¿Cuál es la diferencia básica entre la radio AM y FM?

Quiero saber la diferencia básica/fundamental entre la radio AM y FM. ¿Por qué hoy en día la radio FM ha reemplazado a la AM y se ha vuelto más popular?

La modulación de fase es en realidad más popular que la modulación de frecuencia, pero probablemente estés pensando en escuchar música. Apuesto dinero a que tu teléfono usa una forma de PSK.
@Kortuk: Al igual que WLAN (802.11).
@boardbite: PM a menudo se combina con AM como QAM (Modulación de amplitud en cuadratura) para obtener 6 o incluso 8 bits por baudio, lo que en PM puro sería casi imposible.

Respuestas (9)

Respuesta corta: FM es mucho menos susceptible a la perturbación de la señal.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta es una señal modulada AM. Los contornos son la señal de banda base que recuperamos por demodulación. Observe que hay un pico en la señal, que puede ser causado por una tormenta eléctrica, por ejemplo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta es la señal demodulada. El demodulador no "sabe" que el pico no es parte real de la señal, por lo que no puede eliminarlo y el oyente escuchará un tic en la sinfonía que está escuchando.

FM tiene una amplitud constante, y el demodulador no se dejará engañar por picos de amplitud ya que detectará variaciones en la frecuencia.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esta es una señal de FM. La señal de banda base determina el cambio de frecuencia de la portadora. Tenga en cuenta que el pico no cambia la frecuencia, por lo que no será audible después de la demodulación.

Hermosa y clara explicación. ¿Existe un factor limitante particular de FM que impidió que se usara por primera vez históricamente? De acuerdo, uno tiene que preceder al otro en términos de línea de tiempo científica, pero ¿por qué no se consideró/implementó la modulación de frecuencia en los primeros años de la radio, dado que la frecuencia y la amplitud (y la fase) son las únicas opciones de modulación?
@boardbite - ¡Gracias! No estoy seguro, pero supongo que tiene que ver con la simplicidad del modulador y demodulador de AM (puedes hacer un receptor de radio de cristal con 3 componentes). Un receptor de FM insuficientemente estable suena mucho peor que un receptor de AM igualmente inestable. Tal vez algo así.
@stevenvh De hecho. Los primeros aficionados a la radio AM incluso fabricaban sus propios diodos de cristal ("bigotes de gato"), sin necesidad de comprar una válvula costosa (y no había transistores en esos días).
ooooooh, fotos....
De hecho, escuché (no recuerdo la fuente en este momento) que al menos en los EE. UU., la FCC impuso restricciones considerables a la potencia de los transmisores de FM supuestamente como parte del acuerdo con los fabricantes de transmisores de AM. El resultado fue una disminución de la popularidad de FM. ¿Alguna idea sobre eso?
No lo sé, pero en 1945 la FCC cambió la banda de FM de 42-50 MHz a su banda actual de 88-108 MHz, para hacer espacio para el canal de televisión 1. Esto instantáneamente dejó obsoletas todas las radios FM existentes.
Observe que hay un pico en la señal, que puede ser causado por una tormenta eléctrica, por ejemplo. - ¿Los picos en la señal solo pueden afectar su amplitud? ¿No hay picos que afectan la frecuencia?
@Gustavo: sí, también afectarán la frecuencia/fase, pero mucho menos que la amplitud. Este gráfico es el mismo pico que el gráfico en mi respuesta, en comparación con la señal sin perturbaciones. Si bien hay un error del 25 % en la amplitud, el error de frecuencia no se nota.
@boardbite las primeras patentes de FM solo datan de 1933; lo que implica fuertemente que descubrir cómo hacer que funcione fue un gran desafío hace un siglo.
Un dato interesante sobre ese inventor de 1933: "Una presentación del 17 de junio de 1936 en la sede de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) fue noticia en todo el país. [Edwin Armstrong] tocó un disco de jazz en la radio AM convencional, luego cambió a una transmisión de FM. "[ Si la audiencia de 50 ingenieros hubiera cerrado los ojos, habría creído que la banda de jazz estaba en la misma habitación. No hubo sonidos extraños”, señaló un reportero. Agregó que varios ingenieros describieron la invención “como uno de los desarrollos de radio más importantes desde que se introdujeron los primeros auriculares de cristal”.
@stevenvh Discutiría que el error de frecuencia no se notara. Noté el desplazamiento de los primeros máximos y mínimos en el área afectada de un vistazo; el segundo máximo parece estar desplazado un píxel o dos también. Sin embargo, estoy de acuerdo en que tiene un impacto mucho menor. ¿Sería difícil volver a normalizar la señal afectada para que todos los máximos/mínimos tengan valores de +-1 para que la extensión del cambio de frecuencia sea más visible?
@Dan - ¡Vaya, multitud dura! :-) Veré lo que puedo hacer. Tenga en cuenta que este pico tiene la misma amplitud que el que causó un error de amplitud del 100 % en la AM. Entonces no, no es anormal que sea visible en una simulación como esta, y tal vez como una pequeña desviación en la señal de banda base, pero ni cerca de lo que causó en la versión AM. Una señal de radio no será un buen seno como este, y luego puede ahogarse por completo en la complejidad de la señal. Cuál es el punto de mi respuesta.
La pregunta de @boardbite podría sostenerse por sí sola. Cuando los pioneros de la radio descubrieron por primera vez cómo transmitir una señal de audio, dudo que supieran otras formas de modularla en una onda portadora y, especialmente, cómo la habrían detectado.
@Dan: pedí consejo a los expertos de mathematica.SE (no soy un experto), pero no parece fácil demodular en tiempo continuo (aunque me pregunto cómo puede hacerlo una radio), y no lo estaba. satisfecho con la solución de la transformada discreta de Hilbert; por un lado, no era causal, lo que por supuesto es imposible. Cuando comparo las derivadas, puedo ver que el cruce por cero está desplazado (esos son los picos de la señal), pero no puedo decir qué da esto en la señal demodulada. Entonces, lo siento, pero me temo que no hay una respuesta concreta.
Por curiosidad, ¿hasta qué punto los receptores AM están diseñados usando detectores de picos para seguir la envolvente de la onda recuperada, y hasta qué punto están diseñados usando filtros y multiplicadores analógicos adecuados? Una radio de cristal, por supuesto, simplemente usaría un detector de picos, pero las radios más sofisticadas podrían funcionar mejor. Un pico de 1us en una señal de RF de 890 KHz debería generar un pico de 1us en el audio, que podría filtrarse en gran medida, pero si la radio utiliza un detector de picos para su demodulación, los efectos de un pico de 1us podrían amplificarse considerablemente.

La radio AM está modulada en amplitud, lo que significa que la amplitud de la frecuencia portadora varía de la misma manera que la señal de audio que está transmitiendo.

La radio FM está modulada en frecuencia, lo que significa que la frecuencia de la portadora varía de la misma manera que la señal de audio que está transmitiendo.

Imagen ilustrativa:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si bien su respuesta es correcta, no aborda la pregunta de OP (la oración con el signo de interrogación).
+1 para una animación genial, pero ayudaría un poco más de sustancia en su respuesta.
Sí, es una imagen animada, pero no veo el valor extra de la animación. OP dice que conoce las diferencias fundamentales entre AM y FM, por lo que esta no es una respuesta.
@radagast No dice tal cosa. dice que quiere saber eso.

Una pregunta complementaria a:

¿Por qué hoy en día la radio FM ha reemplazado a la AM y se ha vuelto más popular?

Puede ser:

¿Por qué la radio AM todavía no ha sido reemplazada por FM?"

Primero, inferiremos de la pregunta que estamos hablando del rango de transmisión. Simplemente me gustaría agregar a las ya excelentes respuestas que la transmisión de radio AM (en las Américas) usa de 540 a 1610 kHz, mientras que la transmisión de radio FM (en la misma región) usa de 88 a 108 MHz. Estas frecuencias corresponden inversamente a la longitud de onda; la frecuencia más alta tiene una longitud de onda más pequeña, mientras que la frecuencia más baja tiene una longitud de onda más larga.

Fórmulas de frecuencia y longitud de onda.

Donde v= velocidad, f= frecuencia y λ = longitud de onda

Una propiedad importante es que las longitudes de onda más largas tienen una mayor propagación. (Ignorando algunas otras variables como las condiciones atmosféricas, la potencia de transmisión, la ubicación y el tipo de antena, etc.) La frecuencia más baja de la banda AM le da una cobertura de mayor distancia que la FM. Una de las razones por las que la radio AM continúa sobreviviendo puede ser que la capacidad de los oyentes de sintonizar estaciones un poco más distantes le da una propiedad de calidad única .

Es importante recordar que la modulación de amplitud (AM) y la modulación de frecuencia (FM) son independientes de la frecuencia, por lo que mi respuesta es menos sobre el tipo de modulación y más sobre el rango de frecuencia de las bandas de transmisión a las que se refiere.

gracias por señalar que la baja frecuencia viaja una mayor distancia en comparación con la alta frecuencia

La modulación FM es menos sensible a las perturbaciones como se indica en otras respuestas, pero esto tiene el inconveniente de tener un ancho de banda mayor. Para tener una aproximación del ancho de banda de FM, debe verificar la regla de Carson (el ancho de banda es teóricamente infinito, pero puede restringirse a una cierta cantidad después de la cual los valores no son más significativos).

radio AM la intensidad de la señal cambia. en FM, la frecuencia cambia al mismo ritmo que la velocidad del audio. Las ventajas de FM menos estática se deben a la intensidad de la señal, por lo que su detector de relación ignora la estática y permite una recepción libre de estática en las frecuencias de FM.

Suponiendo que tiene un detector de relación. La mayoría de los demás detectores de FM necesitan limitadores.

  1. En las señales FM se puede utilizar toda la potencia transmitida, pero en las ondas AM las portadoras de transmisión contienen la mayor parte de la potencia. Por lo tanto, el uso completo de la energía no es posible.

  2. Las ondas FM son ondas de amplitud constante. Estos son independientes de la modulación. Entonces, debido a esto, la transmisión de energía de estas ondas también es constante. La transmisión de potencia de las ondas FM es mejor que la de las señales AM.

  3. La modulación de amplitud (AM) es una técnica utilizada en la comunicación electrónica, más comúnmente para transmitir información a través de una onda portadora de radio. La modulación de frecuencia (FM) transmite información sobre una onda portadora variando su frecuencia (en contraste con la modulación de amplitud, en la que la amplitud de la portadora varía mientras su frecuencia permanece constante).

  4. Las señales de FM tienen una gran ventaja sobre las señales de AM. Ambas señales son susceptibles a ligeros cambios de amplitud. Con una transmisión AM, estos cambios resultan en estática. Con una transmisión de FM, los cambios leves en la amplitud no importan; dado que la señal de audio se transmite a través de cambios en la frecuencia, el receptor de FM puede ignorar los cambios en la amplitud. El resultado: nada de estática.

  1. La radiodifusión de AM es más sencilla que la de FM, pero la diferencia en complejidad y precio es muy marginal en la actualidad.
  2. La AM es más propensa a la distorsión y degradación de la señal en comparación con la FM.
  3. FM no se degrada linealmente con la distancia.
  4. AM generalmente transmite en mono, lo que lo hace suficiente para hablar por radio.
  5. FM puede transmitir en estéreo, lo que lo hace ideal para la música.
  6. AM tiene un alcance más largo que FM.
El punto 6 no es técnicamente correcto. El tipo de modulación no determina el rango; la frecuencia y la longitud de onda sí.

Diferencia de longitud de onda Las ondas AM funcionan en el rango de KHz, como resultado, las ondas AM tienen una longitud de onda más alta, mientras que las ondas FM funcionan en MHz, por lo que tienen una longitud de onda más corta. Un mayor aumento de longitud de onda en el rango de las señales de AM, mientras que FM tiene un área de cobertura limitada.

No hay ninguna razón por la que FM no pueda funcionar a bajas frecuencias o AM a altas frecuencias. Todo tu argumento es falso.

en realidad, en la modulación AM, la mayor parte de la potencia se desperdicia y la relación señal/ruido es menor. Pero en FM, casi la potencia total utilizada para crear un número infinito de bandas laterales. Y también hay menos calidad de sonido en AM porque hay menos ancho de banda pero debido a más ancho de banda la calidad del sonido es alta en fm.

¿Cuál es la diferencia básica entre la radio AM y FM?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v