FM Banda Ancha Y Angosta

Banda Ancha Schwartz desarrollo la siguiente gráfica para determinar el ancho de

banda necesario para transmitir una señal de frecuencia modulada cuando se conoce el índice de modulación.

Banda Ancha Un análisis más completo demostraría que el ancho de banda necesario

para transmitir una señal de FM, en la cual   es igual a dos veces la frecuencia de la señal moduladora.

BW = 2 fm para  

Dado lo limitado del ancho de banda cuando   , se la denomina FM de banda angosta, mientras que las señales de FM donde  , se las denomina FM de banda ancha.

Banda Angosta FM de banda estrecha, para β pequeño. FM de banda ancha, para β grande. La envolvente ya no es constante y tiene una modulación de amplitud

residual por lo que la envolvente varia con el tiempo.

Los espectros de frecuencia de AM y de FM de banda angosta, aunque pudieran parecer iguales, por medio del análisis de Fourier se demuestra que las relaciones de magnitud y fase en AM y FM son totalmente diferentes.

En FM el contenido de potencia de la señal portadora disminuye conforme aumenta mf, con lo que se logra poner la máxima potencia en donde está la información, es decir en las bandas laterales.

Banda Angosta De la misma manera que el nivel de modulación puede ser variado para

una señal en modulación de amplitud, es lo mismo que AM, aunque no hay un nivel máximo o una modulación al 100% como en el caso de AM.

El nivel de modulación está regido por un número de factores. El ancho de banda que está disponible es una. También se encuentra que las señales con una desviación grande pueden apoyar transmisiones más de alta calidad aunque ocupan naturalmente un mayor ancho de banda. Como resultado de estos requisitos que están en conflicto de los diversos niveles de la desviación se utilizan según la aplicación a usar.

Banda Angosta Estas aplicaciones con los niveles bajos de la desviación se llaman,

modulación de frecuencia en banda angosta (NBFM) y típicamente los niveles de +/- 3 KHz o más son usados dependiendo del ancho de banda disponible. NBFM se utiliza generalmente para comunicaciones punto a punto. Para niveles de desviación mucho más altos se utilizan para broadcasting(radio difusión). El Wide Band FM (WBFM), FM de Banda Ancha, y es usado para broadcasting con niveles de desviación de +/- 75 KHz.

Tabla de Bessel La tabla contiene las funciones de Bessel de primera clase para

diversos valores del índice de modulación. Se verá que un índice de modulación de 0 (sin modulación) produce cero frecuencias laterales, y mientras mayor sea el índice de modulación, se producirán más conjuntos de frecuencias laterales.

Se ve en esa tabla que cuando aumenta m, aumenta la cantidad de frecuencias laterales importantes o significativas. Por consiguiente, el ancho de banda de una onda con modulación angular es función del índice de modulación.

EJEMPLO Para un modulador de FM con desviación máxima de frecuencia f = 10

kHz, una frecuencia de señal moduladora fm =10 kHz, Vc = 10 V y una portadora de 500 kHz, determinar:

(a) El ancho de banda mínimo y real mediante la tabla de funciones de Bessel.

(b) El ancho mínimo aproximado de banda, con la regla de Carson. (c) Graficar el espectro de frecuencias de salida con la aproximación de

Bessel.

(a) El ancho de banda mínimo y real mediante la tabla de funciones de Bessel.

Según la tabla , un índice de modulación de 1 produce tres conjuntos de bandas laterales significativas y el ancho de banda es

B = 2(3*10 kHz) = 60 kHzJ0 = 0.77(10) = 7.7V

J1 = 0.44(10) = 4.4 V J2 = 0.11(10) = 1.1 V J3 = 0.02(10) = 0.2 V

B

(b) El ancho mínimo aproximado de banda, con la regla de Carson.B= 2(10 kHz +10 kHz) = 40 kHz

(c) Graficar el espectro de frecuencias de salida con la aproximación de Bessel.