Emisiones no esenciales en el espectro de radiofrecuencia

  

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Una de las pruebas más recurrentes y desafiantes en el área de radio es la medida de componentes espurias en el espectro de radiofrecuencia. Este tipo de emisiones forman parte de las llamadas emisiones no deseadas, junto con las emisiones fuera de banda. El dominio fuera de banda comienza con frecuencias inmediatamente externas al canal de operación y se extiende hasta el 250% de éste por encima y por debajo de la frecuencia nominal, mientras que el dominio espurio se sitúa fuera de estos límites, tal y como se muestra en la figura 1. 

Figura 1. Canal de operación, dominio fuera de banda y dominio espurio.

Figura 1. Canal de operación, dominio fuera de banda y dominio espurio. 

Dado que se trata de emisiones no deseadas, es importante analizar su origen, comprobar que no exceden los límites aceptables y, en caso de que lo hagan, tratar de eliminarlas o reducir su nivel sin degradar la transmisión de información. Estos límites son especificados por cada norma, dependiendo de las características del equipo, su modo de funcionamiento y las frecuencias analizadas durante la prueba. El objetivo de establecer estos niveles es asegurar que las emisiones espurias del equipo no afectan a otros servicios o usuarios. 

Las posibles fuentes de emisiones espurias son diversas, por lo que la tarea de localizar su origen puede ser complicada. En ocasiones pueden corresponderse con los armónicos de la frecuencia de transmisión generada por el equipo. Otras, podemos encontrar espurias envolventes, producto del encapsulado y la interacción entre las transmisiones de los distintos módulos del equipo. En definitiva, las emisiones espurias suelen clasificarse en:  

  • Emisiones armónicas, múltiplos de la frecuencia de trabajo del trasmisor.  
  • Emisiones parásitas, independientes de la generación del transmisor. 
  • Productos de intermodulación, combinación lineal de frecuencias del transmisor consigo mismo u otros sistemas transmisores.   
  • Productos de conversión de frecuencias, combinación de las frecuencias de generación. 

La prueba de componentes espurias se divide principalmente en dos pasos. En primer lugar, se somete al equipo bajo prueba a un barrido general, en el cual se capturan las señales emitidas por el equipo en el rango de frecuencias definido por la norma aplicable. Si la prueba se realiza de forma radiada, se va variando la altura de la antena y rotando el equipo para visualizar el espectro desde distintas posiciones.  

Explorando las emisiones no deseadas en el espectro de radiofrecuencia

El segundo paso consiste en medir y analizar cada una de las componentes espurias, identificadas durante el barrido general, que superan el nivel establecido por la norma correspondiente. Una vez conocidas la potencia y la frecuencia de cada componente, se puede comenzar a examinar su origen. 

Figura 2. Espectro de un equipo bajo prueba con componentes espurias.

Figura 2. Espectro de un equipo bajo prueba con componentes espurias. 

En la figura 2 se muestra el espectro de un equipo en el rango de frecuencias de 25 MHz a 1 GHz. La línea roja representa el límite establecido por la norma, el cual varía en función de la frecuencia. El espectro presenta componentes que alcanzan mayores niveles de potencia, estas serían emisiones espurias. En la figura aparecen numeradas las 10 componentes con mayor nivel de emisión, algunas de ellas superan el límite fijado por la norma. Además, se puede observar cierto patrón, existe una separación de 40 MHz entres las componentes espurias, probablemente debida al ancho de banda utilizado por la transmisión principal. De tal forma que esta frecuencia se acopla y radia en el propio equipo bajo ensayo provocando un funcionamiento no válido para cumplir con la normativa de protección del espectro de radio. 

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