Modulação Angular

O outro tipo de modulação na modulação de onda contínua é o Angle Modulation. Modulação angular é o processo no qual a frequência ou a fase da portadora varia de acordo com o sinal de mensagem. Isso é dividido em modulação de frequência e fase.

• Modulação de frequência é o processo de variar a frequência do sinal da portadora linearmente com o sinal de mensagem.

• Modulação de fase é o processo de variar a fase do sinal da portadora linearmente com o sinal de mensagem.

Vamos agora discutir esses tópicos com mais detalhes.

Modulação de frequência

Na modulação de amplitude, a amplitude da portadora varia. Já na Modulação em Freqüência (FM), a freqüência do sinal da portadora varia de acordo com a amplitude instantânea do sinal modulante.

A amplitude e a fase do sinal da portadora permanecem constantes, enquanto a frequência da portadora muda. Isso pode ser melhor compreendido observando as figuras a seguir.

A frequência da onda modulada permanece constante como a frequência da onda portadora quando o sinal de mensagem está em zero. A frequência aumenta quando o sinal de mensagem atinge sua amplitude máxima.

O que significa que, com o aumento da amplitude do sinal de modulação ou mensagem, a frequência da portadora aumenta. Da mesma forma, com a diminuição da amplitude do sinal modulante, a frequência também diminui.

Representação Matemática

Deixe a frequência portadora ser f_c

A frequência na amplitude máxima do sinal de mensagem = f_c + Δf

A frequência na amplitude mínima do sinal de mensagem = f_c - Δf

A diferença entre a frequência modulada FM e a frequência normal é denominada como Frequency Deviation e é denotado por Δf.

O desvio da frequência do sinal da portadora de alto para baixo ou de baixo para alto pode ser denominado como o Carrier Swing.

Swing da portadora = 2 × desvio de frequência

= 2 × Δf

Equação para FM WAVE

A equação para a onda FM é -

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + 2 \ pi k_fm (t)] $$

Onde,

A_c = a amplitude da portadora

w_c = frequência angular da portadora = 2πf_c

m(t) = sinal de mensagem

FM pode ser dividido em Narrowband FM e Wideband FM.

Narrowband FM

Os recursos do Narrowband FM são os seguintes -

• Essa modulação de frequência possui uma largura de banda pequena.

• O índice de modulação é pequeno.

• Seu espectro consiste em portadora, USB e LSB.

• Isso é usado em comunicações móveis, como polícia sem fio, ambulâncias, táxis, etc.

Wideband FM

Os recursos do Wideband FM são os seguintes -

• Esta modulação de frequência tem largura de banda infinita.

• O índice de modulação é grande, ou seja, maior que 1.

• Seu espectro consiste em uma portadora e um número infinito de bandas laterais, que estão localizadas ao seu redor.

• Isso é usado em aplicativos de transmissão de entretenimento, como rádio FM, TV, etc.

Modulação de Fase

Na modulação de frequência, a frequência da portadora varia. Mas emPhase Modulation (PM), a fase do sinal portador varia de acordo com a amplitude instantânea do sinal modulante.

A amplitude e a frequência do sinal da portadora permanecem constantes, enquanto a fase da portadora muda. Isso pode ser melhor compreendido observando as figuras a seguir.

A fase da onda modulada possui infinitos pontos onde a mudança de fase em uma onda pode ocorrer. A amplitude instantânea do sinal modulante, muda a fase da portadora. Quando a amplitude é positiva, a fase muda em uma direção e se a amplitude for negativa, a fase muda na direção oposta.

Relação entre PM e FM

A mudança de fase, muda a frequência da onda modulada. A frequência da onda também muda a fase da onda. Embora eles sejam parentes, seu relacionamento não é linear. A modulação de fase é um método indireto de produção de FM. A quantidade de mudança de frequência, produzida por um modulador de fase, aumenta com a frequência de modulação. Um equalizador de áudio é empregado para compensar isso.

Equação para PM Wave

A equação para a onda PM é -

$$ s (t) = A_ccos [W_ct + k_pm (t)] $$

Onde,

A_c = a amplitude da portadora

w_c = frequência angular da portadora = 2πf_c

m(t) = sinal de mensagem

A modulação de fase é usada em sistemas de comunicação móvel, enquanto a modulação de frequência é usada principalmente para transmissão FM.