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Bei der Amplitudenmodulation (AM) sowie bei SSB wird die zu übertragende Information durch eine Änderung der Amplitude des Hochfrequenzträgers übertragen. In der Klasse N haben wir bereits gelernt, dass bei der Frequenzmodulation (FM) die Amplitude des Trägers hingegen konstant bleibt - die Information wird hier durch eine Änderung der momentanen Frequenz des Trägers übertragen.
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Vid amplitudmodulation (AM) och SSB överförs den information som ska överföras genom en ändring av högfrekvensbärvågens amplitud. På instegsnivån lärde vi oss redan att amplituden hos bärvågen vid frekvensmodulation (FM) i stället förblir konstant – informationen överförs här genom en ändring av bärvågens momentana frekvens.
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Abbildung [ref:e_frequenzmodulation_t] zeigt den zeitlichen Verlauf eines FM-Signals mit konstanter Amplitude. Ein FM-Signal ist daher daran zu erkennen, dass die Amplitude des Trägers (idealisiert) konstant bleibt, während sich seine momentane Frequenz in Abhängigkeit vom Modulationssignal fortlaufend ändert.
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Figur [ref:e_frequenzmodulation_t] visar tidsförloppet för en FM-signal med konstant amplitud. En FM-signal känns alltså igen på att bärvågens amplitud (idealiserat) förblir konstant, medan dess momentana frekvens fortlöpande ändras beroende på den modulerande signalen.
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[picture:906:e_frequenzmodulation_t:Zeitlicher Verlauf eines FM-Signals]
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[picture:906:e_frequenzmodulation_t:Tidsförlopp för en FM-signal]
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[question:EE301]
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Abbildung [ref:e_frequenzmodulation_frequenzhub] zeigt beispielhaft ein NF-Sinussignal, das eine entsprechende Frequenzabweichung (Frequenzhub) eines Hochfrequenzträgers im Spektrum verursacht. Das heißt bei einem FM-Signal wird die Lautstärkeinformation durch die *Trägerfrequenzauslenkung (Frequenzhub)* übertragen. Eine lauteres NF-Signal würde zu einer größeren Trägerfrequenzauslenkung und somit einer höheren Bandbreite des FM-Signals führen .
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Figur [ref:e_frequenzmodulation_frequenzhub] visar som exempel en LF-sinussignal som orsakar en motsvarande frekvensavvikelse (frekvenssvep) hos en högfrekvensbärvåg i spektrumet. Det betyder att ljudstyrkeinformationen hos en FM-signal överförs genom *bärvågsfrekvensens utslag (frekvenssvepet)*. En starkare LF-signal ger ett större utslag i bärvågsfrekvensen och därmed en större bandbredd hos FM-signalen.
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[picture:827:e_frequenzmodulation_frequenzhub:Trägerauslenkung bei Frequenzmodulation]
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[picture:827:e_frequenzmodulation_frequenzhub:Bärvågsutslag vid frekvensmodulation]
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Die belegte Bandbreite einer FM-Aussendung wird durch den Hub und die maximale Modulationsfrequenz bestimmt. In erster Näherung kann für kleinen Hub und niedrige Modulationsfrequenz die *Carson-Formel* angewendet werden. Sie gibt an in welcher Bandbreite sich $\qty{99}{\percent}$ der Sendeleistung befinden.
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Den upptagna bandbredden hos en FM-utsändning bestäms av svepet och den högsta modulationsfrekvensen. Som första approximation kan *Carsons formel* användas för litet svep och låg modulationsfrekvens. Den anger inom vilken bandbredd $\qty{99}{\percent}$ av sändareffekten finns.
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$B\approx2 \cdot \left(\Delta f_{\textrm{T}} + f_{\textrm{mod max}} \right)$
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Dieses Thema wird genauer in der Klasse A besprochen.
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Det här ämnet behandlas närmare på HAREC-nivån.
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[question:EE306]
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[question:EE304]
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För att hålla den upptagna bandbredden hos en FM-signal inom föreskrivna gränser begränsas mikrofonsignalen i FM-sändare först i amplitud (av en begränsarförstärkare) och moduleras sedan på bärvågen med FM. Frekvenssvepet hos modulatorn vid maximal ljudstyrka är då antingen fast eller inställbart med en svepreglering.
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Um die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich der belegten Bandbreite eines FM-Signals einzuhalten, wird in FM-Sendern das Mikrofonsignal zunächst in der Amplitude begrenzt (durch einen Begrenzerverstärker) und anschließend auf den Träger mittels FM aufmoduliert. Hierbei ist der Frequenzhub des Modulators bei maximaler Lautstärkeaussteuerung entweder festgelegt oder mittels eines Hub-Reglers einstellbar.
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[question:EE305]
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FM-Signale sind dadurch, dass die aufmodulierte Information nicht in der Amplitude, sondern lediglich in der Frequenz enthalten ist, gegenüber Amplitudenstörungen (z.B. durch Blitze, Zündanlagen, Motoren) relativ unempfindlich im Vergleich zu AM oder SSB. Hierdurch ergeben sich insbesondere beim Betrieb in KFZ und in gestörten Umgebungen Vorteile hinsichtlich der Störanfälligkeit.
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[question:EE302]
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[question:EE303]
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FM-signaler är, eftersom den pålagda informationen inte finns i amplituden utan bara i frekvensen, relativt okänsliga för amplitudstörningar (t.ex. från blixtar, tändsystem, motorer) jämfört med AM eller SSB. Det ger fördelar vad gäller störkänslighet, särskilt vid drift i fordon och i störda miljöer.
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