Onda portante

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Il termine onda portante è nato con la radio. In un sistema di comunicazione radio, come la trasmissione radiofonica o televisiva, le informazioni vengono trasmesse attraverso lo spazio da onde radio. All’estremità di invio, l’informazione, sotto forma di un segnale di modulazione, è applicata a un dispositivo elettronico chiamato trasmettitore. Nel trasmettitore, un oscillatore elettronico genera una corrente alternata sinusoidale di frequenza radio; questa è l’onda portante. Il segnale di informazione è usato per modulare l’onda portante, alterando qualche aspetto della portante, per imprimere l’informazione sull’onda. La corrente alternata viene amplificata e applicata all’antenna del trasmettitore, irradiando onde radio che portano le informazioni alla posizione del ricevitore. Al ricevitore, le onde radio colpiscono l’antenna del ricevitore, inducendo una piccola corrente oscillante in essa, che viene applicata al ricevitore. Nel ricevitore, il segnale di modulazione viene estratto dall’onda portante modulata, un processo chiamato demodulazione.

La maggior parte dei sistemi radio del XX secolo usava la modulazione di frequenza (FM) o la modulazione di ampiezza (AM) per aggiungere informazioni alla portante. Lo spettro di frequenza di un segnale modulato AM o FM da un trasmettitore radio è mostrato sopra. Esso consiste in una forte componente (C) alla frequenza della portante f C {displaystyle f_{C}}

{displaystyle f_{C}}

con la modulazione contenuta in strette bande laterali (SB) sopra e sotto la frequenza portante. La frequenza di una stazione radio o televisiva è considerata la frequenza portante. Tuttavia la portante stessa non è utile nella trasmissione dell’informazione, quindi l’energia nella componente portante è uno spreco di potenza del trasmettitore. Pertanto, in molti metodi di modulazione moderni la portante non viene trasmessa. Per esempio, nella modulazione a banda laterale unica (SSB), la portante viene soppressa (e in alcune forme di SSB, eliminata). La portante deve essere reintrodotta al ricevitore da un oscillatore a frequenza di battimento (BFO).

Le portanti sono anche ampiamente utilizzate per trasmettere più canali di informazione attraverso un singolo cavo o altro mezzo di comunicazione utilizzando la tecnica di multiplazione a divisione di frequenza (FDM). Per esempio, in un sistema televisivo via cavo, centinaia di canali televisivi sono distribuiti ai consumatori attraverso un singolo cavo coassiale, modulando ogni canale televisivo su un’onda portante di una frequenza diversa, quindi inviando tutte le portanti attraverso il cavo. Al ricevitore, i singoli canali possono essere separati da filtri passabanda utilizzando circuiti sintonizzati in modo che il canale televisivo desiderato possa essere visualizzato. Una tecnica simile chiamata multiplazione a divisione d’onda è usata per trasmettere più canali di dati attraverso una fibra ottica modulandoli su portanti luminose separate; fasci di luce di diverse lunghezze d’onda.