¿Cuál es la necesidad de modulación?

La modulación es, genéricamente, un medio para cambiar la información de un dominio de frecuencia a (típicamente) un dominio de frecuencia superior. Esto proporciona una serie de beneficios; entre ellos:

• La información de dos o más señales de entrada con dominios de frecuencia coincidentes o superpuestos puede cambiarse a dominios de frecuencia disjuntos; si tales señales viajan juntas a través de un medio, tener sus dominios de frecuencia disjuntos permitirá que se separen.

• En muchos casos, es más fácil manejar de manera uniforme las señales en las que la frecuencia mínima es una fracción sustancial de la máxima, que las señales en las que el máximo es varias veces el mínimo. Una señal de audio cuyo contenido de frecuencia es de 20-20 000 Hz tiene una dispersión de 1000:1 entre las frecuencias mínima y máxima. Si dicha señal estuviera modulada en amplitud a 1 MHz, la dispersión sería de alrededor del 4 % [de 980 000 Hz a 1 020 000 Hz]. Incluso si no hubiera otras comunicaciones por radio en ninguna parte del mundo, sería muy difícil tratar de diseñar una antena que pudiera funcionar bien con una distribución de frecuencia de 1000:1 (de 20 Hz a 20 KHz). Sería mucho más fácil diseñar una antena para hacer frente a una propagación del 4%.

Algunos casos de uso para la modulación aprovechan ambos beneficios; otros sólo confían en uno u otro.

La modulación es el medio para transmitir información utilizando una señal de radio. La frecuencia portadora de una estación de radio comercial se usa para colocar la señal dentro del espectro asignado de un servicio de radio en particular. Por ejemplo, la radio AM cubre la banda de frecuencia de 540 a 1640 kilohercios. Digamos que a una estación se le ha asignado la frecuencia portadora de 1010 kilohercios. Si solo transmitiera esa portadora, ninguna información estaría disponible para el oyente. Al modular esa portadora (en este caso, modulación de amplitud), se puede transmitir información. Si la modulación de amplitud está hecha para estar en sintonía con una canción, por ejemplo, entonces un oyente puede sintonizar su radio a la frecuencia portadora y el demodulador en la radio reproducirá la canción. Dado que la modulación crea bandas laterales alrededor de la frecuencia portadora, la frecuencia de modulación está limitada (alrededor de 5 kilohercios para la radio AM regular) de manera que muchas estaciones pueden acomodarse en la banda de 540 a 1640 kHz. Para la modulación de amplitud, el ancho de banda transmitido por la estación de radio es el doble del ancho de banda de audio de la señal moduladora. Así, cada estación de AM ocupa 10 kHz del espectro disponible. Con 1100 kHz disponibles, muchas estaciones pueden estar transmitiendo al mismo tiempo.

¿Tienes una radio? ¿Ha notado que puede sintonizar varias estaciones en cualquier banda en su radio? Cuando sintonizas una estación, ¿has notado que no captas ninguna señal (o tal vez leve a veces si es AM) de otras estaciones?

Si respondió "sí" a lo anterior, quizás se dé cuenta de que tiene que haber una manera de diferenciar una estación de otra. Si no hubiera una manera de hacer esto, el parlante de su radio estaría produciendo un sonido ininteligible.

La forma en que podemos hacer esto es por modulación. Cada estación transmisora ​​produce una señal de audio que "mezcla" con la frecuencia asignada en el espectro de radio que el gobierno le ha asignado. Está bien, a veces los gobiernos no asignan frecuencias, pero muchas veces lo hacen.

EDITAR: la "mezcla" se define mejor con la palabra "modulación" y este proceso nos permite sintonizar nuestras radios en cualquier canal que queramos en la banda de radio en cuestión.

Si te refieres a comunicaciones. La respuesta se puede dividir en dos respuestas principales:

1. Coincidencia de las características de transmisión del medio y consideraciones de potencia y tamaño de la antena, que afectan la portabilidad.
2. El segundo es el deseo de multiplexar, o compartir, un medio de comunicación entre muchos usuarios activos al mismo tiempo.

Abajo: un ejemplo de modulación...