taajuusmoodinen

Taajuusmoodinen (engl. frequency modulation, FM) on modulaation tyyppi, jossa kantataajuuden f_c taajuutta muutetaan ajan funktiona riippuen modulaattorisignaalin hetkittäisestä arvosta. Tämä muutos siirtää signaalin taajuutta siten, että amplitudi pysyy käytännössä vakiona. Taajuusmoodinen on vastakohta amplitudimoodiselle (AM) modulaatiolle, jossa taajuus pysyy käytännössä vakiona mutta amplitudi vaihtelee.

Toimintaperiaate: kantataajuus f_i(t) = f_c + k_f x(t), missä x(t) on modulaattorisignaali ja k_f on taajuusmodulaation kertoja. Lähetetty signaali s(t) voidaan kirjoittaa s(t) = A cos(2π ∫ f_i(τ) dτ). Jos modulaattori on sinusoidi, x(t) = m cos(2π f_m t), tulos voidaan kirjoittaa s(t) = A cos(2π f_c t + β sin(2π f_m t)), jossa β = k_f m / f_m on modulaation indeksi.

Taajuusmoodisen signaalin kaistanleveys riippuu modulaation laajuudesta ja taajuusvaihtelusta. Yleisesti käytetty arviointikeino on Carsonin sää, jonka mukaan kaistanleveys on noin 2(Δf + f_m), missä Δf on maksimitaajuuden poikkeama.

Sovellukset: taajuusmoodinen modulaatio on yleinen radiossa, erityisesti FM-lähetyksissä. Sen etuja ovat parempi kohinan sieto, pienempi vääristymä ja vakaampi ääni suuria amplitudimuutoksia vastaan verrattuna AM:iin. Stereo FM -lähetyksessä käytetään 19 kHz pilottitaajuutta ja 38 kHz alitusubkantaa vasen/oikea -tiedoston siirtämiseen. Taajuusmoodi käytetään myös radiolinkkeissä, telemetryssä ja datayhteyksissä.

Termistö: suomenkielisissä teknisissä teksteissä käytetään sekä taajuusmoduloitu että taajuusmoodinen ilmaisuja; käytäntö vaihtelee kontekstin mukaan. FM-lyhenne on yleisesti tunnistettavissa.