Frequenzänderung

Frequenzänderung bezeichnet die Veränderung der Frequenz eines Signals oder einer Welle im Vergleich zu einer Referenzfrequenz. Sie kann zeitabhängig auftreten oder als kontinuierliche Modulation erfolgen. Häufig wird der Begriff im Zusammenhang mit Schwingungen, Audiosignalen, Funk- und Optiksignalen verwendet.

Natürliche und mechanische Ursachen umfassen den Doppler-Effekt: Bewegungen von Sender und Empfänger verändern die gemessene Frequenz. Bei Lichtsignalen führt dies zu Rot- bzw. Blauverschiebung; gravitative Effekte (Gravitationsrotverschiebung) verändern Frequenzen in Feldern starker Gravitation. Dispersion in Medien kann Frequenzen unterschiedlich langsame Phasenverläufe verursachen.

Technisch lässt sich Frequenz durch Modulation ändern – Frequenzmodulation (FM) ändert die Frequenz entsprechend dem Info-Signal; Chirp-Signale weisen eine lineare Frequenzänderung über die Zeit. In der Signalverarbeitung erfolgt Frequenzänderung oft durch Mischen (Heterodyning) oder durch Frequenzsynthese mittels Phasenregelschleifen. Wichtige Größen sind Δf (Frequenzabweichung) und instantaneous frequency f(t).

Anwendungen finden sich in Radar- und Satellitenkommunikation, Musikwiedergabe, medizinischer Ultraschalltechnik, Astronomie und Grundlagenforschung. Eine präzise Kontrolle und Kalibrierung der Frequenz ist wichtig, da Frequenzänderungen fehlerhafte Messungen verursachen können, etwa in Spektroskopie oder Messgeräten.