superheterodino

Un receptor superheterodino convierte una señal de radio entrante a una frecuencia intermedia (FI) fija antes de la amplificación y detección finales. En lugar de amplificar la frecuencia de transmisión original directamente, el receptor mezcla la señal entrante con una señal de oscilador local para producir una frecuencia intermedia más baja y estable. Esta señal intermedia se filtra, amplifica y demodula para recuperar el audio o los datos. La técnica se convirtió en estándar en la radio AM/FM, la televisión y muchos sistemas de comunicación porque resolvió los problemas prácticos de construir amplificadores estables, selectivos y de alta ganancia en el amplio rango de frecuencias de transmisión.

El nombre proviene del principio heterodino: la mezcla de dos frecuencias produce frecuencias suma y diferencia. El prefijo "súper" distingue esta arquitectura de diseños heterodinos anteriores y más simples que utilizaban solo una etapa de conversión de frecuencia. Un receptor de radio AM típico podría convertir una frecuencia de transmisión de 1 MHz a una FI de 455 kHz; un receptor de FM normalmente utiliza 10,7 MHz como FI. La frecuencia del oscilador local se sintoniza continuamente a medida que se cambian las estaciones, pero el amplificador y los filtros de FI permanecen fijos en su frecuencia de diseño, lo que permite optimizarlos para una alta ganancia y una selectividad nítida.

La ventaja clave es el rechazo de imagen. Sin la etapa de frecuencia intermedia, un receptor debe amplificar una banda ancha de frecuencias y luego filtrar los canales no deseados. Esto es ineficiente y genera ruido. El superheterodino, en cambio, realiza el filtrado en una frecuencia intermedia donde los componentes pueden ser más baratos y más selectivos. La desventaja es que el propio oscilador local debe ser estable y estar bien blindado; cualquier deriva en su frecuencia provoca una deriva en la estación recibida. Los diseños modernos utilizan osciladores controlados por cristal o, en sistemas digitales, bucles de enganche de fase para mantener la estabilidad de la frecuencia dentro de partes por millón.

La arquitectura aparece en todas las radios AM y FM de transmisión, receptores de televisión y la mayoría de los equipos de comunicación que operan por debajo de las frecuencias de microondas. Incluso los receptores de satélite y los sistemas de radar utilizan técnicas superheterodinas, aunque las frecuencias intermedias específicas varían. En los sistemas de radio definidos por software modernos, el receptor puede digitalizar la señal en una frecuencia intermedia en lugar de en banda base, y luego realizar la conversión y demodulación finales en software.