Frekvensvariationer

Frekvensvariationer avser förändringar i en signals frekvens över tid, dvs hur den faktiska frekvensen avviker från en referens eller nominell frekvens. Variationerna kan vara små och oregelbundna (jitter), långsiktiga driftsförändringar (drift) eller avsiktlig frekvensmodulering (till exempel i FM-signalering). Frekvensvariationer skiljer sig ofta från amplitudvariationer, som beskriver förändringar i signalens styrka snarare än dess frekvens.

Orsakerna till frekvensvariationer varierar beroende på sammanhang. Inom oscillatorer och klockor uppstår de ofta på grund av termisk drift, spänningsfluktuationer, åldringsprocesser och mekanisk instabilitet. I kommunikationssystem kan Doppler-förskjutning och rörelse, miljöförhållanden samt fas- och frekvensnoise i förstärkare och oscillatorer bidra till variationer. Frekvensvariationer kan vara både slumpmässiga och periodiskt modulerade.

Analys och mått på frekvensvariationer innefattar tidsdomän- och frekvensdomänmetoder. Vanliga verktyg är spektrogram, Fourier-transform, samt begrepp som instantaneous frequency och jitter. Viktiga mått inkluderar relativ frekvensjitter, frekvensstabilitet och fasnoise (phase noise). Allan deviation används ofta för att kvantifiera långsiktig stabilitet i spridningen av frekvenser över tid.

Användningsområden och relevans varierar. Inom metrologi, tidsbaser och högprecisionsoscillatorer är låg frekvensvariation central för noggrannhet. Inom radiokommunikation och sändarteknik är stabil frekvens avgörande för begränsningar i bandbredd och interferens. Inom ljud och musik kan frekvensvariationer vara avsiktliga, till exempel vibrato eller frekvensmodulering, eller oavsiktliga påverkningar i inspelningar och utrustning.