Hispanopedia WikiEn un receptor de radio , el efecto de captura es un fenómeno asociado con la recepción en el que solo se demodulará la más fuerte de dos o más señales recibidas dentro del ancho de banda de la banda de paso del receptor . Por lo tanto, el efecto de captura permite la reutilización de frecuencias de la misma frecuencia imponiendo una separación de distancia suficiente, por ejemplo, utilizada en la comunicación AM en el servicio móvil aeronáutico (R) AM(R)S , o entre transmisores FM-BC para que la captura tenga efecto. Alternativamente, el efecto de captura permite que el localizador ILS de dos frecuencias (ILS-LOC) y el camino de planeo ILS (ILS-GP) funcionen en aeropuertos en presencia de fuertes reflexiones, por ejemplo, debido al terreno y los edificios.
Fenómeno FM
El efecto de captura se define como la supresión completa de la señal más débil en el limitador del receptor (si está presente), donde la señal más débil no se amplifica , sino que se atenúa . Cuando ambas señales tienen una intensidad casi igual o se desvanecen de forma independiente, el receptor puede cambiar rápidamente de una a otra y presentar fluctuaciones .
El efecto de captura puede ocurrir en el limitador de señal o en la etapa de demodulación para circuitos que no requieren un limitador de señal. [1] Algunos tipos de circuitos de receptores de radio tienen un efecto de captura más fuerte que otros. La medida de qué tan bien un receptor rechaza una segunda señal en la misma frecuencia se llama su relación de captura. Se mide como la relación más baja de la potencia de dos señales que dará como resultado la supresión de la señal más débil.
El fenómeno del efecto de captura fue documentado por primera vez en 1938 por los ingenieros de General Electric que realizaban transmisiones de prueba. Dos estaciones FM experimentales, ubicadas a 15 millas (24 km) de distancia en Albany y Schenectady, Nueva York, se configuraron para transmitir en la misma frecuencia, con el fin de estudiar cómo esto afectaría la recepción. Se determinó que, durante la mayor parte del camino entre las dos estaciones, solo se podía escuchar una de las señales, con la eliminación completa de la otra. Se concluyó que este efecto se producía siempre que la señal más fuerte fuera aproximadamente el doble de fuerte que la más débil. [2] Esto era significativamente diferente del caso de las señales de modulación de amplitud, donde el estándar general para las estaciones de radiodifusión era que para evitar interferencias objetables la señal más fuerte tenía que ser aproximadamente veinte veces mayor que la más débil. El efecto de captura permitió así que las estaciones de radiodifusión FM de canal compartido se ubicaran algo más cerca entre sí que las de AM, sin causar interferencias mutuas.
Uso del efecto de captura AM
Cuando los transmisores de AM (modulación de amplitud) comparten la misma frecuencia central, la señal más débil introducirá distorsiones en forma de frecuencias de batido o ambas señales interferirán completamente entre sí. Si solo se recibe o se agrega una portadora sin modulación en un receptor, por ejemplo, utilizando un BFO (oscilador de frecuencia de batido), se escuchará un tono con el desfase de frecuencia entre las dos frecuencias portadoras.
Al introducir un desplazamiento de frecuencia entre las frecuencias portadoras en la magnitud de al menos la suma de las frecuencias de modulación más altas empleadas por ambos transmisores, se eliminará la generación de frecuencias de batido, por ejemplo, la frecuencia de modulación más alta es 2,4 kHz, por lo tanto, el desplazamiento de frecuencia mínimo entre ambas portadoras es 4,8 kHz (=2 x 2,4 kHz).
El efecto de captura se utiliza activamente en Europa para las comunicaciones aeronáuticas VHF en la banda de 118 MHz a 137 MHz para proporcionar cobertura a aeronaves que vuelan bajo control de tránsito aéreo ( ATC ) en grandes sectores de ATC que no pueden cubrirse con un único sitio de transmisión. Para sectores de ATC grandes se requieren hasta cinco sitios de transmisión para proporcionar cobertura continua dentro del área de un gran sector de ATC. Los transmisores se colocan estratégicamente, lo que garantiza que no todos los transmisores serán recibidos en cualquier punto del espacio simultáneamente.
El funcionamiento del localizador ILS y de la trayectoria de planeo ILS en los aeropuertos es a menudo imposible debido a las fuertes reflexiones, por ejemplo, en el terreno y los edificios. La solución condujo al desarrollo del sistema ILS-LOC y el sistema ILS-GP de dos frecuencias. [3] Los sistemas ILS de dos frecuencias utilizan frecuencias portadoras adicionales con un desplazamiento de frecuencia de al menos 6 kHz (2 x 3 kHz como la frecuencia de modulación de voz más alta), dos patrones de antena separados que se superponen solo en parte y una EIRP más alta para la señal de rumbo del localizador ILS para un alcance de hasta 25 NM y una EIRP más baja para la señal de autorización del localizador ILS para un alcance entre 10 NM y 17 NM. Para terrenos difíciles e impacto climático se utilizan los sistemas ILS-GP de dos frecuencias. [4] El sistema ILS-LOC y el sistema ILS-GP de dos frecuencias son un sistema de aproximación de precisión estándar de la OACI y están estandarizados para su uso mundial en el Anexo 10 de la OACI. [5]
El receptor de AM demodulará cualquier portadora y sus bandas laterales que sean lo suficientemente fuertes para la demodulación dentro de la banda de paso del receptor, lo que dará como resultado una mezcla de audio, si sus frecuencias portadoras no están separadas por la suma de las frecuencias de modulación más altas empleadas en ambos transmisores. Si solo se recibe o se agrega una portadora sin modulación en un receptor, por ejemplo, utilizando un BFO (oscilador de frecuencia de batido), el tono resultante es el desfase de frecuencia entre las dos frecuencias portadoras. [a]
Modulación digital
Se ha demostrado que para los esquemas de modulación digital , en sistemas de modulación por desplazamiento de amplitud / modulación de encendido y apagado implementados correctamente , el rechazo de canales compartidos puede ser mejor que en los sistemas de modulación por desplazamiento de frecuencia .
Véase también
Notas
- ^ Si las señales de AM están cerca pero no exactamente en la misma frecuencia, la mezcla de recepción no solo tendrá el audio de ambas portadoras, sino que, dependiendo de la separación de las portadoras, incluirá una nota de batido heterodino audible igual a la diferencia entre las frecuencias de las portadoras. Por ejemplo, si una portadora transmite a 1000,000 kHz y la otra a 1000,150 kHz, entonces se obtendrá una mezcla de tonos de nota de batido de 150 Hz. Esta mezcla también puede ocurrir cuando se recibe una segunda portadora de AM en una frecuencia adyacente si el ancho de banda final del receptor es lo suficientemente amplio como para incluir la recepción de ambas señales. En las ubicaciones de la Región 2 de la UIT, que consiste en las Américas, para la banda de transmisión de AM esto ocurre a 10 kHz; en otros lugares puede ocurrir a 9 kHz, el espaciamiento de frecuencia de la banda de AM que se usa comúnmente en el resto del mundo. Cuando ocurre tal superposición dentro de la banda de paso, se puede escuchar un silbido heterodino de tono alto exactamente a 9 o 10 kHz. Esto es particularmente común por la noche cuando las señales de frecuencias adyacentes viajan largas distancias debido a la onda ionosférica . Los receptores modernos basados en SDR pueden eliminar esto utilizando un filtro de pared de ladrillo más estrecho que el espaciado del canal, lo que reduce las señales fuera de la banda de paso a niveles intrascendentes.
Referencias
- ^ Leentvaar, K.; Flint, J. (mayo de 1976). "El efecto de captura en receptores FM". IEEE Transactions on Communications . 24 (5): 531–539. doi :10.1109/TCOM.1976.1093327 . Consultado el 1 de junio de 2024 .
- ^ "Armstrong pronto comenzará con la radio sin estática", Broadcasting , 1 de febrero de 1939, página 19.
- ^ FAA RD-69-12, Informe final, Estudio del efecto de captura de dos frecuencias en receptores ILS, Charles Manney, marzo de 1969 .
- ^ EE.UU., FAA-R-6750.1, Informe final, Rendimiento de la senda de planeo con efecto de captura y referencia de banda lateral en presencia de nieve profunda, Kent Chamberlin, julio de 1978 .
- ^ OACI, Anexo 10, Vol. I Radioayudas para la navegación, Edición 8, Enmienda 93. En: OACI, Normas internacionales y métodos recomendados. Julio de 2023.
Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022. (en apoyo de MIL-STD-188 ).
Enlaces externos
- Limitador FM y relación de captura, por Dietmar Rudolph