Modulación de frecuencia

Modulación de frecuencia ( FM , FM - inglés , frecuencia modulación ) - un tipo de modulación analógica , en el que la señal de modulación controla la frecuencia de la onda portadora . En comparación con la modulación de amplitud , aquí la amplitud permanece constante.

Historia

Cornelius D. Ehret (EE.UU., 1902) es considerado el inventor del sistema de transmisión de señales por modulación de frecuencia, pero durante casi 30 años este invento no encontró aplicación práctica [1] . En 1933, el ingeniero de radio estadounidense Edwin Armstrong propuso el uso de FM de banda ancha para la transmisión de radio , momento en el que había recibido cuatro patentes basadas en los resultados de sus experimentos con FM. Armstrong ya en la década de 1920 se ocupó del problema de la interferencia en los receptores de radio. Antes de eso, en 1914, patentó un receptor de radio regenerativo , en 1918 una radio superheterodina y en 1922 una superregenerativa. Una demostración de comunicación por radio usando FM tuvo lugar el 5 de noviembre de 1935 en el Instituto de Ingenieros de Radio (predecesor del IEEE ) en Nueva York, donde Armstrong dio una charla sobre "Un método para reducir las perturbaciones de radio mediante un sistema de modulación de frecuencia" [ 2] .

Hay evidencia de que el 5 de octubre de 1924, el profesor Mikhail Alexandrovich Bonch-Bruevich , en una conversación científica y técnica en el laboratorio de radio de Nizhny Novgorod , anunció un nuevo método de telefonía inventado por él, basado en un cambio en el período de oscilación. La demostración de modulación de frecuencia se llevó a cabo en un modelo de laboratorio [3] .

Definición

Dejar

${\ Displaystyle u_ {m} (t)}$ - señal de información (moduladora),
$u_{c}(t)=A_{c}\cos(2\pi f_{c}t)$ - señal portadora (modulada) (oscilación portadora).

Entonces la señal modulada está matemáticamente dada por la función [4]

{\begin{alineado}u(t)&=A_{c}\cos \left(2\pi \int _{0}^{t}f(\tau)d\tau \right)\\ &=A_{c}\cos \left(2\pi \int _{0}^{t}\left[f_{c}+f_{\Delta }u_{m}(\tau )\right]d\ tau \right)\\&=A_{c}\cos \left(2\pi f_{c}t+2\pi f_{\Delta }\int _{0}^{t}u_{m}(\ tau )d\tau \right)\\\end{alineado}}

donde , es la sensibilidad del modulador, es la amplitud de la señal modulada. ${\displaystyle f_{\Delta }=K_{f}A_{m))$ $K_f$ $Soy}$

En esta expresión, es la frecuencia instantánea del oscilador, y es la mayor desviación posible de la frecuencia de la señal portadora (suponiendo que u m ( t ) toma valores sobre el segmento ). ${\ estilo de visualización f (\ tau) \,}$ $f_{\Delta}\,$ $[-1,1]$

Aunque la mayor parte de la energía transmitida cae en el intervalo de frecuencia , mediante el análisis de Fourier se puede demostrar que el espectro de frecuencia de la señal de FM en realidad es ilimitado, pero la amplitud de sus componentes con una gran desviación de frecuencia disminuye; estos componentes generalmente se desprecian en dispositivos prácticos [5] . $[f_{c}-f_{\Delta},f_{c}+f_{\Delta}]$

Aplicación

FM se utiliza para la transmisión de alta calidad de una señal de audio (baja frecuencia) en la radiodifusión : FM de banda ancha, para el acompañamiento sonoro de programas de televisión, transmisión de señales de color en el estándar de televisión SECAM , grabación de video en cinta magnética, sintetizadores musicales . En las comunicaciones por radio, se utiliza FM de banda estrecha con una pequeña desviación de frecuencia de la señal portadora.

Véase también

Notas

↑ Desarrollo de métodos de modulación y codificación. Museo virtual de la informática. . www.computer-museum.ru Recuperado: 12 de octubre de 2017. (indefinido)
↑ Samokhin V.P., Kindyakov B.M. En memoria de Edwin Armstrong (18/12/1890-31/01/1954) Copia de archivo fechada el 7 de abril de 2014 en Wayback Machine // Science and Education. — 2014.
↑ Lbov F. Nuevo sistema de fondo de radio // Radioaficionado. - 1924. - Nº 6. - S. 86.
↑ Faruque, Saleh. Modulación de radiofrecuencia simplificada ] . — Springer Cham, 2017. — Págs. 33–37. - ISBN 978-3-319-41200-9 .
↑ TG Thomas, S.C. Sekhar Communication Theory , Tata-McGraw Hill 2005, ISBN 0-07-059091-5 página 136

Enlaces

Señales con modulación angular. Modulación de frecuencia (FM) y fase (PM)

radioaficionados

Actividad

radiosport

Disciplinas	MR-2 versátil Todoterreno MP-3 Todoterreno MP-4 Comunicación por radio en HF Comunicación por radio en VHF SRT
maestros del deporte	URSS HMS Rusia HMS MSMK Ucrania HMS

Reglamento

Organizaciones

IARU
UIT
- UIT-T
- UIT-R
- UIT-D
MSR
DOSAAF
Roskomnadzor
Unión de Radioaficionados de Rusia
- Sarátov
FSUE "GRCHTS"

Modos de comunicación

Teléfono	SOY DSB-SC SSB FM PM
TELEVISOR	SSTV
Datos / Telégrafo	AMPRNet TAE AX.25 CW D-ESTRELLA FRN FSK MFSK OFDM PACTOR Winmor PSK PSK31 PSKmail ALAMBRES Espectro ensanchado ecoenlace

Tecnología

cultura

Literatura	Folletos Ayuda para un radioaficionado Revistas QST Radio Libros Radioteca masiva joven radioaficionado
Películas	Si los chicos del mundo... Sobre nosotros está la Cruz del Sur