¿Por qué las ondas portadoras suenan silenciosas en las radios?

Recientemente estuve leyendo sobre transmisores de radio AM de baja potencia y construyéndolos, y leí/observé que cuando la onda portadora aún no está modulada, el receptor de radio se silencia.

Por ejemplo, digamos que mi transmisor transmite a 1000 KHz. Antes de encender el transmisor, el receptor capta la estación de radio local que también transmite a 1000 kHz. Sin embargo, una vez que mi transmisor está encendido (pero no modulado), el receptor de radio se silencia.

¿Por qué pasó esto? Tengo curiosidad acerca de la mecánica del altavoz. ¿El parlante vibra a la frecuencia de 1000 kHz y simplemente no podemos escucharlo porque está fuera de nuestro rango de audición? ¿O el cono del altavoz se expande hacia afuera y permanece allí? ¿O no se mueve en absoluto? Tuve muchas dificultades para encontrar información sobre esto en línea, ¡así que agradezco cualquier ayuda!

Si sobrecarga la estación de radio AM, con una portadora no modulada, no hay nada que demodular. A medida que reduce la potencia de su portadora, aparecerá parte de la modulación de la estación local, tal vez distorsionada debido a que las notas de ritmo/fases de la portadora confunden las bandas laterales.

Respuestas (3)

Están pasando varias cosas.

En primer lugar, la salida del receptor de radio real (el "sintonizador" si está construyendo una buena pila de alta fidelidad) es solo de frecuencia de audio, no de RF. Esta salida es proporcional a las variaciones en la intensidad de la señal de radio que ingresa al receptor entre aproximadamente 300 Hz y 3000 Hz, más o menos (y siéntase libre de buscar cuáles son los números "correctos"). La onda portadora se filtra por completo.

Esto se amplifica y se aplica al altavoz; si no hay variación en la onda de radio, entonces no escuchará nada.

En segundo lugar, los receptores de radio AM tienen algo llamado "control automático de ganancia" que detecta la fuerza de la onda portadora y ajusta la ganancia del receptor para mantener constante la ganancia general. Si no tuvieras esto, pasar de una estación cercana a una distante significaría subir mucho el volumen, y luego pasar de esa estación distante a una cercana implicaría que te volaran los oídos.

Entonces, cuando enciende su transmisor casero, su portador abruma la estación local; tu portador es constante, y por eso escuchas el silencio. Es tan simple como eso.

Lo tengo, así que el altavoz simplemente no se mueve. Sin embargo, ahora estoy confundido sobre por qué esto funcionó: para hacer un dispositivo de código morse, conecté un 555 IC (en modo astable de 500 Hz) como fuente de voltaje para un transmisor de AM, que solo puede transmitir una onda portadora. Cuando encendí el receptor, escuché un tono alto (como un tono de audio de 500 Hz). Dado que las ondas portadoras no mueven los altavoces, ¿no debería escuchar ningún sonido, ya que lo que realmente sucede es que la onda portadora "silenciosa" simplemente se enciende y apaga 500 veces por segundo?
@F16Falcon Su temporizador enciende y apaga la onda portadora 500 veces por segundo, lo que mueve los altavoces 500 veces por segundo. (bueno, 1000 veces - 500 veces hacia afuera y 500 veces hacia adentro)
@immibis Entonces, ¿la onda portadora también mueve el altavoz? ¿Como si lo moviera hacia afuera (o hacia adentro) una vez y lo mantuviera allí hasta que la onda portadora se apague o se envíe otra señal? Eso explicaría el sonido; la onda portadora mueve el altavoz hacia afuera (o hacia adentro), y luego, cuando la onda portadora se apaga, el altavoz vuelve a su estado original. Cuando esto sucede 500x, se escucha el sonido de 500 Hz. Supuse por la publicación de Tim que la onda portadora no cambia la posición del altavoz en absoluto... ¿O me equivoco de nuevo?
@F16Falcon La fuerza general de la onda portadora mueve el altavoz. El altavoz sale cuando la onda portadora está encendida y retrocede cuando está apagada. El sonido se transmite cambiando la fuerza de la onda portadora. El altavoz no se mueve para cada onda individual de la onda portadora.
@immibis Ah, eso tiene sentido. La frecuencia de la onda portadora es tan alta que el altavoz "ve" la corriente como continua en lugar de como una onda, por lo que el altavoz se aleja y permanece allí. Agradezco la ayuda hombre!
@F16Falcon El detector hace eso. Si el hablante viera la onda, no se movería mucho (porque la onda intentaría moverla en ambas direcciones y más rápido de lo que el hablante realmente puede moverse)

Su pregunta describe una situación que, si es precisa, va un poco más allá de un receptor básico.

Primero, el fondo:

Recientemente estuve leyendo sobre transmisores de radio AM de baja potencia y construyéndolos, y leí/observé que cuando la onda portadora aún no está modulada, el receptor de radio se silencia.

Como probablemente esté fuera, un detector de envolvente AM demodula solo la modulación y no produce sonido por la mera presencia de un portador. Sin embargo, este no es el único tipo de detector en uso: un detector de producto , especialmente en la forma de un oscilador de frecuencia de latido sintonizable , se puede sintonizar para producir un tono audible solo en presencia de un portador, y es como tanto el código morse Las señales "CW" se demodulan (a través de una diferencia de frecuencia) y cómo se demodulan las señales de banda lateral única (haciendo coincidir la portadora original, o casi lo suficiente para la voz). También se puede usar para demodular la AM ordinaria, pero a menos que se sintonice cuidadosamente la señal recibida, la portadora será audible como un tono fijo de frecuencia distinta de cero.

Por ejemplo, digamos que mi transmisor transmite a 1000 KHz. Antes de encender el transmisor, el receptor capta la estación de radio local que también transmite a 1000 KHz. Sin embargo, una vez que mi transmisor está encendido (pero no modulado), el receptor de radio se silencia.

Por el contrario, esto no es algo que realmente ocurra con un receptor de AM básico. Tal "efecto de captura" es algo que ocurre con uno de FM, pero la falta de este comportamiento en un sistema de AM básico es la famosa razón por la que las comunicaciones de aviación se realizan con AM: la capacidad de "hablar por" otros transmisores y tener tanto la transmisión sea inteligible como si esto ocurriera acústicamente en una habitación se considera un factor clave de seguridad.

En cambio, es probable que lo que tenga sea un control automático de ganancia , un sistema en el que la fuerza de la señal hace que el receptor reduzca su propia ganancia. En esa situación, una señal fuerte silenciaría a las más débiles, como si una mano robótica hubiera salido del chasis y ajustado la perilla de volumen. Y el AGC generalmente es impulsado por la fuerza de la portadora, no por el volumen de la modulación audible.

Pero esto sería una característica intencional. La distorsión no lineal, como la compresión cuando las etapas están sobrecargadas , en realidad no tiene este efecto, porque las señales independientes no se alinearán solo en los picos de la forma de onda, sino que la débil también estará presente en los valles de la fuerte. Habrá distorsión generando frecuencias de intermodulación adicionales, pero las señales originales seguirán estando allí también.

En primer lugar, en la mayoría de los diseños de radio, solo la señal de frecuencia de audio (AF) detectada llega a los amplificadores de audio y al altavoz oa los auriculares. Una excepción es un receptor réflex , en el que una etapa amplifica tanto la radiofrecuencia (RF) como la AF. En un receptor réflex, se puede agregar un filtro de paso bajo para bloquear la RF del altavoz, no porque el cono de papel pueda vibrar a 1 MHz, sino para evitar la radiación de RF a otros receptores.

Segundo, considere el voltaje promedio de una onda sinusoidal: cero. Dado que el cono no se puede mover a 1 MHz, ¿por qué se debe empujar hacia adelante o hacia atrás?

En tercer lugar, puede escuchar una portadora no modulada... con un oscilador de frecuencia de pulsación (BFO) . Si su receptor no tiene un BFO, puede usar otro receptor superheterodino sintonizado a unos cientos de kHz de distancia (~455 kHz, si lo usa como FI). Escuchará la diferencia audible entre la portadora y el BFO. Por ejemplo, si su operador está en 1 MhZ, la otra radio usa un IF de 455 kHz y usted sintoniza la radio "auxiliar" en 544 kHz, su oscilador local estaría en 999 kHz y el tono de pulsación sería de solo 1 kHz. . ¡Pruébelo y avíseme si puede hacer que funcione!