2) Frekvenčná modulácia – FM a Fázová modulácia – PM – Frekvenčná a fázová modulácia je oproti amplitúdovej modulácii mladšia avšak z niektorých hľadísk podstatne výhodnejšia. Aj fázová aj frekvenčná modulácia patrí do jednej skupiny tzv. uhlových alebo exponenciálnych modulácií, lebo u nich je modulačným signálom ovplyvňovaná okamžitá fáza nosnej vlny.

Oproti amplitúdovej modulácii zostáva amplitúda nosnej vlny konštantná. Vzhľadom k vzájomnej príbuznosti modulácií si najskôr popíšeme príbuzné vlastnosti a vznik modulovaného signálu a až nakoniec Vám popíšem rozdielnosti.

Podstata uhlových modulácií FM a PM

Signál s ľubovoľnou uhlovou moduláciou (FM alebo PM) je možné vyjadriť vzťahom

u_m(t) = U_c cos[Θ_i(t)]                                                 (1)

kde Θ_i(t) je okamžitá fáza (fázový uhol) modulovanej nosnej vlny;
U_c konštantná amplitúda nosnej vlny.

Ak by sme nosnú vlnu nemodulovali bude jej okamžitá fáza daná vzťahom

Θ_i(t) = 2πf_ct + Θ_c (2)

Pričom v čase t = 0 má okamžitá fáza počiatočnú hodnotu Θ_c a ďalej s časom lineárne narastá.

Pomocou okamžitej fáze je možné vyjadriť tzv. okamžitú uhlovú frekvenciu ω_i(t), respektíve okamžitú frekvenciu f_i(t) modulovanej nosnej vlny. Okamžitá uhlová frekvencia je definovaná vzťahom

(3)

a teda uhlová frekvencia je deriváciou okamžitej fáze. Zmeny okamžitej fázy Θ_i(t) v závislosti na modulačnom signále sa môžu uskutočňovať dvoma spôsobmi.

Podľa spôsobu ovplyvňovania okamžitej fáze nosného signálu rozdeľujeme uhlové modulácie na:

1) Frekvenčná modulácia FM (obr. 56 c)– je variantom uhlovej modulácie, pri ktorom sa okamžitá frekvencia f_i(t) modulovaného signálu rovná súčtu kosínusového signálu f_c nemodulovanej nosnej vlny a časovo premennej zložky (frekvenčnej odchýlky), priamo úmernej modulačnému napätiu m(t), teda

f_i(t) = f_c + k_FMm(t)                                                    (4)

kde konštanta k_FM je frekvenčná citlivosť modulátora FM (konštanta frekvenčnej odchýlky), vyjadrená v jednotkách [Hz / V].