Както знаете, радиочестотният сигнал се състои от носител, който се основава на радио излъчване под формата на просто хармонично трептене u (t)=U cos (ωt + φ). От това следва, че в сигнала на носещата честота има три независими параметъра, въздействайки върху които е възможно да се уловят промени в управляващия сигнал.
Това предполага възможността за три типа: амплитуда (AM), честота (FM) и фазова модулация (PM).
Фазовата модулация е метод за предаване на аналогова или цифрова информация чрез промяна на началния ъгъл (фаза) φ0 на носещата честота на предавания сигнал.
При него фазата φ(t) зависи от амплитудата на управляващия (модулиращ) сигнал, т.е. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t), където k е коефициентът на пропорционалност.
Фазово модулиран сигнал обикновено се описва с израза u (t)=Un sin [ωt + φ (t)].
При модулиране с един тон [e (t)=E sin Ωt] имаме: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.
След заместване на стойността на φ(t) в уравнението на фазово-модулирания сигнал, получаваме u (t)=Un sin (ω n t + φ0 + Δφmax sin Ωt), където Δφmax е максималната фазова промяна, пропорционална на амплитудата на управляващото напрежение. Δφmaxиначе се нарича индекс на ъглова модулация и се означава с m.
Както можете да видите, при FM m=Δφmax =kE. Моментната стойност на променящия се във времето фазов ъгъл Θ (t) е Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt, така че ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt, където mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - максимално отклонение на честотата от ωnв PM, право пропорционално на амплитудата и честотата на модулиращото трептене.
По този начин при PM индексът на модулация, който характеризира максималната фазова промяна, е пропорционален на амплитудата на управляващия сигнал и не зависи от честотата на модулация. Промяната в честотата спрямо средната стойност (отклонение) се променя право пропорционално на амплитудата и честотата на модулиращото напрежение.
В зависимост от условията на употреба, фазовата модулация има няколко разновидности. Едно от тях, по-специално, е относителната фазова манипулация.
В тази форма, в зависимост от модулиращия сигнал, се променя само фазата на сигнала, а честотата иамплитудата остава непроменена. При OFM стойността на информацията не е абсолютната промяна във фазата, а нейната промяна спрямо предишната стойност.
Електронната схема, която причинява промяна на фазовия ъгъл на модулираната вълнова форма (относно немодулираната носеща) в съответствие с модулиращия сигнал, се нарича фазов модулатор.
Разработени са много видове такива изображения. Проста модулаторна схема съдържа варикап - диод, способен да променя капацитета на прехода под действието на управляващо напрежение. В тази верига модулиращото напрежение променя капацитета на варикапа. Фазовото изместване зависи от относителната стойност на капацитета на този диод и съпротивлението на натоварване R.
По този начин това изместване зависи от модулиращото напрежение. Това е причината за фазовата модулация на радиосигнала. Такова изместване обаче е нелинейно свързано с модулиращото напрежение, капацитетът на варикапа е нелинейно свързан с модулиращото напрежение, което създава допълнителни проблеми при проектирането на фазови модулатори.
В чистата си форма фазовата модулация не е била широко използвана поради присъщия си сериозен недостатък - ниска устойчивост на шум.
