Ako viete, rádiofrekvenčný signál pozostáva z nosnej vlny, ktorá je založená na rádiovom vyžarovaní vo forme jednoduchého harmonického kmitania u (t)=U cos (ωt + φ). Z toho vyplýva, že v signáli nosnej frekvencie sú tri nezávislé parametre, pôsobením ktorých je možné zachytiť zmeny riadiaceho signálu.
Z toho vyplýva možnosť troch typov: amplitúdová (AM), frekvenčná (FM) a fázová modulácia (PM).
Fázová modulácia je spôsob prenosu analógových alebo digitálnych informácií zmenou počiatočného uhla (fázy) φ0 nosnej frekvencie prenášaného signálu.
Pri nej fáza φ(t) závisí od amplitúdy riadiaceho (modulačného) signálu, t.j. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t), kde k je faktor proporcionality.
Fázovo modulovaný signál je všeobecne opísaný výrazom u (t)=Un sin [ωt + φ (t)].
Pri modulácii jedným tónom [e (t)=E sin Ωt] máme: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.
Po dosadení hodnoty φ(t) do rovnice fázovo modulovaného signálu dostaneme u (t)=Un sin (ω n t + φ0 + Δφmax sin Ωt), kde Δφmax je maximálna zmena fázy úmerná amplitúde riadiaceho napätia. Δφmaxsa inak nazýva index uhlovej modulácie a označuje sa m.
Ako vidíte, pri FM m=Δφmax =kE. Okamžitá hodnota časovo premenného fázového uhla Θ (t) je Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt, takže ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt, kde mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - maximálna frekvenčná odchýlka od ωnpri PM, priamo úmerná amplitúde a frekvencii modulačnej oscilácie.
Pri PM je teda modulačný index, ktorý charakterizuje maximálnu fázovú zmenu, úmerný amplitúde riadiaceho signálu a nezávisí od modulačnej frekvencie. Zmena frekvencie vo vzťahu k priemernej hodnote (odchýlka) sa mení priamo úmerne s amplitúdou a frekvenciou modulačného napätia.
V závislosti od podmienok použitia má fázová modulácia niekoľko druhov. Jedným z nich je najmä kľúčovanie relatívneho fázového posunu.
V tejto forme sa v závislosti od modulačného signálu mení iba fáza signálu a frekvencia aamplitúda zostáva nezmenená. Pri OFM informačná hodnota nie je absolútna zmena fázy, ale jej zmena vzhľadom na predchádzajúcu hodnotu.
Elektronický obvod, ktorý spôsobuje, že sa fázový uhol modulovaného tvaru vlny (vo vzťahu k nemodulovanej nosnej vlne) mení v súlade s modulačným signálom, sa nazýva fázový modulátor.
Bolo vyvinutých mnoho typov takýchto obrázkov. Jednoduchý modulátorový obvod obsahuje varikap - diódu schopnú meniť kapacitu prechodu pôsobením riadiaceho napätia. V tomto obvode modulačné napätie mení kapacitu varikapu. Fázový posun závisí od relatívnej hodnoty kapacity tejto diódy a odporu záťaže R.
Tento posun teda závisí od modulačného napätia. To spôsobuje fázovú moduláciu rádiového signálu. Takýto posun však nelineárne súvisí s modulačným napätím, kapacita varikapu nelineárne súvisí s modulačným napätím, čo vytvára ďalšie problémy pri návrhu fázových modulátorov.
Fázová modulácia vo svojej čistej forme nebola široko používaná kvôli jej prirodzenej vážnej nevýhode - nízkej odolnosti voči šumu.
