Regla de ancho de banda de Carson

En telecomunicaciones, la regla de ancho de banda de Carson define los requisitos de ancho de banda aproximados de los componentes del sistema de comunicaciones para una señal portadora modulada en frecuencia por un espectro continuo o amplio de frecuencias en lugar de una sola frecuencia.. La regla de Carson no se aplica bien cuando la señal de modulación contiene discontinuidades, como una onda cuadrada. La regla de Carson se origina en el artículo de 1922 de John Renshaw Carson.

La regla de ancho de banda de Carson se expresa mediante la relación:

${displaystyle CBR=2(Delta f+f_{m}}$

Donde:

${displaystyle CBR}$ es el requisito de ancho de banda;

${displaystyle Delta f}$ es la desviación de frecuencia pico;

${displaystyle F_{m}$ es la frecuencia más alta en la señal de modulación.

Por ejemplo, una señal de radio bidireccional VHF/UHF típica que utiliza el modo FM, con una desviación máxima de 5 kHz y una frecuencia de audio máxima de 3 kHz, requeriría un ancho de banda aproximado de 2 * (5 kHz + 3 kHz) = 16 kHz.

La FM estéreo de transmisión estándar, con una desviación máxima de 75 kHz, tiene una frecuencia de modulación más alta (que combina L+R y L-R) de 53 kHz. Por lo tanto, la mayor parte de la energía cae dentro de un ancho de banda aproximado de 2 * (75 + 53) = 256 kHz. (A los transmisores de radiodifusión de FM geográficamente cercanos casi siempre se les asignan frecuencias centrales nominales con una separación de al menos 400 kHz).

La regla del ancho de banda de Carson suele aplicarse a transmisores, antenas, fuentes ópticas, receptores, fotodetectores y otros componentes del sistema de comunicaciones.

Cualquier señal modulada de frecuencia tendrá una infinito número de bandas laterales y por lo tanto un ancho de banda infinito pero, en la práctica, toda la energía de banda lateral significativa (98% o más) se concentra dentro del ancho de banda definido por la regla de Carson. Es una aproximación útil, pero establecer la definición arbitraria del ancho de banda ocupado al 98% de la potencia todavía significa que el poder fuera de la banda es alrededor ${displaystyle 10log left({frac {0.98}{0.02}right)approx 17;mathrm {dB}$ menos que el portador dentro, por lo tanto la Regla de Carson es de poco uso en la planificación del espectro.