Modulação em Amplitude (AM): Conceitos, Aplicações e Vantagens

Modulação em Amplitude (AM)

Conceitos Fundamentais da Modulação

Para um uso adequado do canal de comunicação, muitas vezes é necessário converter o sinal original (sinal de banda base) para uma faixa de frequência mais adequada para transmissão e, posteriormente, retornar à faixa de frequência original após a recepção.

A modulação é um processo que consiste em variar uma característica (amplitude, frequência ou fase) de uma onda portadora (geralmente senoidal) de acordo com uma onda moduladora (sinal de informação).

• Onda Moduladora: É o sinal de informação original (sinal de banda base).
• Onda Modulada: É o resultado do processo de modulação, o sinal pronto para transmissão.
• Onda Portadora: É um sinal de onda fixa (geralmente senoidal) de alta frequência, que "transporta" a informação.

Por Que a Modulação é Necessária?

Devido à relação entre comprimento de onda e frequência (λ = c / f), a transmissão de sinais de baixa frequência exigiria antenas muito grandes. Para contornar essa limitação, utiliza-se um esquema de modulação onde uma onda portadora de alta frequência é misturada ao sinal a ser transmitido, obtendo-se assim um sinal modulado. Este sinal é então transmitido em um invólucro (envelope).

Demodulação

No receptor, para que o sinal de banda base original seja restaurado, é necessário um processo inverso à modulação, conhecido como demodulação.

Modulação em Amplitude (AM)

A modulação AM tem sido utilizada desde o início do século XX. Foi empregada, por exemplo, na transmissão de sinais de TV (para o vídeo). Embora a AM seja mais suscetível a ruídos, ela pode apresentar características específicas de relação sinal/ruído para a imagem.

Na modulação AM, a frequência da portadora mantém-se constante, enquanto sua amplitude varia de acordo com o sinal a ser transmitido.

Características do Sinal de Voz e Rádio AM

• O sinal da voz humana é limitado a 4 kHz (faixa de 300 Hz a 4 kHz).
• A inteligibilidade do sinal da voz requer uma relação sinal/ruído de 8 dB em frequências entre 500 Hz e 2 kHz para uma conexão sem ruído.
• A difusão do rádio AM limita os sinais na banda de 50 Hz a 5 kHz, o que resulta em boa transmissão de voz, mas deficiência na transmissão de música em alta fidelidade.
• Assim, um rádio operando em 940 kHz tem o espectro de frequência ocupado na faixa de 935 kHz a 945 kHz.
• O espaço ocupado no espectro comercial de AM é de 10 kHz.

Vantagens da AM

• Simplicidade na implementação do modulador e do receptor (feita utilizando apenas dispositivos não lineares).