Modulazione di frequenza - Radiofrequenza

Detta anche FM , dall'inglese Frequency Modulation , in questo caso il segnale modulante controlla la frequenza della portante che viene modificata in funzione del segnale modulante. Il risultato della modulazione è descritto nella figura seguente:

Modulazione di frequenza

È il tipo di modulazione radiofonica più utilizzato. Anche in questo caso, a valle della ricezione un opportuno circuito demodulatore estrarrà il segnale modulante separandolo dalla portante.

Viene utilizzata con le onde corte (frequenze molto alte), che possono trasportare meno potenza. Dunque si attenuano molto facilmente e non permettono trasmissioni a lunghissima distanza, come per le onde medie che possono propagarsi a lungo grazie anche alle riflessioni tra la terra e la ionosfera (ossia quello strato dell'atmosfera nel quale le radiazioni del sole, e in misura molto minore i raggi cosmici provenienti dallo spazio, provocano la ionizzazione dei gas componenti. Un'onda elettromagnetica che incontra la ionosfera può venire anche completamente riflessa). La modulazione ha un aspetto importante dal punto di vista dell'occupazione di banda. Dato che in questo caso la frequenza della portante viene modulata, ossia aumentata e diminuita, continuamente, un segnale così modulato occuperà una certa banda attorno alla portante. Dunque, la distanza tra le portanti nel caso di più sorgenti di trasmissione dovrà tenere conto del tipo di segnale modulante. Per questo, un'emittente radiofonica deve usare un segnale modulante con una banda limitata, pena lo sconfinamento nella banda riservata ad un'altra emittente. Questi limiti sono imposti per legge e regolamentano la convivenza delle emittenti radiofoniche. La tolleranza massima rispetto al valore della portante viene chiamato: deviazione di picco (in inglese: peak or maximum frequency deviation ). I valori standard di questo parametro sono:

dunque ogni emittente ha a disposizione una banda di 100KHz (di 150KHz negli Stati Uniti).

La modulazione di frequenza viene utilizzata per le trasmissioni radiofoniche stereo. Dunque i segnali da trasmettere sono due: left e right, manipolati con la codifica Mid Side [Vedi: Tecnica MS/Mid Side] nel seguente modo:

Il segnale MID non subisce ulteriori manipolazioni mentre il segnale SIDE viene anche modulato in ampiezza su una portante di 38KHz. A questi si aggiunge un ulteriore segnale sinusoidale di frequenza 19KHz la cui rilevazione in ricezione indica la presenza di un segnale stereo. Questi tre segnali insieme vengono modulati in frequenza e spediti nell'etere. La figura seguente riassume le operazioni descritte:

Trasmissione in modulazione di frequenza

A questi segnali se ne possono aggiungere altri, purché non si sforino i limiti della banda consentita. Per esempio il segnale RDS (Radio Data System ) che contiene informazioni testuali quali il nome dell'emittente e del programma attuale che vengono visualizzate sul display del ricevitore.