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    Capítulo I. SONIDO Y RADIOCOMUNICACIONES
     El sonido, espectro radioeléctrico, modulación, antenas y transmisores...
 
Pregunta 15: ¿QUÉ MODULA LA MODULACIÓN? Opinar
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Modulación en Amplitud (AM) y Frecuencia (FM). Alta y Baja Frecuencia. Peligros de la Alta Frecuencia.

Imagina que te encargan una delicada misión, llevar un grupo de escolares hasta su colegio. Lo primero que piensas es si podrán llegar caminando. Pero enseguida te das cuenta del tiempo que van a demorar y lo cansados que llegarán. Descartada la caminata, lo más sencillo es transportarlos en un bus escolar. Sólo tienen que subirse, sentarse y podrás recorrer la distancia que les separa de la escuela en pocos minutos. Misión cumplida.

¿Y si ahora te encargan otro trabajo? Esta vez se trata de transportar música desde los estudios de la emisora hasta los receptores de tu audiencia. ¡Verás que es como llevar escolares al colegio!

En este caso, nuestras niñas y niños son los sonidos y las palabras. Recordemos que son ondas sonoras o audiofrecuencias que no pueden viajar como las electromagnéticas. Estas ondas sonoras, al entrar por el micrófono, se transforman en electricidad. Pero son señales muy pequeñas y de bajas frecuencias que no cuentan con la capacidad de desplazarse por el espacio. A estas señales las llamamos moduladoras.

Por otro lado tenemos las radiofrecuencias, ondas electromagnéticas de frecuencias muy altas que sí pueden viajar por el espacio, pero que están “vacías”, no tienen contenido. Por lo tanto, ellas serán nuestro bus escolar.

Ahora, debemos combinar ambas. La señal de audiofrecuencia o moduladora, es decir, los sonidos producidos en los estudios, los “montaremos en el bus”, que son las radiofrecuencias, también llamadas portadoras por su misión de llevar o portar señales. Este proceso de combinación de ondas se conoce como modulación y es la base de la radiocomunicación.


MODULACIÓN

Para mandar “al aire” la señal de baja frecuencia que produce un micrófono, necesitaríamos una antena enorme, de kilómetros de largo. Además, la señal se debilitaría enseguida. Sería como llevar caminando a nuestros escolares a la escuela.

Lo que hacemos, entonces, es servirnos de una onda de alta frecuencia y gran potencia, la portadora, a la que“damos forma” o moldeamos con la moduladora. La moduladora es la señal eléctrica en la que hemos transformado las imágenes de TV o los sonidos de la radio. Este proceso de modulación lo hace el conjunto del transmisor-excitador de los que hablaremos en siguientes preguntas. La antena es la encargada de transformar en ondas electromagnéticas que se van al aire, la nueva señal de alta frecuencia, resultado de la suma de la moduladora más la portadora.

ModulacionCuando a un receptor de radio llega una de estas ondas, la “demodula”, es decir, extrae la moduladora, donde vienen las canciones y las palabras, y desecha la portadora. Es un proceso sencillo, ya que la portadora es una señal constante, por lo tanto, fácil de eliminar.

Precisamente, esa portadora constante es la que ordena el espectro radioeléctrico. Cuando a una emisora le conceden una frecuencia de transmisión es como si le dieran un bus para que lleve su señal radial a la audiencia. Al asignarle, por ejemplo, la 97.1 en FM, le están autorizando a usar un segmento del espectro radioeléctrico como portadora. Las frecuencias de todas las portadoras de FM y AM conforman el dial de radiodifusión.

Hay muchas formas de modular una señal, pero las dos más conocidas y usadas son la modulación en amplitud y la modulación en frecuencia. Dicho así, seguro te parecen desconocidas, pero si hablamos de estas modulaciones por sus siglas sabrás enseguida a que nos referimos: AM y FM. Las dos bandas de radiodifusión sonora más conocidas deben su nombre al tipo de modulación que emplean para enviar al aire sus señales de radio.(1) Veamos cómo modula cada una de ellas, es decir, cómo unimos la moduladora (señal de la emisora) con la portadora (señal de alta frecuencia que nos asignan) tanto en AM como en FM.(2)
 

DiferentesModulaciones
MODULACIÓN EN AM

La señal eléctrica moduladora, al “subirse” en la portadora de alta frecuencia, le hace variar su amplitud, es decir, transforma la onda portadora en sentido vertical.


MODULACIÓN EN FM

Al contrario, al modular en FM, la onda portadora sufre variaciones en sentido horizontal, es decir, se ve afectada su frecuencia.

ALTA Y BAJA FRECUENCIA

Las señales moduladoras son conocidas también como Baja Frecuencia (BF), mientras que las portadoras son de Alta Frecuencia (AF). Esta diferencia es usada para dividir los equipos de la radio.

Hablamos de la parte de BF de una radio o equipos de BF a los lugares y aparatos que se encuentran en el estudio de producción y de salida al aire, mientras que en el área de AF están los equipos de transmisión. En algunas radios, ambos equipos comparten el mismo espacio, pero, por lo general, siempre es conveniente que estén separados.

EQUIPOS DE BF: Computadoras, micrófonos, consola, lectores de DVD o CD, compresor de señal…

EQUIPOS DE AF: El excitador/transmisor y las antenas que irradian la AF.
 

PELIGROS DE LA ALTA FRECUENCIA

El técnico de la emisora COPE Salamanca, Juan Antonio Lista, siempre gastaba la misma broma a los pasantes. A mí también me la hizo.

Al llegar a la radio, fuimos a visitar el Centro de Transmisiones en las afueras de la ciudad. Allí se encontraba la joya de la emisora, un transmisor Nautel recién adquirido con 10 kilowatios de potencia. Junto a la caseta, una torre de 100 metros para la señal AM. Y sobre ella, las antenas de FM con una salida de 5.000 watts.

En el suelo, un trozo de cable de teléfono sin conectar en ningún lado. Juan me dijo que lo agarrara y que pusiera sus dos puntas en mi dedo. Como estaba desconectado, no podía pasarme nada. Pero sentí una quemazón que me dejó dos pequeños puntos negros en mi dedo. Me quedé totalmente sorprendido. Tu primera lección con la radiofrecuencia, me dijo el que sería mi maestro por unos meses, mientras reía a carcajadas.

Las ondas electromagnéticas que salen de la antena, por su alta frecuencia y potencia, inducen electricidad en otros conductores. Mínima, pero que puede provocar un chispazo que te chamusque los dedos. Por eso, debemos tener mucho cuidado con ella. Trabajar con RF requiere precauciones.

Ya quedan pocos “vigilantes” en las plantas de transmisión. Antiguamente, había cuidadores que vivían por años donde estaba el transmisor. Muchos de ellos, que cuidaron plantas de AM con gran potencia y largos años, terminaron padeciendo algún tipo de enfermedad.

No hay que alarmarse, pero es innegable que todo tipo de radiación electromagnética, si es de alta potencia y nos exponemos a ella por mucho tiempo, es peligrosa. No significa que por usar el celular o tener un transmisor de 100 watts en los estudios de la radio nos vamos a enfermar, pero sí sucede con otras radiaciones, como cuando vamos a la playa y nos “quemamos” con el sol, o cuando los ojos se afectan por las radiaciones ultravioletas en la montaña. Más peligrosos son los rayos X o gamma. Estos últimos son radiaciones ionizantes que penetran en los tejidos causando en ellos daños irreparables. Su uso controlado en una radiografía no tiene inconvenientes.

Sobre esto hay miles de estudios, foros y discusiones, pero nadie parece ponerse de acuerdo. El concepto generalizado es que las radiaciones ionizantes (rayos gamma) causan enfermedades si llegan a las células. El resto, las no ionizantes, son peligrosas si hay larga exposición (rayos X). De todas formas, al igual que yo no metería mi mano en un microondas, tampoco viviría por años junto a un transmisor de radio de 20.000 watios.

 

En esta pregunta hemos visto los dos tipos principales de modulación continua, pero hay otros, como la modulación por pulsos o por banda lateral. También existen sistemas de modulación digital en los que están basados la nueva radio y TV digitales.

▪ Diferentes tipos de Modulación.
Tomado de Wikipedia. http://es.wikipedia.org/ (leer documento)

▪ Modulación Digital. Comunicaciones Eléctricas.
Leslie Murray. leslie@eie.fceia.unr.edu.ar
Área de Comunicaciones Eléctricas Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura Universidad Nacional de Rosario
http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/ftp/Comunicaciones/ModDig.pdf (leer documento)

▪ Métodos de Modulación Digital
Con referencia a los métodos de modulación digital usados en los sistemas radioeléctricos. Sobre la modulación PSK, QAM y TCM.
http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/ftp/Radioenlaces/1502.pdf (leer documento)

 

Notas

(1) Esto no quiere decir que sólo las bandas de radio comercial en AM y FM se modulan en frecuencia o amplitud. Estos son modos generales de modulación que usan otras transmisiones. Por ejemplo, las bandas que están entre los 300 y los 3000 Khz usan la modulación en amplitud, mientras que para señales por encima de los 40 Mhz la elegida es la modulación en frecuencia.

(2) Veremos ahora las características técnicas de los diferentes tipos de Modulación, pero no nos detendremos en las ventajas o desventajas de las transmisiones de radio en cada uno de los sistemas ya que a ese tema está dedicada la pregunta 22.

 
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