¿Cómo funciona un sintonizador de radio digital?

Creo que entiendo cómo funciona la sintonización de una radio con un sintonizador analógico: girar el dial cambia físicamente la longitud de la antena, lo que determina qué longitud de onda de transmisión resonará en la antena y será captada. En cambio, ¿cuál es el mecanismo que hace funcionar un sintonizador digital? Supongo que será un pequeño circuito inteligente que de alguna manera selecciona una frecuencia resonante cambiando la cantidad de corriente que lo atraviesa (o algo así).

¡Oh, sí, estos fueron tiempos difíciles! Cada vez que queríamos cambiar el programa de radio o televisión, teníamos que subirnos a la azotea.
No me gustan tales "operaciones".
@Georg, de acuerdo con las preguntas frecuentes de Physics.SE : "Solo debe hacer preguntas prácticas y respondibles basadas en problemas reales que enfrenta. [...] Si su motivación es "Me gustaría que otros me expliquen ______", entonces probablemente estés bien". Creo que mi pregunta cumplió con ambos criterios. Desde mi perspectiva, el objetivo de Physics.SE ha sido cumplido. Gracias a la útil respuesta de Bjorn, entiendo mucho más sobre la comunicación por radio (léase: E&M aplicado) esta noche que esta mañana.

Respuestas (1)

En los primeros días de la radio, la resonancia de la antena en combinación con sus propiedades inductivas y capacitivas asociadas era de hecho el elemento que "marcaba" la frecuencia que deseaba escuchar. En realidad, no cambiaste la longitud de la antena, pero al cambiar el inductor (una bobina) o el capacitor conectado a la antena, sintonizaste la resonancia. La señal de salida es un voltaje alterno, y al rectificarlo con un diodo (llamado "cristal" entonces ...) podría extraer una señal modulada como una amplitud variable de la onda portadora. ¡ Todo esto sin batería ! :)

Pero en realidad, la antena de una radio moderna normal no es el componente que "marca" la frecuencia de transmisión seleccionada. De hecho, el circuito de la antena debería tener una resonancia dentro de la banda de frecuencias que le interesa, pero esta señal de banda ancha se mezcla luego con una señal sinusoidal generada internamente en la radio en un componente analógico, esto resta las frecuencias y deja que el resto de la la radio opera en una banda de frecuencia mucho más fácil de manejar (llamada frecuencia intermedia). Es en el mezclador que sintonizas la recepción en un moderno receptor de radio superheterodino . Es mucho más fácil sintetizar una frecuencia de mezcla exacta para sintonizar que cambiar la resonancia del circuito de la antena.

El resto no es realmente física, pero la diferencia entre una radio analógica y una digital viene en los circuitos después de esto y básicamente una radio analógica extrae una modulación de la frecuencia intermedia que se amplifica y se envía a los altavoces o salida de radio. En una radio digital, la señal representa una versión digital del audio, al igual que un archivo WAV o MP3 en una computadora es una representación digital que se puede volver a convertir en una señal analógica que se puede enviar a un altavoz. El beneficio de esto es que la señal digital requiere (potencialmente) menos ancho de banda en el aire para que pueda colocar más señales en el mismo "espacio aéreo" y que la señal digital pueda ser menos susceptible al ruido. Escribo "puede", porque desafortunadamente muchas estaciones comerciales de radio/TV digital no

Permítanme reiterar que en una radio "digital", el componente que selecciona la frecuencia de recepción sigue siendo analógico, pero la frecuencia de mezcla (sintonización) se controla y selecciona digitalmente.

También hay algo muy interesante llamado Software Defined Radio , SDR, que es el principio en el que la frecuencia intermedia (o en algunos casos la frecuencia de la antena directamente) se convierte en una señal digital y se demodula mediante un procesador de señal que es completamente actualizable por software. . Dado que es mucho más fácil programar software nuevo que soldar componentes electrónicos, esto generó un gran interés en la comunidad de aficionados a la radio, donde se pueden cambiar completamente las propiedades de un receptor de radio simplemente descargando el software de otra persona de la red o escribiendo uno nuevo. tú mismo.

Si incluye SDR y lo aplica sin ninguna frecuencia intermedia (lleve la antena directamente a un convertidor analógico / digital y a un procesador de señal), de hecho tiene una forma puramente de software de sintonizar su fuente como lo solicita, aunque esto No es así como funcionan las radios digitales más comunes actualmente.

The Science of Radio de Paul J. Nahin es un excelente libro sobre el tema: amazon.com/Science-Radio-Electronics-Workbench-Demonstrations/…