Tecnología Electrónica

Distribución de Potencia AM: 1000W Totales al 100% de Modulación

Matemática de Potencia AM: El Caso de Modulación al 100%

Para una señal AM estándar (DSB-FC), la potencia total transmitida (Pt) es la suma de la potencia de la portadora (Pc) y ambas potencias de banda lateral (PUSB + PLSB). Con un índice de modulación m = 1,0 (100 %):

Fórmulas

  • Pt = Pc (1 + m²/2)
  • Pc = Pt / (1 + m²/2)
  • Potencia Total de Banda Lateral (Psb) = Pc × m²/2
  • Cada Banda Lateral (USB/LSB) = Pc × m²/4

Cálculo para Pt = 1000 W, m = 1

  1. Pc = 1000 / (1 + 1²/2) = 1000 / 1,5 = 666,67 W
  2. Potencia Total de Banda Lateral = 1000 - 666,67 = 333,33 W
  3. Cada Banda Lateral (USB = LSB) = 333,33 / 2 = 166,67 W

Resumen de Distribución de Potencia

ComponentePotencia (W)% del Total
Portadora (fc)666,6766,7 %
Banda Lateral Superior (fc+fm)166,6716,7 %
Banda Lateral Inferior (fc-fm)166,6716,7 %
Total1000,00100 %

Claves Principales

  • La Portadora Domina: 2/3 de la potencia lleva cero información (solo la referencia). Esta es la ineficiencia fundamental de la AM.
  • La Información está en las Bandas Laterales: Solo 1/3 de la potencia (333 W) lleva el audio/datos reales. Cada banda lateral lleva información idéntica (redundante).
  • Potencia de Envolvente Pico (PEP): Al 100 % de modulación, los picos positivos alcanzan 4 × Pc = 2667 W. El transmisor debe manejar esto sin recortar.
  • Eficiencia: Potencia de Banda Lateral / Potencia Total = m²/(2+m²). En m=1 → 33,3 % máximo teórico. Transmisores reales ~50-70 % DC-a-RF → general ~15-25 %.

Comparación: Otros Índices de Modulación

Modulación (m)Pc (W)PUSB (W)PLSB (W)Total SB (W)% en SB
0,0 (CW)10000000 %
0,5 (50 %)888,955,655,6111,111,1 %
0,707 (70,7 %)80010010020020 %
1,0 (100 %)666,7166,7166,7333,333,3 %
>1,0 (Sobremodulación)Distorsión, Salpicadura, Ilegal————

Implicaciones Prácticas

  • Diseño del Transmisor: El PA debe disipar 667 W de portadora continuamente + manejar picos de 2667 W. Alto voltaje, válvulas/transistores robustos.
  • AGC del Receptor: Rastrea el nivel de la portadora (equivalente a 666 W). Las bandas laterales viajan sobre ella.
  • SSB (Banda Lateral Única): Suprimir portadora + una banda lateral → Poner todos los 1000 W en una banda lateral → 9-12 dB de ganancia efectiva. Estándar para comunicaciones HF.
  • Medición: Vatímetro Bird (térmico) lee potencia promedio. Se necesita medidor de pico para PEP. El analizador de espectro muestra portadora + dos bandas laterales.

Al 100 % de modulación, su transmisor AM de 1000 W pone 667 W en la portadora y 167 W en cada banda lateral. Dos tercios de su factura eléctrica alimentan la portadora, que no lleva inteligencia. Por eso la radiodifusión AM se está suplementando/reemplazando por digital (DRM, HD Radio) y por qué las comunicaciones HF usan SSB.

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Radios despertador