Modulação de fase como método de transmissão de dados
Como é sabido, o sinal de radiofrequência consiste em um transportador, que é baseado na emissão de rádio sob a forma de uma oscilação harmônica simples u (t) = U cos (ωt + φ). Segue-se que existem três parâmetros independentes no sinal da freqüência portadora, afetando o que você pode capturar mudanças no sinal de controle.
Isso implica a possibilidade de três tipos: amplitude (AM), freqüência (FM) e modulação de fase (FM).
A modulação de fase é um método de transmissão de informação analógica ou digital, alterando o ângulo inicial (fase) φ 0 da freqüência portadora do sinal transmitido.
Com isso, a fase φ (t) depende da amplitude do sinal de controle (modulador), i.e. Φ (t) = ω 0 t + Δφ ∙ sinΩt + φ 0 = = φ 0 + ke (t), onde k é o coeficiente de proporcionalidade.
O sinal modulado em fase é geralmente descrito pela expressão u (t) = U n Sin [ωt + φ (t)].
Quando modulando em um tom [e (t) = E sen Ωt], temos: φ (t) = φ 0 + kE sin Ωt = φ 0 + Δφ max sin Ωt.
Depois de substituir o valor de φ (t) na equação do sinal modulado em fase, obtemos (t) = U n sin (ω n t + φ 0 + Δφ max sin Ωt), onde Δφ max é a mudança de fase máxima proporcional à amplitude da tensão de controle. Δφ max é chamado de índice de modulação angular e é designado por m.
Como pode ser visto, com FM, m = Δφ max = kE. O valor instantâneo do ângulo de fase θ (t) mudando no tempo é igual a Θ (t) = ω n t + φ 0 + msin Ωt, de modo que ω = d Θ (t) / dt = ω n + mΩ cosΩt, onde mΩ = Δφ max Ω = Δω n = kEΩ é o desvio de freqüência máximo de ωH em FM, diretamente proporcional à amplitude e freqüência da oscilação moduladora.
Assim, com FM, o índice de modulação que caracteriza a mudança de fase máxima é proporcional à amplitude do sinal de controle e não depende da freqüência de modulação. A mudança de freqüência em relação ao valor médio (desvio) varia diretamente na proporção da amplitude e freqüência da tensão moduladora.
Dependendo das condições de aplicação, a modulação de fase tem várias variedades. Um deles, em particular, é a mudança de fase relativa.
Nesta forma, dependendo do sinal de modulação, apenas a fase do sinal muda, e a frequência e a amplitude permanecem inalteradas. Com um OMP, o valor da informação não é a mudança de fase absoluta, mas sua mudança em relação ao valor anterior.
Um circuito eletrônico que causa uma alteração no ângulo de fase da oscilação modulada (em relação ao transportador não modulado) de acordo com o sinal de modulação é chamado de um modulador de fase.
Muitos tipos de imagens foram desenvolvidas. O esquema de um modulador simples contém um diodo varicap, capaz de alterar a capacitância de junção sob a influência de uma tensão de controle. Neste esquema, a tensão moduladora muda a capacitância do varicap. O deslocamento de fase depende da magnitude relativa da capacitância deste diodo e da resistência de carga R.
Assim, essa mudança depende da tensão moduladora. Isso também determina a modulação de fase do sinal de rádio. No entanto, essa mudança é não linearmente relacionada à tensão de modulação, a capacitância varicap está relacionada de forma não linear à tensão moduladora, o que cria problemas adicionais na construção de moduladores de fase.
Na sua forma pura, a modulação de fase não foi amplamente utilizada devido à sua séria desvantagem inerente – baixa imunidade ao ruído.
