Mientras que en la telegrafía bastaba un simple manipulador para que las señales de emisión respondieran a una codificación, consistente en la mayor o menor duración de los impulsos de emisión, en fonía la señal de emisión debe contener de alguna forma la información de la voz humana. Este proceso de modificación de la señal de salida se llama modulación, y el radioaficionado utiliza tres sistemas básicos de modulación: amplitud modulada, banda lateral única y frecuencia modulada.
En la amplitud modulada la potencia de emisión varía al ritmo de la voz, esto se hace de una forma muy simple: la etapa amplificadora de potencia de emisión que entrega radiofrecuencia a la antena es alimentada es alimentada por una tensión de corriente continua a la que se le superpone una tensión de baja frecuencia amplificada a través del amplificador del micrófono. La señal resultante en antena es la suma y resta de la señal de radiofrecuencia de portadora con la baja frecuencia procedente del micrófono. Supuesta una emisión en 14.000 Khz, si la del micrófono en un instante determinado es de 2 Khz, la señal resultante contendría 3 frecuencias: 14.000 - 2 = 13.998 Khz o banda lateral inferior, la de 14.000 + 2 = 14.002 Khz o banda lateral superior y la de 14.000 Khz o portadora, que siempre está presente aun cuando no se hable en el micrófono. La potencia de emisión varía de acuerdo con el valor de la voz. Para una señal de portadora de 100 vatios, al modular se podrán obtener 100 más en el mejor de los casos. Esto establece el porcentaje de modulación. Una modulación del 100 % es óptima, si se sobrepasa desaparece la portadora central y se obtiene distorsión. Si el porcentaje de modulación es bajo, la información es pobre y por lo tanto el alcance se verá reducido y fácilmente interferido por señales próximas.
La amplitud modulada requiere un consumo de potencia, aun cuando no se hable en el micrófono, si se está en transmisión y por lo tanto se emita señal de portadora, y por otra parte, debido a las dos bandas laterales que acompañan la portadora, la amplitud o ancho de banda ocupado es de 6 Khz o más. Esto ha hecho que haya caído en desuso y haya sido sustituida por otros sistemas de modulación más ventajosos.
La emisión en banda lateral única es una variación de la amplitud modulada, pues igual a una señal de amplitud modulada, a la que se ha suprimido la señal de portadora y una de las bandas laterales.
Aunque se esté en emisión, apretando el pulsador del micrófono o PTT (push to talk = apretar para hablar), si no se habla no sale ninguna señal por la antena. Esto se consigue suprimiendo la portadora en un puente de diodos o integrado, denominado, modulador balanceado, de forma que la radiofrecuencia proveniente del oscilador o generador de portadora se divide en el puente de diodos en dos señales iguales y simétricas, que al unirse en la bobina o toroide de salida se anulan. El puente se desequilibra por la tensión de baja frecuencia proveniente del micrófono. Se obtiene así una señal de doble banda lateral con portadora suprimida. Un filtro estrecho de cuarzo del tipo Letice o celosía, o bien tipo escalera, anula una de las bandas laterales y deja solo una con un ancho de banda de solamente unos 2,4 Khz. Al suprimir la portadora se reduce el consumo, el paso final trabaja más descansado, el consumo se produce cuando se habla, al concentrar la potencia en una banda más estrecha se mejora el alcance.
Si comparamos una emisión de amplitud modulada y otra de banda lateral única o AM y BLU respectivamente, veremos que si disponemos de una salida de 100 vatios para la emisora de AM, de ésta 50 vatios son para la señal de portadora, que no lleva información, y los otros 50 se reparten en 25 vatios para cada banda lateral, lo que duplica la información. Una señal de BLU de 100 vatios representaría 100 vatios de señal informativa. Por lo tanto, solamente en potencia el aumento aparente ya es de 4 veces respecto a la amplitud modulada.
Desde el punto de vista del receptor los detectores de producto o batido, necesarios para recibir BLU, mejoran en algunos decibelios la sensibilidad respecto a la AM, además el uso de filtros de cuarzo en recepción para BLU y lo estrecho de la banda ocupada reducen el ruido disperso, por lo que se mejora la relación señal/ruido que es muy importante en la recepción, en especial en la de señales débiles.
El último sistema de modulación utilizado es el de frecuencia modulada. La emisión, en esta modalidad, tiene una señal de salida de potencia constante, y sólo su frecuencia varía al ritmo de la voz. El modo de conseguirlo es casi siempre haciendo variar la frecuencia de un oscilador mediante la variación de una de sus capacidades asociadas, que está constituida por un diodo varactor o de capacidad variable, el cual recibe una tensión de baja frecuencia proveniente de un micrófono.
La señal del micrófono debe ser procesada, en primer lugar es preamplificada, en segundo lugar existe un circuito de preénfasis que realza los sonidos graves, esto se hace porque en los transmisores de frecuencia modulada o FM existen varios pasos multiplicadores, y una frecuencia grave, por ejemplo de 200 Hz, puede ser multiplicada 3 veces, quedando en 600 Hz, mientras que una de 2 Khz al quedar multiplicada igualmente por 3 pasaría a 6 Khz. Como la información en la FM depende de la variación de frecuencia, cuanto mayor sea esta variación más contenido de información existirá. Dicho de otra forma, las frecuencias muy bajas se perderían mientras que las altas tendrían un largo alcance, por ello se aplica este circuito de compensación. Finalmente, la señal es limitada al objeto de que en ningún momento la variación de frecuencia supere un determinado valor.
La variación total de frecuencia recibe el nombre de excursión, y la variación en más o en menos de la frecuencia central de emisión, que es la mitad del valor de excursión, recibe el nombre de desviación.
