Modulasi frekuensi

Modulasi frekuensi adalah suatu metode untuk mengirimkan isyarat frekuensi rendah dengan cara memodulasi frekuensi gelombang pembawa berfrekuensi tinggi. Kecepatan sudut pembawa ($\omega$) dibuat berubah-ubah dengan amplitudo isyarat pemodulasi.

$\omega =\omega _{o}+K_{t}V_{m}cos\omega _{m}t\,\!$

Dimana $f_{o}={\frac {\omega _{o}}{2\pi }}\,\!$ adalah frekuensi tengah pembawa. Dan $f_{m}$=${\frac {\omega _{m}}{2\pi }}\,\!$ adalah frekuensi isyarat pemodulasi. Dengan integrasi: $v=V_{o}cos\left(\omega _{o}t+{\frac {k_{t}V_{m}}{\omega _{m}}}sin\omega _{m}t\right)\,\!$

Deviasi frekuensi

Harga maksimum ${\frac {k_{f}V_{m}}{2\pi }}\,\!$ disebut dengan deviasi frekuensi dan ditulis dengan $\Delta \,f$ Perbandingan deviasi maksimum dalam Hertz diperoleh dengan

$m_{f}={\frac {\Delta \,f_{max}}{f_{m(max)}\,\!}}$

$\therefore \,v=V_{o}\,cos(\omega _{o}t+m_{f}\,sin\omega _{m}t)\,\!$

Kelebihan

Keunggulan FM terhadap AM adalah:

1. Amplitudo yang konstan dari gelombang FM memungkinkan efisiensi pemancar yang tinggi.
2. Desah pada isyarat FM hanya sepertiga dari desah isyarat AM untuk lebar jalur yang sama.

Kekurangan

Kerugian FM adalah kebutuhannya akan lebar jalur yang lebih lebar

$B_{w}=2m_{f}f_{m(max)}=2\Delta \,f_{max}\,\!$

Untuk siaran hiburan, harga f_m(max) biasanya adalah $\pm$ 75 kHz yang memungkinkan frekuensi pemodulasi sebesar 15 kHz.

Aplikasi

Radio

Edwin Howard Armstrong (1890–1954)adalah insinyur elektrik Amerika yang pertama menemukan modulasi frekuensi pita lebar(wideband) untuk radio.Ia mematenkan sirkuit regeneratif pada 1914,superheterodyne receiver pada 1918,dan sirkuit super-regeneratif pada 1922. seperti tersirat dari namanya,wideband FM(WFM) memerlukan bandwitdh signal yang lebih lebar daripada modulasi amplitudo namun dengan modulasi sinyal yang sama.hal ini juga membuat sinyal menjadi lebih tahan terhadap derau dan interferensi. Penerima FM menggunakan detektor spesial untuk sinyal-sinyal FM sehingga memperlihatkan satu fenomena yang disebut "capture effect",dimana penala "menangkap" sinyal yang paling kuat dari dua stasiun dan menolak yang lain(bandingkan dengan situasi yang sama pada penerima AM,dimana kita dapat mendengar suara kedua stasiun tersebut bersamaan). Penguat switching frekuensi-radio dengan efisiensi tinggi dapat digunakan untuk mentransmisikan sinyal FM(dan sebarang sinyal amplitudo-konstan).Pada ukuran kekuatan tertentu(sinyal yang diukur pada antenna receiver),penguat switching tidak banyak menghabiskan daya battery dan khusunya lebih murah dibanding penguat linear.Inilah kelebihan FM yang lain dibandingkan metode modulasi yang lain yang memrlukan penguat linear semisal,AM dan QAM.

Lihat pula

• Modulasi amplitudo