martes, 4 de octubre de 2011

TRANSMISIÓN POR MODULACIÓN DE FRECUENCIA

 A continuación, se dara a conocer el proceso de transmisión de información por medio de la modulación de la frecuencia ( FM ), el cual es de los mas eficaces  en el ámbito de la  telecomunicación . Se expondrán, además, los requerimientos, características, limitaciones, y  producciones de el sistema.

Teoricamente la modulación de frecuencia es una modulación angular que transmite información a través de una onda portadora variando su frecuencia . En aplicaciones analógicas, la frecuencia instantánea de la señal modulada es proporcional al valor instantáneo de la señal moduladora. Datos digitales pueden ser enviados por el desplazamiento de la onda de frecuencia entre un conjunto de valores discretos, una modulación conocida como FSK. La frecuencia modulada es usada comúnmente en las radiofrecuencias de muy alta frecuencia por la alta fidelidad de la radiodifusión de la música y el habla (véase Radio FM). El sonido de la televisión analógica también es difundido por medio de FM. Un formulario de banda estrecha se utiliza para comunicaciones de voz en la radio comercial y en las configuraciones de aficionados. El tipo usado en la radiodifusión FM es generalmente llamado amplia-FM o W-FM (de la siglas en inglés "Wide-FM"). En la radio de dos vías, la banda estrecha o N-FM (de la siglas en inglés "Narrow-FM") es utilizada para ahorrar banda estrecha. Además, se utiliza para enviar señales al espacio.
La frecuencia modulada también se utiliza en las frecuencias intermedias de la mayoría de los sistemas de vídeo analógico, incluyendo VHS, para registrar la luminancia (blanco y negro) de la señal de video. La frecuencia modulada es el único método factible para la grabación de video y para recuperar de la cinta magnética sin la distorsión extrema, como las señales de vídeo con una gran variedad de componentes de frecuencia - de unos pocos hercios a varios megahercios, siendo también demasiado amplia para trabajar con equalisers con la deuda al ruido electrónico debajo de -60 dB. La FM también mantiene la cinta en el nivel de saturación, y, por tanto, actúa como una forma de reducción de ruido del audio, y un simple corrector puede enmascarar variaciones en la salida de la reproducción, y que la captura del efecto de FM elimina a través de impresión y pre-eco. Un piloto de tono continuo, si se añade a la señal - que se hizo en V2000 o video 2000 y muchos formatos de alta banda - puede mantener el temblor mecánico bajo control y ayudar al tiempo de corrección.
Dentro de los avances más importantes que se presentan en las comunicaciones, el mejoramiento de un sistema de transmisión y recepción en características como la relación señal – ruido, sin duda es uno de los más importantes, pues permite una mayor seguridad en las mismas. Es así como el paso de Modulación en Amplitud (A.M.), a la Modulación en Frecuencia (F.M.), establece un importante avance no solo en el mejoramiento que presenta la relación señal ruido, sino también en la mayor resistencia al efecto del desvanecimiento y a la interferencia, tan comunes en A.M.
La frecuencia modulada también se utiliza en las frecuencias de audio para sintetizar sonido. Está técnica, conocida como síntesis FM, fue popularizada a principios de los sintetizadores digitales y se convirtió en una característica estándar para varias generaciones de tarjetas de sonido de computadoras personales.


 PARA TRANSMITIR EN FM SE NECESITA:



1. Alcance de la señal
Siempre estamos limitados por las leyes de la física. Asimismo, el alcance viene delimitado por varios factores:

a) Visibilidad óptica. A veces, puede llegar a 40 millas, si mira desde la cima de una montaña.

b) Interferencias con otras emisoras de la misma frecuencia o similar. Los receptores no son idóneos y en la actualidad pueden llegar a ser incluso de peor calidad que aquellas radios baratas chinas. Dichos receptores no distinguen la señal con facilidad cuando hay otras señales más fuertes cerca.

c) Potencia de transmisión. Aunque la visibilidad óptica sea de 20 millas, 1 W probablemente no ofrecerá más de una milla. Si se utiliza una ERP de 50 vatios, es muy probable que se consiga un alcance de 20 porque una ERP de 50 vatios es suficiente para propagar una señal potente de 20 millas. Si utiliza una potencia de un millón de vatios, es bastante probable que la señal sólo se propague unas 20 millas, porque el alcance está limitado, según hemos descrito en el punto a) anterior (visibilidad óptica).

Teniendo en cuenta que la antena tiene un campo de visión despejado, la frecuencia es clara y se utiliza un receptor portátil de calidad media (baja), las cifras normales de potencia de transmisión vs alcance son las siguientes:

ERP de vatios de potencia Alcance (millas)
1 W aproximadamente 1-2 (1,5-3 km)
5 W aproximadamente 3-4 (4-5 km)
15 W aproximadamente 6 (10 km)
30 W aproximadamente 9 (15 km)
100 W aproximadamente 15 (24 km)
300 W aproximadamente 30 (45 km)

Es imposible tener un alcance de banda de difusión de FM de cientos de kilómetros (87.5 MHz a 108 MHz), aunque el terreno sea completamente plano y la antena se encuentre en la cima de la montaña y esté utilizando kilovatios de potencia. Ocasionalmente es posible debido a condiciones atmosféricas especiales, como la inversión térmica, etc. Dichas condiciones especiales suceden muy raramente y duran muy poco tiempo, de modo que no es de ninguna manera fiable. Para dar una cobertura de muchos kilómetros es necesario establecer una red de transmisores y enlazarlos mediante vínculos de audio inalámbricos, asegurándose de que no transmiten en la misma frecuencia, ya que podrían causar interferencias.

Por último,  no existe ninguna diferencia en alcance entre los transmisores de diferentes fabricantes, siempre que funcionen en el mismo nivel de potencia. Puede haber diferencias de calidad de audio, fiabilidad, duración y emisiones de espurio. No existen técnicas ni diseños secretos para conseguir mejores resultados con la misma potencia.

2. Partes fundamentales para la transmisión de FM:


En la siguiente lista se enumera todo aquello se necesitaran para empezar con la transmisión:

A.) Transmisor de radio FM
Contiene los microprocesadores de modulación de frecuencia. Se pueden construir , pero, consume tiempo su fabricación y su estructura conseguida de esta forma suele ser fragil, optandose regularmente por la compra (hechos por maquinas, y por tanto, de mayor estética ) . Escencialmente construido por diodos y transistores.
B.) Antena.
 Existen dos grupos principales de antenas, direccional (transmite gran parte de la potencia en una dirección y proporcionan una ganancia sustancial y omnidireccional (transmite en todas las direcciones, ganancia inferior). Se debe tener cuidado con lo siguiente:
- La antena tiene que colocarse en una posición tan alta como sea posible, preferiblemente en un tejado o en una torre alta.
- El cable coaxial debe ser lo más corto posible.
- Elija una buena ubicación. La cima de una montaña sería un lugar perfecto.
- No coloque la antena cerca de dispositivos de audio y de transmisores, suministradores de energía y sistemas informáticos. Asimismo, bastante lejos de otras antenas como las de TV, cables coaxiales de TVT y otras instalaciones.
- Un buen sistema de antena resulta mejor inversión que un amplificador.

C.) Cable coaxial
Transfieren la energía del transmisor a la antena, en función de la longitud del cable y del nivel de potencia . Los cables cortos para instalaciones de baja potencia funcionan perfectamente con RG-58 o RG-213, para distancias mayores y niveles de potencia superiores se usa un cable mejor.
D.) Fuente de alimentación
Algunos transmisores precisan fuente de alimentación externa, mientras que otros no. Proporcionaran la energia necesaria para el funcionamiento de la estructura.

E.) Equipo de audio
Puede ser un limitador - compresor, reproductor de cintas, mesas de mezcla, reproductores de CD o incluso un PC. En una estación de radio profesional hoy en día utilizan PC para canalizar el audio. Si se desea hablar, se incorpora microfono, preferiblemente con anulación del ruido de fondo. No interesa la capacidad del mismo.


3.) Ejemplo de instalación .

  Se mostrará una típica estación de radio pequeña. .

  Se necesita una unidad motora, es el corazón de las emisoras de radio pequeñas . Preferiblemente una popular, sencilla y a su excelente precio. Con una pantalla LCD incorporada en que se resulte muy sencillo controlar la frecuencia y la potencia, basta pulsar un botón. Con proteccón SWR y TEMP que lo hagan muy resistente y prácticamente irrompible, incluso en manos de un principiante. Algunas  unidades funcionan en 12-15 V DC, de modo que se puede incluso utilizar en áreas remotas y alimentarse con placas solares o con una batería de coche. Se puede utilizar una fuente de alimentación de una red pequeña para las instalaciones fijas y la puede adquirir junto con el transmisor. Es necesariun un RDS incorporado. Este sistema permite enviar mensajes de texto por radio a un receptor de radio. 
CYBER MAX LED STEREO
Cyber max FM 15 W con antena Cometa, cable coaxial, un PC y un sencillo manual de emisoras de radio.


COMPONENTES DE LA INSTALACIÓN :
- Un transmisor FM de 15 vatios
- Una antena Cometa
- 10 metros de cable coaxial Belden H-155
- Alimentación de red universal (funciona en todas partes), este elemento se enumera bajo transmisor

VENTAJAS
Excelente relación calidad/precio, fácil de utilizar y apropiado para principiantes.

INCONVENIENTES
Prácticamente ninguno, siempre puede utilizar un antena mejor o más potencia en función de sus necesidades.

ALCANCE
Resulta muy difícil predecir que alcance va a tener. Depende básicamente de la ubicación de la antena, de la conductividad del suelo, de la altura de la antena y de otros factores. Puede tener un alcance de entre 1 km y 10 km, puede que incluso menos en condiciones muy desfavorables y en condiciones muy buenas puede llegar hasta 20 km.


TRANSMISORES:




Nombre de modelo Procesador
DSP
Entradas
XLR
Codificador
RDS
Nombre completo de unidad
Modelo A No no No CyberMaxFM
Modelo B (DSP) No CyberMaxFM DSP
Modelo C (RDS/XLR) No Básico (uMAX- RM1) CyberMaxFM RDS/XLR
Modelo D (DSP/RDS) Completo (RDSMAX30) CyberMaxFM DSP/RDS
Modelo E (MONO) No No No CyberMaxFM mono
Tipo Potencia Estéreo Protección SWR Conector de antena Potencia Instalación de la alimentación Pantalla LCD Ajuste Estabilidad
Banda
Filtros RF
AM MAX II
5-10 vatios
No
No
BNC
15-24 voltios
Potenciómetro
No es necesario
PLL
AM
MAX PRO 3+
15 W
Con SE3 o SE4
BNC
13.8 Voltios - 15 Voltios
LCD o potenciómetro
No es necesario
PLL
FM
MAX PRO 4
10-15 W
Con SE3 o SE4
BNC
13.8 Voltios - 15 Voltios
LCD o potenciómetro
No es necesario
PLL
FM

Tipo Entradas XLR Estéreo Procesador Preénfasis Potencia Filtro paso banda de 19 KHz Pantalla LCD Limitador Filtro paso bajo de 15 KHz
Filtro MPX
Enchufe para uMAX RT1
SE3+
No
No
12-15 V
No
No
Básico
Básico
No
No
SE4 DSP+
12-15 V
Procesador
DSP muy veloz
No
uMAX- ST1
No
12-15 V
No
No
Básico
Básico




COMPARACIÓN DE LA TRANSMISIÓN AM Y FM :




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