Непрерывная волна

редактировать

A непрерывная волна или непрерывная волна (CW) - это электромагнитная волна постоянной амплитуды и частоты, обычно синусоида, что для математики тический анализ считается имеющим бесконечную продолжительность. Непрерывная волна - это также название раннего метода радио передачи, в котором синусоидальная несущая включается и выключается. Информация переносится в переменной продолжительности периодов включения и выключения сигнала, например, с помощью кода Морзе в ранней радиосвязи. В ранней беспроводной телеграфии радиопередачи непрерывные волны были также известны как «незатухающие волны», чтобы отличать этот метод от сигналов затухающих волн, создаваемых более ранним типом искрового разрядника передатчики.

Содержание

  • 1 Радио
    • 1.1 Передачи перед CW
    • 1.2 Переход на CW
    • 1.3 Щелчки клавиш
    • 1.4 Устойчивость радиотелеграфии
  • 2 Радар
  • 3 Физика лазера
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки

Радио

Передачи до CW

Очень ранние радиопередатчики использовали искровой разрядник для создания радиочастотных колебаний в передающая антенна. Сигналы, создаваемые этими передатчиками с искровым разрядником, состояли из цепочек коротких импульсов синусоидальных радиочастотных колебаний, которые быстро затухали до нуля, называемых затухающими волнами. Недостатком затухающих волн было то, что их энергия распределялась по очень широкой полосе частот ; у них была широкая полоса пропускания. В результате они создавали электромагнитные помехи (RFI ), которые распространялись на передачи станций на других частотах.

Это побудило усилия создать радиочастотные колебания, которые затухали медленнее; было меньше демпфирования. Существует обратная зависимость между скоростью затухания (постоянной времени ) затухающей волны и ее шириной полосы; чем дольше затухающие волны затухают до нуля, тем уже полоса частот, которую занимает радиосигнал, и тем меньше он мешает другим передачам. Поскольку все больше передатчиков начали заполнять радиочастотный спектр, сокращая частотный интервал между передачами, правительственные постановления начали ограничивать максимальное демпфирование или «декремент», которое может иметь радиопередатчик. Производители выпускали искровые излучатели, которые генерировали длинные «звенящие» волны с минимальным затуханием.

Переход на CW

Было решено, что идеальная радиоволна для радиотелеграфической связи будет синусоидальной волной с нулевым затуханием, непрерывной волной. Непрерывная непрерывная синусоида теоретически не имеет полосы пропускания; вся его энергия сосредоточена на одной частоте, поэтому он не мешает передаче на других частотах. Непрерывные волны нельзя было получить с помощью электрической искры, но их можно было получить с помощью вакуумной лампы электронного генератора, изобретенного примерно в 1913 году Эдвином Армстронгом и Александром. Мейснер. После Первой мировой войны передатчики, способные генерировать непрерывную волну, генератор переменного тока и ламповые генераторы стали широко доступными.

Искровые передатчики с затухающей волной были заменены ламповыми передатчиками непрерывного действия примерно в 1920 году, а передача затухающих волн была окончательно запрещена в 1934 году.

Щелчки клавиш

Для передачи информации, непрерывная волна должна быть выключена и включена телеграфной клавишей для получения импульсов разной длины, «точек» и «тире», которые обозначают текстовые сообщения в азбуке Морзе, Таким образом, "непрерывный" радиотелеграфный сигнал состоит из импульсов синусоидальной волны постоянной амплитуды, перемежающихся с промежутками отсутствия сигнала.

При включении-выключении несущей, если несущая волна включается или выключается резко, теория связи может показать, что полоса пропускания будет большой; если оператор связи включается и выключается более постепенно, пропускная способность будет меньше. Полоса пропускания ключевого сигнала включения-выключения связана со скоростью передачи данных следующим образом: B n = BK {\ displaystyle B_ {n} = BK}B_ {n} = BK где B n {\ displaystyle B_ {n}}B_ {n} - необходимая полоса пропускания в герцах, B {\ displaystyle B}B - скорость изменения сигнала в секунду (бод скорость), а K {\ displaystyle K}K - константа, связанная с ожидаемыми условиями распространения радиоволн; K = 1 трудно декодировать человеческому уху, K = 3 или K = 5 используется, когда ожидается замирание или многолучевое распространение.

Паразитный шум, излучаемый Передатчик, который резко включает и выключает несущую, называется щелчком клавиш. Шум возникает в части полосы сигнала выше и ниже несущей, чем требуется для нормального, менее резкого переключения. Решение проблемы для CW состоит в том, чтобы сделать переход между включением и выключением более плавным, сделав края импульсов мягкими, более округлыми, или использовать другие методы модуляции (например, фазовая модуляция ). Некоторые типы усилителей мощности, используемые при передаче, могут усиливать эффект нажатия клавиш.

Устойчивость радиотелеграфии

Промышленная лопасть для использования с электронным манипулятором для генерации кода Морзе

Ранние радиопередатчики не могли быть модулированы для передачи речи, и поэтому CW-радио телеграфия была единственной доступной формой связи. CW по-прежнему остается жизнеспособной формой радиосвязи спустя много лет после того, как передача голоса была усовершенствована, потому что можно использовать простые и надежные передатчики, и потому что его сигналы являются простейшими формами модуляции, способными преодолевать помехи. Малая ширина полосы кодового сигнала, отчасти из-за низкой скорости передачи информации, позволяет использовать в приемнике очень селективные фильтры, которые блокируют большую часть радиошума, который в противном случае снизил бы разборчивость сигнала.

Непрерывное радио было названо радиотелеграфией, потому что, как и телеграф, оно работало с помощью простого переключателя для передачи кода Морзе. Однако вместо управления электричеством в проводе для пересеченной местности переключатель управлял мощностью, передаваемой на радиопередатчик . Этот режим до сих пор широко используется операторами радиолюбителей.

В военной связи и любительском радио термины «CW» и «азбука Морзе» часто используются как синонимы, несмотря на различия между ними. Помимо радиосигналов, код Морзе может быть отправлен с использованием постоянного тока в проводах, звуке или свете, например. Для радиосигналов несущая волна включается и выключается, чтобы представлять точки и тире элементов кода. Амплитуда и частота несущей остаются постоянными в течение каждого элемента кода. В приемнике принятый сигнал смешивается с сигналом гетеродина от BFO (генератора биений частоты ), чтобы преобразовать радиочастотные импульсы в звуковые. Практически весь коммерческий трафик прекратил работу с использованием Морзе, но он все еще используется радиолюбителями. Ненаправленные радиомаяки (NDB) и Всенаправленный радиомаяк УКВ (VOR), используемые в аэронавигации, используют Морзе для передачи своего идентификатора.

Радар

азбука Морзе практически исчезла за пределами любительской службы, поэтому в не любительских контекстах термин CW обычно относится к радарам непрерывного излучения, так как в отличие от передачи коротких импульсов. Некоторые моностатические (с одной антенной) непрерывные радары передают и принимают одну (без развертки) частоту, часто используя передаваемый сигнал в качестве гетеродина для возврата; Примеры включают полицейские радары скорости, датчики движения микроволнового типа и автоматические открыватели дверей. РЛС этого типа эффективно «ослеплены» собственным передаваемым сигналом для неподвижных целей; они должны двигаться к радару или от него достаточно быстро, чтобы создать доплеровский сдвиг, достаточный для того, чтобы радар мог изолировать частоты исходящего и обратного сигналов. Этот вид непрерывного радиолокатора может измерять дальность, но не дальность (расстояние).

Другие радары CW линейно или псевдослучайно "щебечут" (частотная модуляция ) свои передатчики достаточно быстро, чтобы избежать самоинтерференции с отражениями от объектов за пределами некоторого минимального расстояния; Такой радар может обнаруживать и определять дальность статических целей. Этот подход обычно используется в радиолокационных высотомерах, в метеорологии и в исследованиях океана и атмосферы. На Лунном модуле Аполлона были объединены оба типа CW радаров.

CW бистатические радары используют физически отдельные передающие и приемные антенны, чтобы уменьшить проблемы самоинтерференции, присущие моностатическим радарам CW.

Лазерная физика

В лазерной физике и технике «непрерывная волна» или «непрерывный поток» относится к лазеру, который производит непрерывный выходной луч., иногда называемый "автономным", в отличие от лазера с модуляцией добротности, с переключением усиления или с синхронизацией режимов, который имеет импульсный выходной луч.

Непрерывный полупроводниковый лазер был изобретен японским физиком Идзуо Хаяси в 1970 году. Он привел непосредственно к источникам света в волоконно-оптической связи, лазерные принтеры, устройства считывания штрих-кода и приводы оптических дисков, коммерциализированные японскими предпринимателями, и открыли сферу оптической связи, играющая важную роль в будущих сетях связи. Оптическая связь, в свою очередь, обеспечила аппаратную основу для интернет-технологии, заложив основы цифровой революции и информационной эры.

См. Также

Ссылки

  1. ^L. Д. Вольфганг, К.Л. Хатчинсон (редактор) Справочник ARRL для радиолюбителей, шестьдесят восьмое издание, (ARRL, 1991) ISBN 0-87259-168-9, страницы 9-8, 9-9
  2. ^Джонстон, Боб (2000). Мы горели: японские предприниматели и создание электронной эры. Нью-Йорк: BasicBooks. п. 252. ISBN 9780465091188.
  3. ^С. Миллман (1983), История инженерии и науки в системе Bell, стр. 10 Архивировано 2017-10-26 в Wayback Machine, ATT Bell Laboratories
  4. ^Третья промышленная революция произошла в Сендае, Международное патентное бюро Soh-VEHE, Японская ассоциация патентных поверенных
Последняя правка сделана 2021-05-15 10:59:51
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте