Modulasi Sudut

Jenis modulasi lain dalam modulasi gelombang kontinu adalah Angle Modulation. Modulasi Sudut adalah proses di mana frekuensi atau fase pembawa bervariasi sesuai dengan sinyal pesan. Ini selanjutnya dibagi menjadi modulasi frekuensi dan fase.

Modulasi Frekuensi adalah proses memvariasikan frekuensi sinyal pembawa secara linier dengan sinyal pesan.
Modulasi Fase adalah proses memvariasikan fase sinyal pembawa secara linier dengan sinyal pesan.

Sekarang mari kita bahas topik-topik ini dengan lebih rinci.

Modulasi frekuensi

Dalam modulasi amplitudo, amplitudo pembawa bervariasi. Tetapi dalam Modulasi Frekuensi (FM), frekuensi sinyal pembawa bervariasi sesuai dengan amplitudo sesaat dari sinyal modulasi.

Amplitudo dan fase sinyal pembawa tetap konstan sedangkan frekuensi pembawa berubah. Ini bisa lebih dipahami dengan mengamati gambar-gambar berikut.

Frekuensi gelombang termodulasi tetap konstan sebagai frekuensi gelombang pembawa ketika sinyal pesan berada pada nol. Frekuensi meningkat ketika sinyal pesan mencapai amplitudo maksimumnya.

Artinya, dengan peningkatan amplitudo dari sinyal modulasi atau pesan, frekuensi pembawa meningkat. Begitu pula dengan penurunan amplitudo sinyal modulasi, frekuensi juga menurun.

Representasi Matematika

Biarkan frekuensi pembawa f_c

Frekuensi pada amplitudo maksimum dari sinyal pesan = f_c + Δf

Frekuensi pada amplitudo minimum dari sinyal pesan = f_c - Δf

Perbedaan antara frekuensi termodulasi FM dan frekuensi normal disebut sebagai Frequency Deviation dan dilambangkan dengan Δf.

Penyimpangan frekuensi sinyal pembawa dari tinggi ke rendah atau rendah ke tinggi dapat disebut sebagai Carrier Swing.

Carrier Swing = penyimpangan frekuensi 2 ×

= 2 × Δf

Persamaan untuk FM WAVE

Persamaan gelombang FM adalah -

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

Dimana,

A_c = amplitudo pembawa

w_c = frekuensi sudut pembawa = 2πf_c

m(t) = sinyal pesan

FM dapat dibagi menjadi Narrowband FM dan Wideband FM.

Narrowband FM

Fitur dari Narrowband FM adalah sebagai berikut -

Modulasi frekuensi ini memiliki bandwidth kecil.
Indeks modulasi kecil.
Spektrumnya terdiri dari carrier, USB, dan LSB.
Ini digunakan dalam komunikasi seluler seperti nirkabel polisi, ambulans, taksi, dll.

Wideband FM

Fitur dari Wideband FM adalah sebagai berikut -

Modulasi frekuensi ini memiliki bandwidth tak terbatas.
Indeks modulasi besar, yaitu lebih tinggi dari 1.
Spektrumnya terdiri dari pembawa dan jumlah sidebands yang tak terbatas, yang terletak di sekitarnya.
Ini digunakan dalam aplikasi penyiaran hiburan seperti radio FM, TV, dll.

Modulasi Fase

Dalam modulasi frekuensi, frekuensi pembawa bervariasi. Tapi diPhase Modulation (PM), fase sinyal pembawa bervariasi sesuai dengan amplitudo sesaat dari sinyal modulasi.

Amplitudo dan frekuensi sinyal pembawa tetap konstan sedangkan fase pembawa berubah. Ini bisa lebih dipahami dengan mengamati gambar-gambar berikut.

Fase gelombang termodulasi memiliki titik tak terhingga dimana pergeseran fasa dalam gelombang dapat terjadi. Amplitudo sesaat dari sinyal modulasi, mengubah fase pembawa. Ketika amplitudo positif, fase berubah ke satu arah dan jika amplitudo negatif, fase berubah ke arah yang berlawanan.

Hubungan antara PM dan FM

Perubahan fase, mengubah frekuensi gelombang termodulasi. Frekuensi gelombang juga mengubah fase gelombang. Meski saling terkait, namun hubungannya tidak linier. Modulasi fasa adalah metode tidak langsung untuk menghasilkan FM. Besarnya pergeseran frekuensi, yang dihasilkan oleh modulator fasa meningkat dengan frekuensi modulasi. Equalizer audio digunakan untuk mengimbangi ini.