Frequenzmodulation

Die Frequenzmodulation (FM) ist ein Modulationsverfahren bei dem eine hochfrequente Trägerschwingung in ihrer Frequenz im Rhythmus der niederfrequenten Signalfrequenz verändert wird. Das frequenzmodulierte Trägersignal besteht theoretisch aus unendlich vielen Spektrallinien, anders als bei der Amplitudenmodulation, wo es sich um durchmodulierte Seitenbänder handelt. Die einzelnen Spektrallinien sind durch die Bessel-Funktionen berechenbar.


Bei der Frequenzmodulation ist die maximale Abweichung der Trägerfrequenz durch die Modulationsfrequenz proportional der Amplitude des Modulationssignals - nicht der Modulationsfrequenz - und wird als Frequenzhub bezeichnet. Bei einem frequenzmodulierten Tonsignal bestimmt also die Lautstärke den Frequenzhub, nicht die Tonhöhe. Die Frequenz des Tonsignals, also die Tonhöhe, zeigt sich in der Häufigkeit, in der die Frequenzabweichung durchlaufen wird. Bei der Demodulation von frequenzmodulierten Signalen werden diese zuerst in amplitudenmodulierte Signale gewandelt und anschließend gleichgerichtet.

Frequenzmodulation

Frequenzmodulation

Qualitativ hochwertige Übertragungen arbeiten mit einem großen Frequenzhub. Diese FM-Technik, die im UKW-Rundfunk eingesetzt wird, nennt sich Wide Frequency Modulation (WFM). Im Gegensatz dazu steht die Narrow Frequency Modulation (NFM), die mit Frequenzhüben unter 50 kHz arbeiten. Eingesetzt wird die NFM-Technik u.a. in Drahtlossystemen, Funkmikrofonen, im Sprechfunk und Amateurfunk.

Die Frequenzmodulation hat gegenüber der Amplitudenmodulation den Vorteil, dass sie weniger störanfällig ist. Störspitzen, die sich auf dem Funkweg auf die Amplituden der modulierten Trägerfrequenz setzen, können durch einen Begrenzer entfernt werden, der die Amplituden aller Trägerschwingungen bei einer bestimmten Pegelschwelle abschneidet.

Bei der Frequenzmodulation von zwei binären Zuständen, einer "0" und "1", wird die Trägerfrequenz zwischen zwei Frequenzen umgeschaltet. Man spricht dann von Frequenzumtastung.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Frequenzmodulation
Englisch: frequency modulation - FM
Veröffentlicht: 30.01.2014
Wörter: 256
Tags: #Modulationstechniken
Links: AM (amplitude modulation), AFU (Amateurfunk), Amplitude, Begrenzer, Binär