Частотная модуляция

 

При частотной модуляции амплитуда несущего колебания остается постоянной, а несущая частота ω₀ изменяется во времени по закону модулирующего сигнала.

Рисунок 1.2 - Частотная модуляция:

 

а – несущее колебание;

б – модулирующий сигнал;

в – частотно – модулированный сигнал;

и _н – мгновенное значение напряжения несущего колебания;

и – мгновенное значение напряжения модулирующего сигнала;

и _чм – мгновенное значение напряжения частотно – модулированного сигнала;

t – текущее значение времени

 

На рисунке 1.2 показаны графики модулирующего синусоидального звука и колебания с переменной высокой частотой, полученного в результате частотной модуляции. Во время первого положительного полупериода звукового колебания частота несущего колебания возрастает, доходит до наибольшего значения, а затем возвращается к первому значению. В течение другого отрицательного полупериода звука частота несущего колебания уменьшается, доходит до наименьшего значения и снова принимает первоначальное значение. Чем больше амплитуда модулирующего сигнала, тем сильнее изменяется частота.

При частотной модуляции модулируемым параметром является частота гармонического колебания ω₀, которая получает приращение Δω, зависящее от времени и пропорциональное мгновенному значению модулирующего сигнала U. В случае гармонического колебания мгновенная частота ω не меняется во времени, она равна несущей частотеω₀.
При частотной модуляции частота несущего колебания ω связана с модулирующим

сигналом U зависимостью:

ω = ω₀ +k_чU

где ω₀ – несущая частота несущего колебания;

k_ч – размеренный коэффициент пропорциональности между частотой и напряжением, рад / (В·с).

Максимальное отклонение мгновенного значения частоты модулированного колебания от среднего значения называется девиацией частоты.

ωд = ωm_ф = k_чU/ω,

где ω - мгновенное значение круговой частоты;

m_ф - девиация фазы несущего колебания (индекс частотной модуляции);

U - амплитуда модулирующего сигнала.