همانطور که می دانید، یک سیگنال فرکانس رادیویی از یک حامل تشکیل شده است که بر اساس انتشار رادیویی به شکل یک نوسان هارمونیک ساده u (t)=U cos (ωt + φ) است. از این نتیجه می شود که سه پارامتر مستقل در سیگنال فرکانس حامل وجود دارد که با عمل بر اساس آنها می توان تغییرات سیگنال کنترل را ثبت کرد.
این دلالت بر امکان سه نوع دارد: دامنه (AM)، فرکانس (FM) و مدولاسیون فاز (PM).
مدولاسیون فاز روشی برای انتقال اطلاعات آنالوگ یا دیجیتال با تغییر زاویه اولیه (فاز) φ0 فرکانس حامل سیگنال ارسالی است.
با آن، فاز φ(t) به دامنه سیگنال کنترل (تعدیل کننده) بستگی دارد، یعنی. φ(t)=ω0t + Δφ∙sinΩt + φ0==φ0 + ke (t)، که در آن k ضریب تناسب است.
یک سیگنال مدوله‌شده فاز معمولاً با عبارت u (t)=Un sin [ωt + φ (t)].
هنگام تعدیل با یک تن [e (t)=E sin Ωt] داریم: φ(t)=φ0 + kE sin Ωt=φ 0 +Δφmaxsin Ωt.
بعد از جایگزینی مقدار φ(t) در معادله سیگنال مدوله شده فاز، u (t)=Un sin (ω) بدست می آوریم n t + φ0 + Δφmax sin Ωt)، جایی که Δφحداکثر حداکثر تغییر فاز متناسب با دامنه ولتاژ کنترل است. Δφmaxدر غیر این صورت شاخص مدولاسیون زاویه ای نامیده می شود و با m نشان داده می شود.
همانطور که می بینید، در FM m=Δφmax =kE. مقدار لحظه ای زاویه فاز متغیر با زمان Θ (t) Θ (t)=ωn t + φ0 + msin Ωt، بنابراین ω=d Θ (t)/dt=ωn + mΩ cosΩt، جایی که mΩ=ΔφmaxΩ=Δ ω n =kEΩ - حداکثر انحراف فرکانس از ωnدر PM، مستقیماً متناسب با دامنه و فرکانس نوسان تعدیل‌کننده.
بنابراین، با PM، شاخص مدولاسیون، که مشخص کننده حداکثر تغییر فاز است، متناسب با دامنه سیگنال کنترل است و به فرکانس مدولاسیون بستگی ندارد. تغییر فرکانس نسبت به مقدار متوسط (انحراف) به نسبت مستقیم با دامنه و فرکانس ولتاژ تعدیل کننده تغییر می کند.
بسته به شرایط استفاده، مدولاسیون فاز انواع مختلفی دارد. یکی از آنها، به ویژه، کلید زدن تغییر فاز نسبی است.
در این شکل بسته به سیگنال تعدیل کننده، فقط فاز سیگنال تغییر می کند و فرکانس ودامنه بدون تغییر باقی می ماند. با OFM، مقدار اطلاعات تغییر مطلق در فاز نیست، بلکه تغییر آن نسبت به مقدار قبلی است.
مدار الکترونیکی که باعث می شود زاویه فاز شکل موج مدوله شده (نسبت به حامل مدوله نشده) مطابق با سیگنال مدوله تغییر کند، مدولاتور فاز نامیده می شود.
انواع بسیاری از این تصاویر توسعه یافته اند. یک مدار مدولاتور ساده حاوی یک واریکاپ است - دیودی که قادر به تغییر ظرفیت اتصال تحت تأثیر ولتاژ کنترل است. در این مدار، ولتاژ تعدیل کننده، ظرفیت واریکاپ را تغییر می دهد. تغییر فاز به مقدار نسبی ظرفیت این دیود و مقاومت بار R بستگی دارد.
بنابراین، این تغییر به ولتاژ تعدیل کننده بستگی دارد. این همان چیزی است که باعث مدولاسیون فاز سیگنال رادیویی می شود. با این حال، چنین تغییری به طور غیر خطی با ولتاژ مدولاتور مرتبط است، ظرفیت واریکاپ به طور غیرخطی با ولتاژ تعدیل کننده مرتبط است، که مشکلات اضافی در طراحی مدولاتورهای فاز ایجاد می کند.
در شکل خالص خود، مدولاسیون فاز به دلیل اشکال جدی ذاتی آن - ایمنی کم نویز - به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است.
