Transmisor superheterodino

Transmitters using intermediate frequency

El transmisor superheterodino es un transmisor de radio o televisión que utiliza una señal de frecuencia intermedia además de la señal de radiofrecuencia.

Tipos de transmisores

Arriba: Modulación directa, debajo transmisor superheterodino

Existen dos tipos de transmisores. En algunos transmisores, la señal de información ( audio (AF) , video (VF), etc.) modula la señal de radiofrecuencia (RF) . Estos transmisores de modulación directa son transmisores relativamente simples.

En los transmisores más complejos, denominados superheterodinos, la señal de información modula una señal de frecuencia intermedia (FI) . Después de las etapas de corrección, ecualización y, en ocasiones, amplificación, la señal FI se convierte en una señal de RF mediante una etapa denominada mezclador de frecuencia o convertidor de frecuencia. Los transmisores superheterodinos son más complejos que los transmisores de modulación directa. ^{[ cita requerida ]}

Enfoque matemático

Dejar

${\displaystyle f(t)}$ser la señal de información

${\displaystyle \omega _{R}}$ sea ​​el RF angular,

${\displaystyle \omega _{I}}$sea ​​el SI angular y

${\displaystyle \omega _{s}}$sea ​​la frecuencia de la subportadora angular.

En el transmisor de modulación directa, la señal de información modula la portadora de RF. Si el tipo de modulación es modulación de amplitud convencional , la salida de RF es:

${\displaystyle {\mbox{RF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{R}t)}$

De la misma manera, en el transmisor superheterodino la FI modulada es:

${\displaystyle {\mbox{IF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{I}t)}$

Esta señal se aplica a un mezclador de frecuencias. La otra entrada al mezclador es una señal subportadora de alta frecuencia.

${\displaystyle {\mbox{SC}}=\sin(\omega _{s}t)}$

Las dos señales se multiplican para dar;

${\displaystyle {\mbox{IF}}\cdot {\mbox{SC}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{I}t)\cdot \sin(\omega _{s}t)}$

Aplicando reglas bien conocidas de trigonometría ;

${\displaystyle {\mbox{IF}}\cdot {\mbox{SC}}={\frac {1}{2}}(1+f(t))\cdot (\cos(\omega _{s}t-\omega _{I}t)-\cos(\omega _{s}t+\omega _{I}t))}$

Un filtro en la salida del mezclador filtra uno de los términos de la derecha (normalmente la suma) dejando RF

${\displaystyle {\mbox{RF}}={\frac {1}{2}}(1+f(t))\cdot \cos(\omega _{s}t-\omega _{I}t)}$

Aquí está el RF angular requerido; es decir, ${\displaystyle \omega _{s}-\omega _{I}}$ ${\displaystyle \omega _{R}=\omega _{s}-\omega _{I}}$

Después de la ecualización de fase y amplitud,

${\displaystyle {\mbox{RF}}=(1+f(t))\cdot \sin(\omega _{R}t)}$

Ventajas del superheterodino

• En los transmisores se utilizan varias etapas de corrección y ecualización después de la modulación. En la modulación directa, estas etapas deben desarrollarse por separado para cada salida de RF (el llamado canal). Por otro lado, en los transmisores superheterodinos, dado que se utiliza una única señal de frecuencia intermedia, solo se desarrolla un tipo de etapa para FI. Por lo tanto, dichas etapas son más confiables en los superheterodinos. Además, la investigación y el desarrollo son mucho más fáciles para el diseñador.
• Los operadores pueden cambiar la salida de RF del transmisor. En la modulación directa, es muy difícil cambiar la salida de RF, ya que en este caso es necesario resintonizar prácticamente todas las etapas para la nueva RF. Por otro lado, en el superheterodino solo es necesario resintonizar las etapas de salida.
• Con un DAC lo suficientemente rápido , la señal IF modulada se puede generar directamente, digitalmente, desde un microprocesador o un procesador de señal digital . Esto permitirá el uso de métodos de modulación más avanzados sin el uso de hardware modulador complicado y hará posible la radio definida por software .

Véase también

• Receptor superheterodino
• Temas sobre transmisores de TV
• Transmisores de TV