Un heterodino es una frecuencia de señal que se crea combinando o mezclando otras dos frecuencias usando una técnica de procesamiento de señal llamada heterodina , que fue inventada por el inventor e ingeniero canadiense Reginald Fessenden . [1] [2] [3] La heterodinación se usa para cambiar un rango de frecuencia a otro, nuevo rango de frecuencia, y también está involucrado en los procesos de modulación y demodulación . [2] [4] Las dos frecuencias de entrada se combinan en un dispositivo de procesamiento de señales no lineal , como un tubo de vacío., transistor o diodo , generalmente llamado mezclador . [2]
En la aplicación más común, se mezclan dos señales en las frecuencias f 1 y f 2 , creando dos nuevas señales, una en la suma de las dos frecuencias f 1 + f 2 , y la otra en la diferencia entre las dos frecuencias f 1 - f 2 . [3] Las nuevas frecuencias de señal se denominan heterodinos . Normalmente, solo se requiere uno de los heterodinos y la otra señal se filtra fuera de la salida del mezclador. Las frecuencias heterodinas están relacionadas con el fenómeno de los " latidos " en acústica. [2] [5][6]
Una aplicación importante del proceso heterodino se encuentra en el circuito del receptor de radio superheterodino , que se utiliza en prácticamente todos los receptores de radio modernos.
En 1901, Reginald Fessenden demostró un receptor heterodino de conversión directa o receptor latido como un método de fabricación de onda continua radiotelegrafía señales audible. [7] El receptor de Fessenden no vio mucha aplicación debido al problema de estabilidad de su oscilador local. Un oscilador local estable pero económico no estuvo disponible hasta que Lee de Forest inventó el oscilador de tubo de vacío de triodo . [8] En una patente de 1905, Fessenden declaró que la estabilidad de frecuencia de su oscilador local era de una parte por mil. [9]
En radiotelegrafía, los caracteres de los mensajes de texto se traducen en puntos de corta duración y guiones de larga duración del código Morse que se transmiten como señales de radio. La radiotelegrafía se parecía mucho a la telegrafía ordinaria . Uno de los problemas fue construir transmisores de alta potencia con la tecnología del momento. Los primeros transmisores eran transmisores de chispas . Un dispositivo mecánico produciría chispas a un ritmo fijo pero audible; las chispas pondrían energía en un circuito resonante que luego sonaría a la frecuencia de transmisión deseada (que podría ser de 100 kHz). Este timbre decaería rápidamente, por lo que la salida del transmisor sería una sucesión de ondas amortiguadas.. Cuando estas ondas amortiguadas eran recibidas por un detector simple, el operador escuchaba un zumbido audible que podía transcribirse a caracteres alfanuméricos.
Con el desarrollo del transmisor de radio convertidor de arco en 1904, la modulación de onda continua (CW) comenzó a usarse para radiotelegrafía. Las señales de código Morse de CW no están moduladas en amplitud, sino que consisten en ráfagas de frecuencia portadora sinusoidal. Cuando un receptor de AM recibe señales de CW, el operador no escucha ningún sonido. El detector de conversión directa (heterodino) se inventó para hacer audibles las señales de radiofrecuencia de onda continua. [10]