la señal L – R y la portadora de 28 Khz. se aprovechan para modular en frecuencia a la portadora principal en conjunto con la señal L + R.

Las señales L y R siendo de audiofrecuencia tienen un ancho de banda limitado, ya que abarca de 0 á 15 Khz. Las frecuencias superiores a 15 Khz. se eliminan con la ayuda de filtros. POr lo mismo, la señal L + R que se transfiere a la portadora de Fm tiene un ancho de banda de únicamente 15 Khz. De las 2 bandas laterales que resultan de la modulación de la sub – portadora auxiliar por la señal L – R, la inferior se ubica de 23 á 38 Khz. y la superior de 38 á 53 Khz., entonces la información que contiene la otra señal L + R queda separada por 8 Khz. de la información que contiene la otra señal L – R, gracias a esto se pueden distinguir y separar fácilmente en el detector del receptor, después que se transmite.

PROCESO DEL MODULADOR:
Para el proceso demodulador en el receptor se necesita que la sub – portadora de 28 Khz. esté completa, con sus bandas laterales y frecuencia central, tal como estaba en el momento de ser modulada con la señal L – R en la estación desde donde se transmitió. Como esta se suprimió para ahorrar espacio y potencia del transmisor, es necesario crear otra onda sub – portadora en el receptor, con la misma fase y frecuencia a la que se quitó, con el fin de reinstalarla al demodulador, simulando que esta llegó por la antena. Para mantener informado y sincronizado al oscilador locar del receptor con todo lo relativo a frecuencia y fase de la sub – portadora usada para la modulación en el transmisor, se envía otra portadora piloto con las señales anteriormente descritas.

Para seguir con el ahorro de espacio en la banda de transmisión, la portadora piloto tiene únicamente 19 Khz. en lugar de 38. De esta forma cabe en una parte del espectro de frecuencias de la señal total, en un punto que no hay ninguna señal de audio. En el receptor se duplicará la frecuencia de la portadora piloto para obtener la señal de sincronización de 38 Khz, indispensable para el demodulador separador de señal informativa. La portadora piloto también sirve para activar en el receptor un circuito que indica que la transmisión se lleva a cabo en estéreo, el cual se visualiza normalmente por un LED.

Cuando el receptor no está provisto de los circuitos especiales para estéreo, únicamente responde a la señal L + R, la cual es procesada como una señal monofónica normal. En un receptor diseñado para estéreo la señal L – R se demodula combinando las 2 bandas laterales AM de ña señal L – R con una onda de 38 Khz. generada en el receptor y puego recuperando la señal original L – R. A continuación las señales L * R y L – R se suman en un circuito matríz el cual es similar al usado en el transmisor, para obtener la señal L original. También en la matríz se restan las señales L + R y L – R para producir la señal R original. El paso que sigue no es problema, ya que consiste en llevar estas 2 señales L y R dos canales de amplificación, como se dijo anteriormente.