modulatoren

Modulatoren sind elektronische oder optische Bauelemente oder Schaltungen, die ein Trägersignal in Abhängigkeit von einem Steuersignal verändern. Ziel ist es, die Eigenschaften des Trägers—in der Regel Amplitude, Frequenz oder Phase—so zu modulieren, dass Informationen übertragen oder verarbeitet werden können. Modulation ist zentral in der analogen und digitalen Kommunikation sowie in der Signalverarbeitung.

Zu den klassischen Modulationstypen gehören Amplitudenmodulation (AM), Frequenzmodulation (FM) und Phasenmodulation (PM). Bei digitalen Modulationstechniken werden Symbole auf dem Träger abgebildet, etwa mittels Quadraturamplitudenmodulation (QAM), Phasenumtastung (PSK) oder Frequenzverschiebung (FSK); moderne Systeme nutzen oft Mehrträgermodulation oder OFDM. Elektrische Modulatoren arbeiten typischerweise als Mischstufen, Multiplizierer oder varaktorbasierte Bauelemente. Optische Modulatoren verwenden elektro-optische oder akusto-optische Effekte, um Lichtintensität, -phase oder -polarisation zu steuern, zum Beispiel mit Lithiumniobat- oder Silizium-basierten Mach-Zehnder-Modulatoren.

Anwendungen finden Modulatoren in Funk- und Rundfunksendern, Telekommunikationsnetzen, Satellitenkommunikation, Radar sowie in der Informationsverarbeitung. In der Glasfaserkommunikation sind elektro-optische Modulatoren entscheidend, um digitale Daten durch Änderung von Lichtparametern in dicht gepackten Modulationsschemata zu übertragen. Analoge Modulatoren werden auch in Mess- und Prüfgeräten verwendet, um Trägersignale für Tests bereitzustellen.

Wichtige Leistungsgrößen sind Bandbreite, Modulationsindex, Linearität, Signaldämpfung und Störabstrahlung. Die Auswahl des Modulators hängt von Frequenzbereich, benötigter Sichtbarkeit der Modulation, Effizienz und Systemkompatibilität ab. Historisch entwickelten sich Modulatoren aus Mischer- und Modulationsschaltungen in der Radioära und wurden später zentral für digitale Kommunikation und optische Netze.