¿FM o NFM?

Parte de este artículo cortesía de Ham Radio School
HamRadioSchool.com
Wideband or Narrowband FM?

Muchas veces, la terminología que utilizamos en radioafición puede ser un poco confusa. Por ejemplo, los términos FM de banda ancha (wide) y FM de banda estrecha (narrow) pueden usarse para significar cosas diferentes. Echemos un vistazo al ancho de banda de una señal FM típica y aclaremos si es de banda ancha o de banda estrecha por naturaleza.

Ancho de banda en FM

El ancho de banda de una señal de RF es la cantidad de espectro de frecuencia que utiliza la señal. Los radioaficionados suelen hablar de estar en una frecuencia en particular, como 145,550 MHz, pero la señal real que se transmite es más amplia que esa frecuencia. En otras palabras, nuestra señal FM típica en 145,550 MHz en realidad se extenderá a lo largo del segmento entre 145,512 MHz y 145,537 MHz (o tal vez más).
El ancho de banda de la señal estará determinado principalmente por la desviación de frecuencia pico de la señal de FM. La desviación de frecuencia pico es la cantidad máxima de cambio de frecuencia instantáneo, en relación con la frecuencia portadora, siendo la frecuencia portadora la “frecuencia de reposo” de la señal sin aplicar modulación.
En los primeros días de la radio móvil en FM, se utilizaban desviaciones de frecuencia pico más altas, típicamente de +/- 15 kHz. Más tarde, la desviación de frecuencia estándar se redujo a +/- 5 kHz, considerada “banda estrecha” en aquel momento. Se podría pensar que el ancho de banda de una señal de FM es solo el doble de la desviación de frecuencia pico. Es decir, que para una desviación pico de 5 kHz, la frecuencia instantánea oscila 5 kHz en la dirección positiva y luego 5 kHz en la dirección negativa, siendo la oscilación de frecuencia total de 10 kHz. ¡Ah, pero el mundo no es tan simple!, ya que el contenido en frecuencia de la señal se desborda más allá de esta oscilación de 10 kHz. Este comportamiento se cuantifica mediante la Ley de Carson, por lo que resulta que nuestra señal típica desviada en +/- 5 kHz en realidad tiene un ancho de banda de aproximadamente 16 kHz.

¿Qué es la FM de banda ancha?

En la actualidad, es probable que encuentres hasta tres desviaciones de FM en los equipos de radioaficionado modernos. La más amplia de ellas se utiliza para transmisiones de FM con una desviación máxima de 75 kHz, ¡que es enorme! Se trata de banda ancha real según la mayoría de los estándares y se utiliza para admitir el audio de alta fidelidad que normalmente se asocia con las estaciones comerciales de FM. Muchos transceptores de radioaficionados VHF/UHF tienen la capacidad de recibir estaciones comerciales de FM (88-108 MHz) y pueden referirse a este modo de recepción como FM de banda ancha (WFM).
Las otras dos desviaciones de FM que suelen estar disponibles en los equipos de radioaficionados son 5 kHz y 2,5 kHz. La desviación de +/- 5 kHz se considera la estándar en muchos países y a menudo se la denomina “FM de banda ancha” (FM). De manera similar, la desviación de +/- 2,5 kHz se suele denominar FM de banda estrecha (NFM).
La siguiente tabla resume las tres desviaciones de frecuencia, el ancho de banda resultante y el espaciado entre canales. El espaciado entre canales o canalización suele coincidir con el ancho de banda de la señal, pero puede ser diferente según la agrupación de los canales.

Nombre	Desviación máxima	Ancho de banda	Espaciado entre canales
FM comercial (WFM)	75 kHz	180 – 200 kHz	200 kHz
Banda normal (FM)	5,0 kHz	13 – 16 kHz	15 – 25 kHz
Banda estrecha (NFM)	2,5 kHz	11 – 12,5 kHz	12,5 kHz

Otros servicios de radio

El sistema europeo PMR446 para comunicaciones de corto alcance utiliza la desviación de banda estrecha de 2,5 kHz (NFM), mientras que el Servicio General de Radio Móvil (GMRS) americano utiliza una combinación de señales de banda estrecha (NFM) y banda ancha (FM), dependiendo del canal en particular.

¿Qué pasa si utilizo la desviación incorrecta?

Existen aún muchos repetidores analógicos de FM que están configurados para una canalización de 25 kHz (FM). Esto se debe a que muchos equipos de radioaficionados en uso, por su edad, sólo pueden hacer una desviación de +/- 5 kHz. Los planes de banda actual de la IARU contemplan la canalización de 12 KHz (NFM) para los repetidores de VHF y de 20 KHz (FM) para los de UHF.
Si configuras tu radio con una desviación de 2,5 kHz (NFM), tu señal tendrá un menor nivel de modulación y sonará más bajo en un repetidor “típico” (FM) o en un canal símplex. Si el repetidor que estás utilizando está configurado para una desviación de banda estrecha (NFM) y utilizas una desviación amplia (FM), tu señal sonará más fuerte, aunque con riesgo de llegar a distorsionase (podrías compensarlo hablando más bajo, pero sería mejor cambiar la configuración al nivel de desviación correspondiente).
Por lo general, las radios de banda ancha (FM) y banda estrecha (NFM) pueden comunicarse entre sí, pero podrías percibir un audio molestamente bajo o, por el contrario, señales fuertes y distorsionadas. Así que trata de configurar tu radio correctamente, aunque nada malo ocurrirá si no lo haces o te equivocas al intentar hacerlo.

– Bob, KØNR.

Anchos de banda característicos en FM para radioaficionados

FM de banda estrecha (narrow, NFM):
- Ancho de banda típico: 12.5 kHz.
- Se usa en repetidores VHF y para comunicaciones de voz con menor consumo de espectro en VHF y UHF.
FM de banda ancha (FM):
- Ancho de banda típico: 25 kHz.
- Proporciona una mejor calidad de audio y es común en canales símplex de 2 metros (144-146 MHz) y 70 cm (430-440 MHz); y en repetidores de UHF.

Efecto de la desviación en la calidad de audio y la modulación

Calidad de audio:
- Una mayor desviación (FM) permite transmitir un rango más amplio de frecuencias de audio, lo que mejora la fidelidad y la claridad del sonido.
- Una menor desviación (NFM) limita el rango de frecuencias de audio que se pueden transmitir, reduciendo la calidad del sonido.
Modulación:
- En FM, la señal modulada ocupa más espectro, lo que permite una mayor inmunidad al ruido y una mejor relación señal/ruido.
- En NFM, la señal modulada ocupa menos espectro, lo que resulta útil en entornos con limitaciones de ancho de banda, pero es más susceptible al ruido y a la interferencia.

Ejemplos de desviación en FM

FM comercial: Desviación típica de ±75 kHz (WFM).
Radioaficionados: Desviación típica de ±5 kHz (FM) y de ±2.5 kHz (NFM).
Comunicaciones profesionales: Desviación típica de ±2.5 kHz (NFM) o ±5 kHz (FM).

Razones de peso para usar la FM estrecha (NFM)

El uso de la desviación más baja (NFM) en las comunicaciones de frecuencia modulada por parte de los radioaficionados podría obedecer a varias razones de gran trascendencia, especialmente en entornos donde la eficiencia espectral y la claridad de la comunicación son prioritarias.

Optimización del espectro radioeléctrico
- Argumento: El espectro radioeléctrico es un recurso limitado y compartido. Al usar la FM estrecha, los radioaficionados reducen el ancho de banda ocupado por cada transmisión, lo que permite que más usuarios puedan operar simultáneamente sin interferencias.
- Beneficio: Mayor eficiencia en el uso del espectro, duplicándose el número de canales disponibles con respecto a la FM típica.
Reducción de interferencias
- Argumento: Una menor desviación significa que la señal ocupa menos espacio en el espectro, lo que reduce la probabilidad de solapamiento con otras transmisiones cercanas en frecuencia.
- Beneficio: Comunicaciones más claras y menos afectadas por interferencias, especialmente en áreas urbanas o durante eventos con alta densidad de operadores.
Mayor alcance efectivo
- Argumento: Las señales NFM son más eficientes en términos de potencia, ya que la energía se concentra en un ancho de banda más reducido. Esto puede mejorar la relación señal/ruido (SNR) en el receptor, especialmente en condiciones de propagación difíciles.
- Beneficio: Mejor alcance y más claridad en comunicaciones de larga distancia o en entornos con obstáculos.
Compatibilidad con equipos y estándares
- Argumento: Muchos equipos y redes de radioaficionados están diseñados para operar en modo NFM, especialmente en bandas como 2 metros y 70 cm (radioenlaces y pasarelas, p. e.). Usar FM estrecha asegura la compatibilidad con estos sistemas.
- Beneficio: Interoperabilidad con otros corresponsales y redes, facilitando la comunicación en situaciones de emergencia o durante actividades organizadas.
Cumplimiento de regulaciones y buenas prácticas
- Argumento: En muchas regiones, las regulaciones del espectro exigen el uso de la FM estrecha en ciertas bandas para evitar su saturación y garantizar un uso equitativo del mismo. Además, es una buena práctica entre radioaficionados priorizar la eficiencia espectral.
- Beneficio: Evita amonestaciones y promueve una cultura de la responsabilidad, el respeto y la buena convivencia entre los operadores.

En resumen

El uso de la FM estrecha (NFM) por parte de los radioaficionados no sólo es una práctica de eficiencia técnica, sino también una responsabilidad social y respetuosa con la norma. Al optimizar el uso del espectro, reducir interferencias, mejorar el alcance y garantizar la compatibilidad, los radioaficionados contribuyen a un entorno de comunicación más efectivo y sostenible, siendo éstas razones que justifican plenamente la adopción de la FM estrecha en sus comunicaciones.

…