Представлены результаты анализа сигнальных и шумовых характеристик автодинов с частотной модуляцией. Математическая модель автодина представлена в виде автогенератора с одноконтурной колебательной системой, перестраиваемой по частоте изменением емкости варикапа. Учтено воздействие на автогенератор собственного, отраженного от объекта локации излучения, и внутренних шумов генератора. Исследована зависимость степени искажения сигнальных характеристик и периодическая нестационарность среднеквадратичного значения уровня частотных и амплитудных шумов в зависимости от расстояния до объекта локации, и величины параметра внешней обратной связи автодинной системы «генератор—объект локации». Показано, что при малой величине параметра внешней обратной связи сигнальные характеристики являются квазигармоническими, аналогично системе гомодинного типа, а шумы представляют собой стационарный случайный процесс. При величине параметра внешней обратной связи, соизмеримой с единицей, у сигнальных характеристик наблюдаются ангармонические искажения, а у шумовых — наличие периодической нестационарности. Установлено, что с увеличением расстояния до объекта локации, когда время запаздывания отраженного излучения становится соизмеримым или больше периода автодинного отклика, степень ангармонических искажений сигнальных характеристик и высота пиков среднеквадратического уровня шума значительно уменьшаются. Результаты экспериментальных исследований получены на опытном образце автодинного датчика с частотной модуляцией, выполненного на диоде Ганна 8-мм диапазона.