Frequenzmodulation (FM) ist eine Art der Modulation, die bei der Funkübertragung verwendet wird, um Informationen auf einer Trägerfrequenz zu kodieren. Sie basiert auf der Frequenzumtastung, einer analogen Modulationstechnik, die die Frequenz eines Signals anstelle der Amplitude zur Übertragung von Informationen nutzt. FM wird für die Übertragung von Funksignalen in einem breiten Frequenzbereich verwendet, von sehr niedrigen Frequenzen (VLF) bis zu sehr hohen Frequenzen (VHF) oder sogar ultrahohen Frequenzen (UHF).
Die Frequenzmodulation wurde erstmals im späten 19. Jahrhundert vom britischen Wissenschaftler Reginald Fessenden entwickelt. Im Jahr 1933 wurde FM von dem amerikanischen Ingenieur Edwin Howard Armstrong patentiert, und in den späten 1940er Jahren wurde FM-Rundfunk zum Standard in den Vereinigten Staaten. Seitdem hat sich FM zu einer der weltweit am häufigsten verwendeten Modulationsformen entwickelt, deren Anwendungen vom Rundfunk bis zur Datenübertragung reichen.
Die Frequenzmodulation zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, Informationen auf einer Trägerfrequenz zu kodieren, ohne das ursprüngliche Signal zu verfälschen. Bei der FM wird die Frequenz des Signals im Verhältnis zur Amplitude des Modulationssignals verschoben. Dadurch kann FM mehr Informationen übertragen als andere Modulationsverfahren, wie z. B. die Amplitudenmodulation (AM). Außerdem sind FM-Signale weniger anfällig für Störungen durch andere Signale und können über größere Entfernungen empfangen werden als AM.
Die wichtigsten Vorteile der Frequenzmodulation sind die Fähigkeit, mehr Informationen zu übertragen als andere Modulationsverfahren, die Unempfindlichkeit gegenüber Störungen und die Fähigkeit, über größere Entfernungen empfangen zu werden. Außerdem sind FM-Signale im Allgemeinen leichter zu erkennen und zu dekodieren als AM-Signale und sie sind weniger anfällig für Rauschen und Störungen.
Einer der Hauptnachteile der FM ist, dass sie eine komplexere Ausrüstung erfordert als andere Modulationsverfahren. Außerdem benötigen FM-Signale eine höhere Sendeleistung als AM-Signale, was ihre Ausstrahlung teurer machen kann.
Die häufigste Anwendung der Frequenzmodulation ist der Rundfunk, wo sie zur Übertragung von Audiosignalen an FM-Empfänger verwendet wird. Außerdem wird FM bei der Datenübertragung und der Satellitenkommunikation sowie bei Fernseh- und Mobiltelefonsystemen eingesetzt.
Der Modulator ist die Komponente eines FM-Systems, die für die Umwandlung des Originalsignals in ein FM-Signal verantwortlich ist. Der Modulator nimmt das Eingangssignal und moduliert es mit Hilfe eines Oszillators, um ein frequenzmoduliertes Signal zu erzeugen. Das modulierte Signal wird dann verstärkt und über eine Antenne übertragen.
Eine der Herausforderungen der Frequenzmodulation ist ihre Anfälligkeit für Störungen durch andere Signale. Außerdem sind FM-Signale schwieriger zu erkennen und zu entschlüsseln als AM-Signale, und sie benötigen mehr Energie für die Übertragung. Schließlich sind FM-Empfänger teurer als AM-Empfänger.
FM- und PM-Modulation sind zwei Modulationsarten, die zur Codierung von Informationen auf ein Trägersignal verwendet werden. Bei der FM-Modulation werden die Informationen durch Veränderung der Frequenz des Trägersignals kodiert, während bei der PM-Modulation die Informationen durch Veränderung der Phase des Trägersignals kodiert werden.
FM in der Elektrotechnik bezieht sich auf Frequenzmodulation. Dabei handelt es sich um eine Technik zur Codierung von Informationen auf eine Trägerwelle durch Veränderung der Frequenz der Welle. FM wird in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. beim Rundfunk, bei der Audioaufzeichnung und -übertragung sowie beim Radar.
Es gibt zwei Arten von FM-Modulation:
1. Frequenzmodulation (FM): Bei der FM ist die Amplitude der Trägerwelle konstant, während die Frequenz variiert wird.
2. Phasenmodulation (PM): Bei der PM ist die Frequenz der Trägerwelle konstant, während die Phase variiert wird.
Es gibt zwei Arten von FM-Systemen: Basisband und Breitband. Basisband-FM-Systeme werden für die Sprachkommunikation verwendet, während Breitband-FM-Systeme für die Datenkommunikation eingesetzt werden.
Modulation ist ein Prozess, bei dem die Eigenschaften eines Trägersignals verändert werden, um Informationen zu übertragen. Die Modulation kann durch Veränderung der Amplitude, Frequenz, Phase oder Impulsbreite des Trägersignals erfolgen.