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Qué es la intermodulación

Cómo se produce, cómo afecta al receptor y la manera de minimizarla

Lunes, 9 Noviembre, 2015 21:06 | Por Ángel Vilafont
Intermodulacion

Hay conceptos que, aunque muy repetidos en los manuales de instrucciones, se atragantan y siempre suenan a chino, así que trataremos de explicar sin tecnicismos y de la forma más simple posible uno de esos conceptos, la intermodulación. Nuestro punto de partida teórico es así de sencillo: la intermodulación es la mezcla, ya sea adición o diferencia, de dos señales de radiofrecuencia que generan una tercera fuera de la banda de frecuencias de las dos originales. Puede presentarse de varias formas:

- En un único canal, o sea, cuando la señal deseada resulta distorsionada debido a la no linealidad en el transmisor, el efecto de la distorsión de intermodulación es el de aumentar la energía en las subbandas del espectro similar al ruido, especialmente las debidas a la intermodulación de tercer orden, dicho aumento se llama ruido de intermodulación.

- Multicanal, cuando las señales deseadas de varios canales resultan distorsionadas a causa de la no linealidad en los propios circuitos del transmisor.

- Entre transmisores, cuando uno o más transmisores en un mismo emplazamiento producen intermodulación dentro de los propios transmisores o en una componente no lineal situada en el emplazamiento, provocando productos de intermodulación.

- La originada por antenas activas, cuando el modo de funcionamiento multiportadora de una antena activa, junto con la no linealidad de los amplificadores, da lugar a emisiones no esenciales en forma de señales de intermodulación.

- La que se produce a partir de circuitos pasivos, cuando los transmisores comparten el mismo elemento radiante y la intermodulación tiene como causa la no linealidad de los circuitos pasivos.

Ejemplo

El tipo clásico de intermodulación en los sistemas radioeléctricos analógicos se basa en un modelo de entrada de dos frecuencias a un dispositivo no lineal, originándose por la no linealidad de los amplificadores. Las más frecuentes se denominan de segundo, tercer o quinto orden, según intervengan en su generación las frecuencias fundamentales o las armónicas. Se distingue de otros tipos de interferencias en que no se produce por sistemas ajenos, sino que tiene lugar por causas propias del propio equipo en el que se generan.

Este efecto tiene lugar al existir señales potentes que en muchos casos no son próximas a las del propio aparato y que llegan a provocar una saturación de la etapa receptora, teniendo a su vez como efecto una distorsión de dichas señales. Esos armónicos se combinan dentro del receptor, apareciendo así una nueva frecuencia que no estaba presente en la entrada. A esta nueva frecuencia se la conoce como producto de intermodulación, y puede ser una o varias, lo que haría la situación más compleja.

Veamos ahora uno de los casos típicos. Imaginemos que tenemos un aparato trabajando en 144,125 MHz, y hay en 93,7 MHz una señal muy fuerte que le afecta, determinando que quede saturado por la portadora interferente. La consecuencia es que se va a generar una señal de 237,825 MHz. Habréis observado que la frecuencia que se origina no es un verdadero armónico de las implicadas, sino su suma o diferencia. El tercer y cuarto armónico de señales muy fuertes que entran al equipo también pueden combinarse para que aparezcan productos de intermodulación suplementarios, mezcla de tres señales, lo que es fuente de más problemas para el receptor.

Todos tienen

De lo que se trata, por lo tanto, es de evitar las frecuencias que sean vulnerables a la intermodulación. El punto en el que esta se produce (o sea, su nivel de saturación) está en función de las características del circuito, de ahí que muchos fabricantes de transceptores HF hagan hincapié en que sus equipos van dotados de circuitos resistentes a las sobrecargas para lograr que se generen productos de intermodulación muy reducidos y que pasen desapercibidos para el usuario.

Es fundamental, pues, disponer de un buen sistema de filtrado RF para que el nivel de la señal interferente se reduzca y así disminuya el de los productos de intermodulación. Así se entiende que los transceptores de gama alta tengan por lo general menores problemas de interferencias que los más económicos. La intermodulación es una característica muy importante a la hora de valorar la calidad de un receptor, especialmente los de radioaficionado por trabajar en banda lateral.

No existe un aparato que sea completamente lineal, de manera que siempre hay que tolerar un cierto nivel de distorsión por intermodulación. Pero, desde luego, no es en el ámbito de la radioafición donde más puede preocupar este efecto. Pensad solamente en las comunicaciones aeronáuticas en la banda de 108 a 136 MHz, ahí se pueden producir situaciones comprometidas en las comunicaciones entre aviones y torre de control y en los sistemas de aproximación y aterrizaje mediante radio ayudas a la navegación. A veces la solución pasa por reorientar las antenas, darles mayor altura o colocar un filtro pasa banda estrecho entre el equipo transmisor propio y la antena, a fin de impedir que las señales ajenas alcancen el amplificador de potencia.

En los equipos de radio digital la cuestión es bastante diferente, ya que la mayor parte de los sistemas que se basan en una modulación digital conllevan un espectro de señal continuo sin líneas preferidas en las frecuencias portadoras. En estos casos, la degradación del sistema debida a la intermodulación se mide en función de la proporción de bits erróneos (BER) y depende de diversos parámetros, como el esquema específico de modulación que se emplee.

Las características de intermodulación de un amplificador se especifican por el punto de intercepción, ya sea a la entrada o a la salida. Este es un dato muy importante de los amplificadores lineales en RF.

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