Ondas Curtas - O que é modulação e que modos são utilizados
O que é modulação e que modos são utilizados
Por definição, a modulação é a variação de um parâmetro de uma onda portadora senoidal, de maneira linearmente proporcional ao valor instantâneo do sinal modulante ou informação. Por suas vez, a portadora é a onda senoidal que, pela modulação de um dos seus parâmetros, permite a transposição espectral da informação ( ou sinal modulante ). Devido a portadora senoidal ter três parâmetros : Amplitude, Freqüência e Fase, existem três formas básicas de modulação : Modulação em Amplitude ( AM ), modulação em freqüência ( FM ) e modulação em fase ( PM Phase Modulation ).
Os diferentes modos de modulação tem suas vantagens e vantagens. Aqui está apresentado um breve resumo.
Os transmissores de CW são simples e baratos, e o sinal CW transmitido não ocupa muito espaço em freqüência ( geralmente, menos que 500 Hz ). Entretanto , os sinais de CW serão difíceis de serem ouvidos em um receptor normal; você irá ouvir apenas um rápido e fraco período onde o ruído de fundo se torna quito conforme os sinais CW são transmitidos. Para superar este problema, os receptores de radio amadores e de ondas curtas incluem um circuito oscilador de freqüência de batimento ( BFO - beta frequency oscillator ). O circuito BFO produz uma segunda portadora gerada internamente que "bate" contra o sinal CW recebido, produzindo um tom que se liga e desliga junto com o sinal CW recebido. Isto é como os sinais de código Morse são recebidos nas ondas curtas.
A amplitude modulada resulta em três freqüências separadas sendo transmitidas : a freqüência da portadora original, uma banda lateral inferior ( LSB - lower side band ) abaixo da freqüência da portadora, e uma banda lateral superior ( USB - upper side band ) acima da freqüência da portadora. As bandas laterais são "imagens espelhadas" de cada uma e contem o mesma mensagem. Quando o sinal AM é recebido, estas freqüências são combinada para produzir os sons que ouvimos.
Na figura abaixo, podemos visualizar os componentes do sinal modulado em relação à freqüência :
Cada banda lateral ocupa o mesmo espaço de freqüência que a mais alta freqüência de áudio que está sendo transmitida. Se a mais alta freqüência de áudio que está sendo transmitida é de 5 kHz, então o espaço total de freqüência ocupado por um sinal AM será de 10 kHz ( a portadora ocupa espaço desprezível ).
SSB é um modo muito mais eficiente que o AM devido a toda potencia do transmissor ser direcionada em transmitir a mensagem. Um sinal SSB também ocupa em torno de apenas metade do espaço de freqüência de um sinal AM comparável. Entretanto, os transmissores e receptores SSB são mais complicados que aqueles destinados a AM. Na realidade, um sinal SSB não pode ser recebido de forma inteligível em um radio AM; o sinal SSB terá um som muito distorcido do tipo voz do "Pato Donald". Isto é porque a portadora do sinal AM de fato tem um papel maior na demodulaçào ( isto é, recuperar o áudio transmitido ) das bandas laterais do sinal AM. Para demodular com sucesso um sinal SSB, é necessário uma "portadora substituta".
O SSB é usado principalmente por operadores de radio amadores, serviços militares, marítimos e aeronáuticos, e outras situações onde operadores habilidosos e equipamentos receptores de qualidade são comuns. Existem alguns poucos experimentos no uso de SSB para radio difusão nas ondas curtas, mas o AM continua sendo o modo preferido pelas emissoras devido a sua simplicidade.
Em CW, AM e SSB, a portadora do sinal não irá mudar em um transmissor operando normalmente. Entretanto, é possível modular um sinal através da mudança de sua freqüência de acordo com o sinal modulado. Esta é a idéia atrás da FM - freqüência modulada.
Como você pode suspeitar, o sinal FM ocupa um grande espaço de freqüência. O desvio de uma emissora de FM é 75 kHz, para um espaço total de freqüência de 150 kHz. A maioria dos outros usuários de FM ( departamentos de policia, bombeiros e etc ), usam um desvio de 5 kHz, para um espaço total de freqüência ocupada de 10 kHz. Por estas razoes, o FM é usado principalmente em freqüências acima de 30 MHz, onde o espaço de freqüência suficiente está disponível. Isto é o porque da maioria da rádios tipo "scanner" receberem apenas sinais FM, devido aos sinais encontrados acima de 30 MHz serem FM.
A grande vantagem do FM é a sua qualidade de áudio e imunidade a ruído. A maioria das formas de ruído estático e elétrico são naturalmente AM, e um receptor FM não responderá a sinais AM. Os receptores FM também apresentam uma característica conhecida como efeito de captura. Se dois ou mais sinais de FM estão na mesma freqüência, o receptor de FM irá responder ao sinal mais forte e ignorar o resto. A qualidade de áudio de um sinal FM aumenta conforme seu desvio aumenta, o qual é o porque das estações comerciais de FM usarem tão largo desvio. A principal desvantagem do FM é a quantidade de espaço de freqüência que um sinal requer.
Quando ouvido em um receptor convencional, o espalhamento de espectro soa que nem ruído aleatório agua "borbulhando". Um receptor equipado com o micro processador que tem o correspondente "código de espalhamento" é necessário para receber adequadamente a transmissão. As vantagens deste método incluem o alto grau de privacidade e liberdade e imunidade a interferência, porque o receptor de espalhamento de espectro irá rejeitar qualquer sinal que não apresenta o código apropriado. A maioria dos usuários do espalhamento de espectro abaixo de 30 MHz são vários serviços militares e governamentais.
Para conhecer e ouvir diversos sinais de diferentes modos, acesse os sítios abaixo. Para mais informações sobre estações que utilizam estes modos de transmissão, acesse nos Artigos Técnicos, a seção de Estações Utilitárias.