Entendiendo la banda lateral única (SSB)

De Stu WØSTU

Es probable que un nuevo operador inicie en la radio afición con operaciones de voz en VHF y UHF utilizando canales FM simplex y/o repetidores. El mundo canalizado de VHF/UHF FM ofrece una relativa simplicidad de operaciones y es una excelente manera de salir al aire inmediatamente después de obtener la licencia. Sin embargo, después de dominar los repetidores y familiarizarse con los QSO en fonía de FM, el siguiente paso para muchos radioaficionados es el dominio más desafiante de las operaciones en fonía de banda lateral única (SSB).

Las operaciones de fonía en banda lateral única ofrecen una gama más amplia de oportunidades de contacto por radio, incluidas las comunicaciones de larga distancia e internacionales. En general, las señales de SSB tienden a propagarse a mayores distancias y muestran una degradación más elegante con la distancia que las señales de FM.
La fonía de banda lateral única se puede usar en las bandas VHF/UHF, y por ejemplo, en el segmento de fonía de la banda de 10 Metros disponible (28.3 a 28.5 MHz) y así en todas las sub-bandas de fonía de HF disponibles.

La banda lateral única es el modo de fonía predominante que se utiliza para la propagación de saltos sobre el horizonte a través de la ionosfera. Este artículo analiza más de cerca los conceptos básicos del modo de fonía SSB para una mejor comprensión de sus complejidades y matices operativos en comparación, por ejemplificar, con las operaciones canalizadas de FM.

¿Qué es SSB?

La banda lateral única es una forma especial de modulación de amplitud (AM). ¿Qué tiene de ‘especial’? Además de simplemente codificar información de voz con variaciones en la amplitud de la señal o potencia, SSB consume un poco menos de la mitad del ancho de banda de una señal AM de «doble banda» completa. Despleguemos esa última declaración para el nuevo radio aficionado no iniciado.

Primero, algunos conceptos básicos de ancho de banda: una señal de radio se compone de un rango de frecuencias transmitidas. Cuando un operador sintoniza una frecuencia específica en un transceptor, ese valor de frecuencia mostrado es la frecuencia portadora. La portadora puede considerarse como una posición de referencia para una pequeña banda contigua de espectro (rango de frecuencia) que se transmitirá simultáneamente cuando se presiona el botón de pulsar para hablar y se proporciona algo de audio de voz al micrófono. Entonces, un transmisor no emite solo esa frecuencia portadora sintonizada singular, sino que emite una pequeña banda completa de frecuencias cerca del valor de la portadora que se usa para codificar la información de todas las diversas frecuencias de audio de una voz. La extensión de esta pequeña banda de señales transmitida variará con diferentes tipos de modulación o modos, y nos referimos a la extensión o rango total de frecuencias emitidas como el ancho de banda de la señal , en unidades de hercios.Comparación de gráfico de barras de ancho de banda de modos comunes, incluido SSB.

Comparación de gráfico de barras de ancho de banda de modos comunes, incluido SSB.

Comparación de la banda lateral única (SSB) con otros modos muy comunes.

Considere esta comparación de gráfico de barras del ancho de banda consumido por las señales de modos operativos comunes, incluido SSB. Tenga en cuenta que FM consume la banda de frecuencias más amplia y es variable desde aproximadamente 10 kHz a 15 kHz. (El ancho de banda de FM varía con la potencia o el «volumen» del audio de voz proporcionado). Aunque no es un modo de fonía, CW tiene el ancho de banda más estrecho ya que debe producir solo un tono simple y no una amplia gama de frecuencias de audio para representar la voz humana.Comparación espectral de AM versus banda lateral única, enfatizando la banda lateral superior.

Comparación espectral de AM versus banda lateral única, enfatizando la banda lateral superior.

SSB utiliza solo una de las bandas laterales dobles de AM y también omite la transmisión de frecuencia portadora. La señal SSB de la banda lateral superior se ilustra aquí.

La señal de AM tiene aproximadamente 6 kHz de ancho, y si la examinamos con más detalle encontraremos que en realidad está compuesta por dos bandas, una a cada lado de la frecuencia de la portadora, y son bandas redundantes con «imagen especular» o «bandas laterales». .” Es decir, cada una de las dos bandas laterales que componen la señal de AM transporta una señal de voz completa. Además, la señal AM incluye la transmisión de la propia frecuencia portadora. Si bien esta señal AM de doble banda redundante proporciona un audio robusto y de alta calidad, consume una banda de espectro relativamente amplia.

Como su nombre lo indica, el modo de banda lateral única utiliza solo una de las dos bandas laterales de AM y también suprime la frecuencia portadora en la transmisión. Por lo tanto, la señal SSB tiene poco menos de la mitad del ancho de banda de la señal AM convencional de doble banda lateral.

El ancho de banda más estrecho de SSB tiene un par de implicaciones importantes:

1).- La señal de SSB consume menos del espectro disponible dentro de una banda de aficionados, lo que permite más señales simultáneamente en la banda sin interferencias; y

2).- La potencia de una transmisión se aplica más densamente en la banda más estrecha, proporcionando una potencia efectiva promedio más alta en toda la banda transmitida y, por lo tanto, dando a la señal de SSB más potencia que una señal de FM o AM de potencia comparable en la que la potencia se extiende a través de una gama mucho más amplia de frecuencias.Carta del plan de la banda ARRL.

Carta del plan de la banda ARRL.

El gráfico del plan de bandas de la ARRL muestra las sub-bandas telefónicas en las que SSB es un modo popular (verde y azul).

Es posible que ahora se pregunte: «¿Qué banda lateral se usa con el modo SSB?»

La convención utilizada por los radioaficionados es que las bandas por encima de la banda de 30 metros (frecuencias superiores a 10 MHz), incluidas todas las bandas VHF y UHF, utilizan la banda lateral superior (USB), la banda de frecuencias adyacente y superior a la portadora. frecuencia. Para bandas inferiores a 30 metros (frecuencias inferiores a 10 MHz), se utiliza la banda lateral inferior. [La banda de 30 metros es una banda de solo modos digitales donde no se usa SSB, y ocurre otra excepción en la banda de 60 metros (5,3 MHz) donde solo se permiten cinco canales USB].

La compensación con SSB en comparación con AM convencional de doble banda lateral y especialmente con el modo de fonía FM es la calidad del audio. Un ancho de banda más estrecho dicta una reducción en la información de audio transportada por la señal SSB. Como resultado, el audio SSB sonará un poco más delgado y menos rico, pero aún así es bastante inteligible y más que suficiente para las comunicaciones de fonía de señal débil .

Señales débiles: Las señales que se transmiten a grandes distancias, como las refractadas por la ionosfera sobre el horizonte y de regreso a la Tierra a cientos o miles de Kilometros de distancia, se vuelven muy débiles en comparación con la potencia de salida inicial en la antena transmisora. A medida que las ondas de radio se expanden, su potencia se distribuye en un mayor volumen de espacio, lo que reduce la potencia efectiva en una estación receptora distante. Además, la polarización de la señal esencialmente se vuelve aleatoria durante el tránsito a través de la ionosfera y el campo magnético terrestre, lo que reduce aún más la capacidad de la señal para inducir corrientes en una antena receptora distante en la que es poco probable que coincida la polarización. Estas operaciones llamadas de ‘señal débil’ se benefician de la densidad de potencia relativamente alta de la señal SSB mencionada anteriormente.

SSB es popular en las bandas VHF y UHF para operaciones de área local extendida. Consulte nuestro artículo «SSB en 2 metros» (Capítulo 3 Suplementos de aprendizaje) para obtener más detalles.
Incluso las señales que no utilizan el salto ionosférico pueden beneficiarse del alcance extendido que ofrece SSB, como las señales VHF o UHF transmitidas a través de una región más local. Es común que las señales locales VHF/UHF SSB sean viables a más de 100 millas, dependiendo de las características específicas del terreno y la polarización. Para SSB sin saltos, los operadores usan polarización horizontal con elementos de antena paralelos a la superficie de la tierra.

Sin canalización SSB:

A diferencia de las operaciones de fonía FM, la sintonización de SSB no utiliza canales predefinidos. Más bien, la sintonización a través de una sub-banda de teléfono es contigua. Eso significa que un operador puede seleccionar cualquier frecuencia portadora que desee en la extensión de la sub-banda y transmitir y recibir señales en el ancho de banda de 3 kHz adyacente a la frecuencia portadora. Un receptor típico, normalmente empleará una banda de recepción SSB del ancho de banda SSB estándar de 3 kHz, demodulando cualquier señal que se reciba dentro de esa banda de 3 kHz en audio. Para recibir una señal correctamente, la banda de recepción del receptor debe estar alineada en las frecuencias con la posición precisa de la banda de la señal que se recibe. De lo contrario, si hay una desalineación entre la posición de la banda de recepción y la posición de la señal, la señal sonará distorsionada y puede ser ininteligible.

Operaciones con el modo SSB» recomendado cerca del principio de este artículo.

Además, dado que no existen canales predefinidos en la banda para mantener las señales de las diferentes estaciones debidamente separadas unas de otras, como ocurre con las operaciones de FM, es fácil que las señales se «superpongan» en el mismo espacio de espectro y provoquen interferencias. La estación receptora demodulará todas y cada una de las señales dentro de su banda de recepción de 3 kHz y, a veces, serán múltiples señales diferentes. Una parte de cada señal se escuchará en el audio de recepción, con varios grados de distorsión e interferencia con la señal deseada. Se puede usar un ancho de banda de recepción más estrecho implementando filtros de recepción, lo que ayuda a reducir cualquier interferencia de señales cercanas en la banda. Se pueden implementar filtros de recepción para atenuar las señales no deseadas o el ruido en las porciones cercanas de la banda, de modo que el operador demodule y escuche la señal deseada más fácilmente.

Estos son algunos de los desafíos de las operaciones de SSB, sintonizar cuidadosamente de manera contigua en lugar de pasar fácilmente a través de canales predefinidos e implementar hábilmente varias técnicas de filtrado para aislar y seleccionar solo la señal deseada entre varias, posiblemente, cerca de la ubicación de la banda en la que se encuentran. operando.

Requiere un poco más de atención a los detalles para asegurarse de que su señal permanezca dentro de las porciones adecuadas de las bandas para los modos SSB, y que se mantenga dentro de las sub-bandas que cumplen con los privilegios de su permiso. La buena práctica de aficionado también requiere que sea considerado en el aire, asegurándose de asegurar una banda no utilizada adecuada cerca de la frecuencia portadora seleccionada antes de transmitir para minimizar la interferencia con otros, y cuando ocurra una interferencia, sea cortés y esté dispuesto a trasladarse a otro lugar de la banda para continuar con sus operaciones.

— Stu WØSTU
Adapatación y traducción por
Mario

P.D. Tambien tenemos esta excelente aportación para operadores de Banda Civil que está tremendamente buena y bien ejemplificada, acerca de estos temas: https://www.cb27.com/primerospasos/la-modulacion-y-sus-modos
Saludos Juan Linux !

Y ya sabes Juan Linux: Esta página considérala de tu propiedad. Tenemos artículos propios y muchas traducciones y adaptaciones de las cuales hay que hacer los honores respectivos de los créditos, etc. pero esto es para divulgar y compartir ampliamente. 73, Juan !

Mario Arriola