Encontramos la contestación a este atolladero, o por lo menos eso creemos. Si continuas con alguna inquietud coméntalo, que sin dudarlo te responderemos
Solución:
Utiliza algo llamado filtro. Puede crear filtros a partir de todo tipo de cosas diferentes.
Los filtros RC hechos de resistencias y condensadores son probablemente los más sencillos de entender. Básicamente, el condensador actúa como una resistencia, pero con una resistencia diferente a diferentes frecuencias. Cuando agrega una resistencia, puede construir un divisor de voltaje que depende de la frecuencia. A esto se le llama filtro RC. Puede hacer filtros de paso alto y paso bajo con una resistencia y un condensador. Un filtro de paso bajo está diseñado para pasar las frecuencias bajas y bloquear las frecuencias altas, mientras que un filtro de paso alto hace lo contrario. Un paso bajo en serie con un paso alto forma un paso de banda, que pasa frecuencias dentro de un rango y bloquea otras frecuencias. Tenga en cuenta que el funcionamiento de un filtro RC (y la mayoría de los filtros, para el caso) dependerá de la fuente y la impedancia de carga. Esto es especialmente importante cuando se conectan en cascada etapas de filtro simples para construir filtros más grandes, ya que el funcionamiento de cada etapa se verá afectado por la impedancia de las etapas adyacentes.
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Los filtros también se pueden fabricar con otros componentes, como inductores. Los inductores también actúan como resistencias, pero cambian en la dirección opuesta como condensadores. A bajas frecuencias, un inductor parece corto mientras que un capacitor parece abierto. A altas frecuencias, un inductor parece abierto mientras que un capacitor parece corto. Los filtros LC son un tipo de filtro construido con inductores y condensadores. Es posible hacer un filtro LC bastante afilado que se corta rápidamente y es fácil de sintonizar con un condensador variable. Esto es lo que se hace normalmente con radios simples como radios de cristal.
simular este circuito
Puede hacer filtros de paso de banda con cualquier cosa que tenga una frecuencia resonante. Un condensador y un inductor en serie o en paralelo forman un circuito de tanque resonante que se puede usar como filtro de paso de banda o de detención de banda, dependiendo de cómo lo conecte exactamente. Una antena también es un filtro de paso de banda: solo recibirá bien las frecuencias que tengan longitudes de onda del tamaño de la antena. Demasiado grande o demasiado pequeño y no funcionará. Las cavidades también se pueden usar como filtros: una caja de metal sellada tiene varios modos de onda estacionaria, y estos se pueden aprovechar para usar como filtros. Las ondas electrónicas también se pueden convertir en otras ondas, como ondas acústicas, y filtrarlas. Los filtros SAW (onda acústica de superficie) y los filtros de cristal funcionan por resonancia mecánica y utilizan el efecto piezoeléctrico para interactuar con el circuito. También es posible construir filtros a partir de líneas de transmisión explotando su inductancia y capacitancia inherentes, así como explotando la interferencia constructiva y destructiva que resulta de los reflejos. He visto varios filtros de banda de microondas que están hechos de una pieza de cobre de forma loca impresa en una PCB. Estos se denominan filtros de elementos distribuidos. Por cierto, la mayoría de estos otros filtros se pueden modelar como circuitos LC o RLC.
Ahora, una radio definida por software es un animal completamente diferente. Dado que está trabajando con datos digitales, no puede simplemente arrojar algunas resistencias y condensadores al problema. En su lugar, puede utilizar algunas topologías de filtro estándar como FIR o IIR. Estos se construyen a partir de una cascada de multiplicadores y sumadores. La idea básica es crear una representación en el dominio del tiempo del filtro que necesita y luego convertir este filtro con los datos. El resultado son datos filtrados. Es posible construir filtros FIR de paso bajo y paso de banda.
El filtrado va de la mano con la conversión de frecuencia. Hay un parámetro que verá por todas partes llamado Q. Este es el factor de calidad. Para los filtros de paso de banda, está relacionado con el ancho de banda y la frecuencia central. Si desea hacer un filtro de ancho de 100 Hz a 1 GHz, necesitaría un filtro con una Q astronómicamente alta. Lo cual no es factible de construir. Entonces, en cambio, lo que debe hacer es filtrar con un filtro de Q bajo (ancho), convertir a una frecuencia más baja y luego filtrar con otro filtro de Q bajo. Sin embargo, si convierte 1 GHz a, digamos, 10 MHz, un filtro de 100 Hz tiene una Q mucho más razonable. Esto se hace a menudo en radios y posiblemente con más de una conversión de frecuencia. Además, este método hace que sea muy fácil sintonizar el receptor, ya que puede cambiar la frecuencia del oscilador utilizado para la traducción de frecuencia para sintonizar la radio en lugar de cambiar los filtros.
En el caso de los filtros digitales, cuanto más largo es el filtro, mayor es la Q y más selectivo se vuelve el filtro. Aquí hay un ejemplo de un filtro de paso de banda FIR:
La curva superior es la respuesta de frecuencia del filtro y la curva inferior es un gráfico de los coeficientes del filtro. Puede pensar en este tipo de filtro como una forma de buscar formas coincidentes. Los coeficientes de filtro contienen componentes de frecuencia específicos. Como puede ver, la respuesta oscila un poco. La idea es que esta oscilación coincidirá con la forma de onda de entrada. Los componentes de frecuencia que coincidan estrechamente aparecerán en la salida y los componentes de frecuencia que no se cancelarán. Una señal se filtra deslizando los coeficientes de filtro a lo largo de la señal de entrada una muestra a la vez, y en cada desplazamiento las muestras de señal correspondientes y los coeficientes de filtro se multiplican y suman. Esto termina básicamente promediando los componentes de la señal que no coinciden con el filtro.
La conversión de frecuencia también se realiza tanto en software como en hardware. En hardware, esto es necesario para obtener la banda que le interesa dentro del ancho de banda ADC IF. Por ejemplo, si desea ver una señal a 100 MHz, pero su ADC solo puede recibir 5 MHz de ancho de banda, tendrá que reducirla en unos 95 MHz. La conversión de frecuencia se realiza con un mezclador y una frecuencia de referencia, generalmente llamado oscilador local (LO). La mezcla aprovecha una identidad trigonométrica, $$ cos (A) cos (B) = frac 1 2 ( cos (A + B) + cos (AB)) $$. La mezcla requiere un componente que multiplique las amplitudes de las dos señales de entrada juntas, y el resultado son componentes de frecuencia en la suma y diferencia de las frecuencias de entrada. Después de mezclar, necesitará usar un filtro para seleccionar la salida del mezclador que desee.
Esto se hace usando un sistema de sintonización heterodino. Por ejemplo, digamos que quiere sintonizar una emisora a 1200kHZ. Establece su dial de sintonización en “1200”, que establece un oscilador local para generar una frecuencia de 745 kHz. Cuando los mezcla, una de las frecuencias resultantes es la diferencia (la frecuencia que desea sintonizar – 745 kHz).
La siguiente etapa es un amplificador de banda estrecha sintonizado a 455 kHz. Lo que está ahora en 455kHZ era 455 + 745 o 1200kHZ entrante, la estación que deseaba recibir. Este (455 kHz) se amplifica y detecta, lo que hace que se escuche el audio de esa estación.
Por supuesto, todavía se reciben otras frecuencias. Pero su frecuencia resultante será diferente a los 455 kHz, por lo que no se amplificarán.
Se decidió usar una frecuencia intermedia de 455kHZ (en los EE. UU.) Porque estaba por debajo de la banda AM estándar (535kHZ a 1610kHz), por lo que no habría interferencia con ninguna estación que estuviera tratando de recibir.
Esto es para la recepción de señales de radio analógicas. Para obtener detalles adicionales, puede consultar Heterodino, ¿Por qué la conversión a frecuencia intermedia? y frecuencia intermedia.
La antena de una radio recibirá muchas señales por igual. lo que queremos es filtrar el resto de emisoras, y permitir solo la señal de la emisora que estamos sintonizados. La forma en que esto se hizo inicialmente fue utilizar tanto un inductor como un condensador variable. A alguna frecuencia, la reactancia inductiva será igual a la reactancia capacitiva, Xl = Xc, dando la menor cantidad de impedancia a esa señal. esa señal luego se envía para ser amplificada por los circuitos restantes en la radio, mientras que las otras frecuencias se suprimen porque no están en esa frecuencia resonante. Siempre que la Q del filtro sea lo suficientemente alta, puede evitar que las otras estaciones sean amplificadas. También de interés, este circuito inductivo / capacitivo oscila, en el true sentido de osciladores … lo que significa que tiene una ganancia superior a 1 y es impulsado por una corriente.
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