După cum știți, un semnal de frecvență radio este format dintr-o purtătoare, care se bazează pe emisia radio sub forma unei oscilații armonice simple u (t)=U cos (ωt + φ). De aici rezultă că există trei parametri independenți în semnalul de frecvență purtătoare, acționând asupra cărora este posibilă captarea modificărilor semnalului de control.
Acest lucru implică posibilitatea de trei tipuri: amplitudine (AM), frecvență (FM) și modulație de fază (PM).
Modulația de fază este o metodă de transmitere a informațiilor analogice sau digitale prin schimbarea unghiului inițial (fază) φ0 a frecvenței purtătoare a semnalului transmis.
Cu acesta, faza φ(t) depinde de amplitudinea semnalului de control (modulator), adică. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t), unde k este factorul de proporționalitate.
Un semnal modulat în fază este, în general, descris prin expresia u (t)=Un sin [ωt + φ (t)].
La modularea cu un ton [e (t)=E sin Ωt] avem: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.
După înlocuirea valorii lui φ(t) în ecuația semnalului modulat în fază, obținem u (t)=Un sin (ω n t + φ0 + Δφmax sin Ωt), unde Δφmax este schimbarea maximă de fază proporțională cu amplitudinea tensiunii de control. Δφmaxeste altfel numit indice de modulație unghiulară și notat cu m.
După cum puteți vedea, la FM m=Δφmax =kE. Valoarea instantanee a unghiului de fază variabil în timp Θ (t) este Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt, deci ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt, unde mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - abaterea maximă a frecvenței de la ωnla PM, direct proporțională cu amplitudinea și frecvența oscilației de modulare.
Astfel, la PM, indicele de modulație, care caracterizează schimbarea maximă de fază, este proporțional cu amplitudinea semnalului de control și nu depinde de frecvența de modulație. Modificarea frecvenței în raport cu valoarea medie (deviația) se modifică direct proporțional cu amplitudinea și frecvența tensiunii de modulare.
În funcție de condițiile de utilizare, modularea de fază are mai multe varietăți. Una dintre ele, în special, este tastarea cu schimbare de fază relativă.
În această formă, în funcție de semnalul modulator, se modifică doar faza semnalului, iar frecvența șiamplitudinea rămâne neschimbată. Cu OFM, valoarea informației nu este modificarea absolută a fazei, ci modificarea acesteia în raport cu valoarea anterioară.
Circuitul electronic care face ca unghiul de fază al formei de undă modulate (în raport cu purtătorul nemodulat) să se schimbe în conformitate cu semnalul de modulare se numește modulator de fază.
Au fost dezvoltate multe tipuri de astfel de imagini. Un circuit modulator simplu conține un varicap - o diodă capabilă să modifice capacitatea joncțiunii sub acțiunea unei tensiuni de control. În acest circuit, tensiunea de modulare modifică capacitatea varicapului. Defazatul depinde de valoarea relativă a capacității acestei diode și de rezistența de sarcină R.
Astfel, această schimbare depinde de tensiunea de modulare. Aceasta este ceea ce cauzează modularea de fază a semnalului radio. Cu toate acestea, o astfel de schimbare este legată neliniar de tensiunea de modulare, capacitatea varicapului este neliniar legată de tensiunea de modulare, ceea ce creează probleme suplimentare în proiectarea modulatoarelor de fază.
În forma sa pură, modularea de fază nu a fost utilizată pe scară largă din cauza dezavantajului său serios inerent - imunitate scăzută la zgomot.
