Introducción a Modulación Angular

¿Qué es?

La modulación angular es el proceso donde se hace variar los parámetros de Frecuencia y Fase de una portadora, pero la cual la amplitud se mantiene constante, al igual que la modulación lineal, permiten un mejor aprovechamiento del canal de comunicación, de las cuales cada uno de estos tipos de modulación tiene sus ventajas y desventajas, en el caso de la modulación Angular tenemos las siguientes ventajas:

-         Reducción del ruido.

-         Fidelidad mejorada del sistema.

-         Uso mas eficiente de la potencia.

Pero, así como tiene ventajas la modulación angular frente a otras modulaciones, también tiene desventajas, las cuales son la de requerir un ancho de banda extendido y circuitos más complejos tanto para el transmisor, como para el receptor.

Como ya sabemos, en la modulación angular se puede variar la frecuencia y la fase, por lo tanto, se divide en estas dos modulaciones: Modulación de Frecuencia (FM) y Modulación de Fase (PM), las cuales cuentan con sus propias ecuaciones y además tienen ventajas una de la otra.

Tipos

Modulación de Frecuencia (FM)

En gran parte todas las personas han interactuado con esta modulación, ya que es la más común en los radios, así se que cuando vas en el carro y quieres pasar de emisora en la radio, tu interactúas con una modulación de frecuencia, ya que estas variando la frecuencia para así poder pasar a escuchar una nueva emisora. Así como se observa a la hora de modular mediante la radio, se debe de saber que esto cuenta con una ecuación, la cual es:

S

F
M

(
t
# )

A
c

cos
⁡

[

2
π

f
c

t
θ
(
t
)

]

=

A
c

cos
⁡

[

2
π

f
c

t
2
π

k
f

∫

−
∞

t

m
(
η
)
d
η

]

{\displaystyle S\_{FM}(t)=A\_c \cos\left[ 2 \pi f\_c t + \theta(t) \right ] = A\_c \cos\left[ 2 \pi f\_c t + 2 \pi k\_f \int\limits\_{-\infty}^{t} m(\eta) d\eta \right ]}

Si se introduce una señal sinusoidal, queda de una forma mas cómoda:

S

F
M

(
t
# )

A
c

cos
⁡

[

2
π

f
c

t

k
f

A
m

f
m

sin
⁡
(
2
π

f
m

t
)

]

{\displaystyle S\_{FM}(t)=A\_c \cos\left[ 2 \pi f\_c t + \frac{k\_f A\_m}{f\_m} \sin( 2 \pi f\_m t ) \right ] }

Cada una de estas modulaciones tiene su índice de modulación, la cual es diferente al resto de modulaciones y es lo que permite modular, el índice de modulación FM es:

β
f

=

k
f

A
m

W

=

Δ
f

W

{\displaystyle \beta\_f=\frac{k\_f A\_m}{W} = \frac{\Delta\_f}{W}}

Modulación de Fase (PM)

Este tipo de modulación es una modulación exponencial que se caracteriza porque la fase de la onda portadora varia directamente de acuerdo con la señal modulante, resultando una señal de modulación en fase, y la cual tiene una ecuación que la caracteriza:

S

P
M

(
t
# )

A
c

cos
⁡

[

2
π

f
c

t

k

θ

m
(
t
)

]

{\displaystyle S\_{PM}(t)=A\_c \cos\left[ 2 \pi f\_c t + k\_{\theta} m(t) \right ]}

El índice de modulación para PM es:

β
p

=

k

Δ

A
m

=
Δ
θ

{\displaystyle \beta\_p=k\_{\Delta} A\_m = \Delta \theta}

Aunque tenemos dos tipos de modulaciones en la Modulación Angular, la FM y PM, se debe de tener en cuenta que tienen diferencias entre ellas, como que, en la modulación de frecuencia, la máxima desviación de frecuencia está en el cambio en la frecuencia de la portadora, ocurre durante los máximos puntos negativos y positivos de la señal modulante, es decir, la desviación de frecuencia es proporcional a la amplitud de la señal modulante. Y que en la modulación de fase (PM), la máxima desviación de frecuencia ocurre durante los cruces de cero de la señal modulante, es decir, la desviación de frecuencia es proporcional a la pendiente o primera derivada de la señal modulante.