Фаза модулација као метода преноса података

Као што је познато, сигнал радио-фреквенције се састоји од носача, који се заснива на радио емисији у облику једноставног хармоничног осциловања у (т) = У цос (ωт + φ). Из тога следи да постоје три независна параметра у сигналу носивог фреквенције, на које можете утицати промјене у контролном сигналу.

То подразумева могућност три типа: амплитуда (АМ), фреквенције (ФМ) и фазне модулације (ФМ).

Фаза модулација је метода преноса аналогних или дигиталних информација променом почетног угла (фазе) φ ₀ носиве фреквенције преношеног сигнала.

Са њим фаза φ (т) зависи од амплитуде сигнала (модулације), тј. Φ (т) = ω _{0 т} + Δφ ∙ синΩт + φ ₀ = = φ _{0 +} ке (т), где је к коефицијент пропорционалности.

Фазно-модулирани сигнал у општем случају је описан изразом у (т) = У _н Син [ωт + φ (т)].

Када се модулише једним тоном [е (т) = Е син Ωт], имамо: φ (т) = φ ₀ + кЕ син Ωт = φ ₀ + Δφ _мак син Ωт.

Након замене вредности φ (т) у једначини фазно модулисаног сигнала, добијамо у (т) = У _н син (ω _н т + φ ₀ + Δφ _мак син Ωт), гдје је Δφ _{мак највећа} промјена фазе пропорционална амплитуди контролног напона. Δφ _мак се иначе назива индекс котне модулације и означава се м.

Као што се види, са ФМ, м = Δφ _мак = кЕ. Тренутна вредност фазног угла θ (т) која се мења у времену је једнака Θ (т) = ω _н т + φ ₀ + мсин Ωт, тако да ω = д Θ (т) / дт = ω _н + мΩ цосΩт, гдје је мΩ = Δφ _мак Ω = Δω _н = кЕΩ је максимална девијација фреквенције од ωХ на ФМ, директно пропорционална амплитуди и фреквенцији модулирајуће осцилације.

Стога, са ФМ, индекс модулације који карактерише максималну промјену фазе пропорционалан је амплитуди контролног сигнала и не зависи од фреквенције модулације. Промена фреквенције у односу на средњу вредност (одступање) варира директно у сразмери са амплитудом и фреквенцијом модулационог напона.

У зависности од услова примене, фазна модулација има неколико варијанти. Једно од њих, посебно, је релативно фазно померање.

У овом облику, у зависности од модулационог сигнала, мења се само фаза сигнала, а фреквенција и амплитуда остају непромењени. Са ОМП, вредност информација није апсолутна промена фазе, већ његова промјена у односу на претходну вриједност.

Електронско коло које узрокује промјену фазног угла модулисане осцилације (у односу на немодулирани носач) у складу са модулационим сигналом назива се фазни модулатор.

Развијене су многе врсте таквих слика. Шема једноставног модулатора садржи варикап-диоду, способну за промјену капацитета споја под утицајем управљачког напона. У овој шеми, модулацијски напон мења капацитивност варикапа. Фазни помак зависи од релативне магнитуде капацитета ове диоде и отпорности на оптерећење Р.

Према томе, ова смена зависи од модулационог напона. Ово такође одређује фазну модулацију радио сигнала. Међутим, таква промена је нелинеарно повезана са модулационим напоном, капацитивност варикапа је нелинеарно повезана са модулационим напоном, што ствара додатне проблеме у изградњи фазних модулатора.

У чистој форми фазна модулација није била широко коришћена због свог инхерентног озбиљног недостатка - имунитета мале буке.