FM   Frequency Modulation   주파수 변조, FM 변조, FM

1. 주파수 변조 (Frequency Modulation, FM)

  ㅇ 정보 신호 크기에 따라, 반송파 신호의 주파수가 비례하여 변하는 변조 방식
     - 반송파 주파수 주변에서 입력 신호에 따라, 주파수를 순시적으로 변화시키며 변조
        . 반송파의 순시주파수 fi(t)를 원 신호 m(t)로 변조하는 방식

  ※ [참고] ☞ 각 변조 참조
     - 비선형 변조(각 변조)의 특징, 각 변조(PM 변조,FM 변조) 신호 표현, PM 및 FM 비교 등


2. 주파수 변조 정의

  ㅇ 주파수 변조 (FM 변조)
     - 순시 주파수 fi(t)와 반송파 주파수 fc와의 차이가 메세지 신호에 비례
        .   fi(t) - fc = kf m(t) = 1/2π(dΦ/dt)

  ㅇ 주파수 변조된 순시주파수 형태
     -   fi(t) = fc + kfm(t)

  ㅇ 변조된 파형
     

  ㅇ 주파수 변조 평균전력
     -   Pav = Ac2/2

  ㅇ 주파수 변조 대역폭
     -  BW = 2(β+1)W  (카슨 법칙)
        . W : 메세지 신호 대역폭, β : 각 변조지수 (βFM : fmax/W),
          fmax : 최대 주파수 편이


3. 주파수변조(FM)의  진폭변조(AM) 방식에 대한 장단점 비교

  ㅇ 장점 
     - 진폭변조(AM)에 비해 이득, 선택도, 감도가 우수
     - 저 전력 변조를 함으로써, 소비 전력이 AM 보다는 적음
     -  페이딩의 영향을 덜 받음

  ㅇ 단점
     - 송수신기의 회로가 복잡함
     - 주파수대역폭(점유폭)이 넓음


4. FM 송수신기 상의 특징

  ㅇ 리미터, 주파수 변별기, 스켈치 회로 등을 사용
  ㅇ 변조를 발진기 또는 그 다음 단의 저 전력단에서 수행
  ㅇ FM 파를 증폭함에 따라 체배부, 전력증폭부 등은 광대역 특성을 갖음


5. 사용용도

  ㅇ 주로 초단파(VHF)대의 FM 방송에 많이 사용됨
  ㅇ 혼신이나 잡음이 적은편임
  ㅇ 고 충실도(Hi-Fi)의 음악 방송과 텔레비전 등의 음성부분에 사용됨


6. 주파수변조된 파형 例