RADIOAFICIONADO - RETARDO DE GRUPO - COMO MEDIRLO
   
  Para la evaluación del retardo de grupo se suele utilizar el Nyquist y Brant, pero a través de sistemas convencionales el tiempo de medición resulta muy largo y a la vez laborioso. Es mucho más rápido y exacto utilizar un generador de barrido, el que permite mediciones exactas del retardo de grupo
   
  Veamos mientras tanto un ejemplo sobre el retardo de grupo para una más fácil comprensión del tema. Mientras que un atenuador proporciona una pérdida, que es independiente de la frecuencia y cualquier filtro tiene una tenuación que varía con la frecuencia, un ecualizador o compensador de fase no tiene atenuación en ninguna frecuencia. Por esta razón, se los conoce también como filtros de todo paso (APF, all pass filter) y se emplean para proporcionar un desplazamiento de fase que dependa de la frecuencia. Una aplicación tìpica es en los sitemas digitales de modulación de fase, donde se utiliza un filtro LC o un filtro activo RC de paso bajo en la banda básica antes de la etapa de modulación, para limitar el ancho de banda de la señal transmitida. Podemos usar un APF para corregir la distorsión de fase introducida por un filtro de banda básica. El objetivo es hacer linealmente proporcional a la frecuencia de desfase que se produce en la combinación filtro/ecualizador. Cuando se satisface la condición de retardo de grupo constante, todos los componentes de frecuencia de flujo de datos digitales sufren el mismo retraso y, por lo tanto, su fase relativa no se va afectada, evitando de esta forma la interferencia entre símbolos en la señal transmitida.
   
  La mayoría de los sistemas que miden el retardo de grupo, miden el desplazamiento de fase de la envolvente de modulación de una portadora de RF modulada en amplitud cuando pasa por el dispositivo que se está comprobando. Después, aplicando una fórmula adecuadas, este desplazamiento de fase se traduce en una medida del tiempo de retardo. A continuación, se varía la frecuencia de la portadora de RF y se toma otra lectura. Si dichas medidas de retardo son iguales, al variar la frecuencia de la portadora de RF, significa queno existe distorsión de retardo de grupo. Sin embargo, como esta condición es teóricamente imposible de alcanzar, es preciso realizar un gran número de verificaciones muy lentas lo largo de todo el ancho de banda del dispositivo para poder obtener una indicación precisa de las características del retardo de grupo (figura 1).
   
 
   
  Con la aparición de generadores de barrido/señal de gran calidad, el lento sistema de verificar punto por punto ha quedado eliminado, con lo que el método de Nyquist-Brant puede aplicarse de forma práctica.
   
  Debido a que la medida se realiza empleando la envolvente de modulación, la portadora de RF puede ser una señal modulada en frecuencia que cubra el paso de banda completa del dispositivo. Empleando velocidades de barrido lentas y sistemas con memoria o registro gráfico de curvas, las características de retardo de grupo pueden obtenerse con una prueba y para todo el ancho de banda pasante del dispositivo.
   
  Supóngase que el dispositivo que se quiere verificar tiene un paso de banda comprendido entre los puntos A y B de la figura 1.
   
  Empleando la medida punto por punto, sólo se verificarán estas dos frecuencias. El desplazamiento de fase será de 0,5º en cada punto, indicando que el retardo de grupo es constante y queno se produce distorsión. No obstante, si se realizan medidas en dies frecuencias más entre esos dos puntos, podría comprobarse que el desplazamiento de fase varía entre 0,25º y 0,5º.
   
  Con este método, al dispositivo bajo prueba se la aplica una señal de RF modulada en frecuencia y en aplitud al mismo tiempo, mientras que simultáneamente la misma señal de modulación se aplica al canal de referencia de un medidor de fase.
   
  Al otro canal del medidor de fase se le aplica la señal de RF modulada después de su paso por el dispositivo bajo prueba y de haberla detectado, dejando sólo la envolvente de modulación. Esta envolvente tendrá un desplazamiento de fase idéntico al que ha sufrido la portadora de RF. Si la frecuencia de ésta es varias veces la frecuencia de modulación, por ejemplo 100 veces, se introducirá un error muy pequeño. El medidor de fase indicará la diferencia de fase entre la señal de modulación y la envolvente detectada, ya que esta diferencia de fase varía con la frecuencia de la portadora. Como el medidor de fase tiene una salida analógica de tensión igual a 10mV por grado de desplazamiento de fase, la pantalla puede calibrarse para una lectura directa de grados/cm.
   
  La figura 2 muestra una table que permite medir el retardo de tiempo para una determinada frecuencia de modulación.
   
 
   
  La figura 3 muestra una forma de onda típica y la figura 4 una disposición del instrumental necesario para la medida.
   
 
   
 
   
  A continuación, la media del desplazamiento de fase se convierte en tiempo de retardo empleando la fórmula siguiente:
   
  Tal como puede deducirse de la fórmula, la relación entre la frecuencia de modulación y el desplazamiento de fase en grados permite la calibración de la pantalla para poder leer directamente en "tiempo por cada centímetro de pantalla".
   
 
  Retardo de tiempo previsto = 100ns a 1 ms
  Resolución necesaria = 20 ns
  Factor de calibración = 100ns/cm
  Precisión del medidor de fase = 1,0º
   
  Haciendo referencia a la figura 2, puede comprobarse que para una medida de 100ns y con un medidor de fase de +/-1º de precisión, la resolución deseada puede obtenerse empleando la recta de 10º/cm (si la precisión del medidor de fase fuese de +/-1º, podría emplearse la recta de 1º/cm).
   
  La intersección entre las rectas de 100 ns y de 10º indica que la frecuencia de modulación debe ser de 280kHz.
   
  Con estos parmámetros puede ya calibrarse la pantalla. Como cada grado de desplazamiento de fase equivale a 10 mV, 10º equivalen a 100 mV y también a 100 ns. La ganancia del eje vertical se ajusta para 100mV/cm y con el dispositivo que se quiere verificar cortocircuitado, situar la posición vertial en la línea de fondo de la retícula. En estas condiciones, la primera línea de la retícula corresponde a 100 ns y la décima línea (la última de arriba), a 1 mS. La resolución es la suma del error posible de lectua (1mm-10ns) más el erro del medidor de fase (+/-1º +/-10ns), o sea un total de 20 ns como máximo.
   
  Empleando el gráfico de la figura 2, es posible determinar la calibración directa en tiempo para varias resoluciones, limitada solamente por el error del medidor de fase, por el de lectura y por la distorsión de grupo producida por el sistema de prueba.
   
 
Autor: Ing. Arnoldo C. Galetto
 
e-mail: Cargal@ciudad.com.ar