Jak wiadomo, sygnał częstotliwości radiowej składa się znośna, która opiera się na emisji radiowej w postaci prostej oscylacji harmonicznej u (t) = U cos (ωt + φ). Z tego wynika, że w sygnale częstotliwości nośnej występują trzy niezależne parametry, na podstawie których można rejestrować zmiany w sygnale sterującym.
To implikuje możliwość trzech rodzajów: amplitudy (AM), częstotliwości (FM) i modulacji fazy (FM).
Modulacja fazowa to metoda przesyłania informacji analogowej lub cyfrowej poprzez zmianę kąta początkowego (fazy) φ0 częstotliwość nośna transmitowanego sygnału.
Dzięki temu faza φ (t) zależy od amplitudy sygnału sterującego (modulującego), tj. φ (t) = ω0t + Δφ ∙ sinΩt + φ0 = = φ0 + ke (t), gdzie k jest współczynnikiem proporcjonalności.
Sygnał modulowany fazowo w ogólnym przypadku jest opisany wyrażeniem u (t) = Un sin [ωt + φ (t)].
Podczas modulacji jednym tonem [e (t) = E sin Ωt] mamy: φ (t) = φ0 + kE sin Ωt = φ0 + Φφmaxsin Ωt.
Po podstawieniu wartości φ (t) do równania sygnału modulowanego fazowo, otrzymujemy u (t) = Un grzech (ωn t + φ0 + Φφmax sin Ωt), gdzie Δφmax - maksymalna zmiana fazy proporcjonalna do amplitudy napięcia sterującego. Φφmax inaczej zwany indeksem modulacji kątowej i oznaczony przez m.
Jak widać, dla FM m = φφmax = kE. Chwilowa wartość zmieniającego się w czasie kąta fazowego измен (t) wynosi Θ (t) = ωn t + φ0 + msin Ωt, tak że ω = d Θ (t) / dt = ωn + mΩ cosΩt, gdzie mΩ = φφmaxΩ = Δ ωn = kEΩ to maksymalne odchylenie częstotliwości od ωn z FM, wprost proporcjonalne do amplitudy i częstotliwości oscylacji modulowanej.
Zatem z indeksem modulacji FMcharakteryzujący maksymalną zmianę fazy jest proporcjonalny do amplitudy sygnału sterującego i nie zależy od częstotliwości modulacji. Zmiana częstotliwości w stosunku do wartości średniej (odchylenia) zmienia się wprost proporcjonalnie do amplitudy i częstotliwości napięcia modulującego.
W zależności od zastosowania modulacja faz ma kilka odmian. Jednym z nich jest w szczególności manipulacja fazami względnymi.
W tej formie, w zależności od modulacjizmienia się tylko faza sygnału, a częstotliwość i amplituda pozostają niezmienione. Gdy wartość informacyjna OFM nie jest bezwzględną zmianą fazy, ale jej zmianą w stosunku do poprzedniej wartości.
Obwód elektroniczny, który powoduje zmianę kąta fazowego modulowanej oscylacji (względem niemodulowanej nośnej) zgodnie z sygnałem modulującym, nazywa się modulatorem fazowym.
Opracowano wiele rodzajów takich obrazów.Prosty obwód modulatora zawiera varicap - diodę, zdolną do zmiany pojemności przejściowej pod działaniem napięcia sterującego. W tym obwodzie napięcie modulujące zmienia pojemność wariatora. Przesunięcie fazowe zależy od względnej pojemności tej diody i rezystancji obciążenia R.
Zatem zmiana ta zależy odnapięcie modulowane. Określa to modulację fazową sygnału radiowego. Niemniej jednak takie przesunięcie jest nieliniowo związane z napięciem modulującym, pojemność wariatora jest nieliniowo związana z napięciem modulującym, co stwarza dodatkowe problemy w projektowaniu modulatorów fazowych.
W czystej postaci modulacja fazowa nie znalazła szerokiego zastosowania ze względu na nieodłączną poważną wadę - niską odporność na zakłócenia.
