Затухающая волна

A затухающая волна - это волна с амплитудой колебаний уменьшается со временем, в конечном итоге достигая нуля, экспоненциально затухающей синусоидальной волны. Этот термин также относится к раннему методу радиопередачи, создаваемому первыми радиопередатчиками, передатчиками с искровым разрядником, который состоял из серии демпфированных радиоволны. Информация передавалась по этому сигналу с помощью телеграфии, включения и выключения передатчика (включение-выключение ) для отправки сообщений в азбуке Морзе. Затухающие волны были первым практическим средством радиосвязи, использовавшимся в эпоху беспроводной телеграфии, которая закончилась примерно в 1920 году. В радиотехнике это излучение теперь обычно называют излучением «класса B». Однако такие передачи имеют широкую полосу пропускания и создают электрический «шум» (электромагнитные помехи ), который мешает другим радиопередачам.

Из-за их способности создавать помехи и, как следствие, нерационального использования ресурсов радиоспектра, существует международный запрет на использование радиоизлучений с затухающими волнами класса B (за исключением США ниже Часть 15: «§15.521 Технические требования, применимые ко всем СШП-устройствам. (I) Запрет в §2.201 (f) и 15.5 (d) данной главы на излучение класса B (затухающая волна) не распространяется на СШП-устройства, работающие в соответствии с этим. подраздел. "), учрежденный Международным союзом электросвязи в 1938 году. Однако определение« затухающих волн »в этих правилах неясно применительно к современной технологии, и недавно были предприняты шаги по изменению этого запрета на исключение новых технологий радиосвязи, таких как сверхширокополосные системы передачи.

Идеальная затухающая волна - это экспоненциально убывающая синусоида ; осциллирующая синусоидальная (или косинусная) волна, в которой пиковая амплитуда уменьшается от начального максимума до нуля с экспоненциальной скоростью

$v\; (t)\; =\; V\; pe\; -\; \alpha \; t\; cos\; \; (\omega \; t)\; =\; V\; pe\; -\; T\; \tau \; соз\; \; (2\; \pi \; ft)\; \{\backslash \; displaystyle\; v\; (t)\; =\; V\_\; \{p\}\; e\; ^\; \{-\; \backslash \; alpha\; t\}\; \backslash \; cos\; (\backslash \; omega\; t)\; =\; V\_\; \{p\}\; e\; ^\; \{-\; \{t\; \backslash \; over\; \backslash \; tau\}\}\; \backslash \; cos\; (2\; \backslash \; pi\; ft)\}$

где

$t\; \{\backslash \; displaystyle\; t\}$- время в секундах

$V\; p\; \{\backslash \; displaystyle\; V\_\; \{p\}\; \}$- пиковая амплитуда волны.

$\omega \; =\; 2\; \pi \; f\; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; omega\; =\; 2\; \backslash \; pi\; f\}$- угловая частота колебаний в радианах в секунду

$f\; \{\backslash \; displaystyle\; f\}$- частота колебаний в герц

$\alpha \; =\; 1\; /\; \tau \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; alpha\; =\; 1\; /\; \backslash \; tau\}$- коэффициент затухания волны

$\tau \; \{\backslash \; displaystyle\; \backslash \; tau\}$- постоянная времени волны в секундах; время, за которое пиковая амплитуда снизится до $1\; /\; e\; =\; 0,368\; \{\backslash \; displaystyle\; 1\; /\; e\; =\; 0,368\}$от его начального значения

Серия затухающих волн, например, излучаемых передатчиком искрового разрядника . На этом графике по вертикальной оси отложена амплитуда волны в таких единицах, как напряжение или напряженность электрического поля; по горизонтальной оси отложено время.

См. также

• Непрерывная волна
• Демпфирование
• Двухпозиционная манипуляция
• Амплитудная модуляция
• Типы радиоизлучений

Ссылки

1. ^Siwiak, Kazimierz; Дебра МакКаун (2004). Сверхширокополосная радиотехнология. США: Джон Уайли и сыновья. п. 15. ISBN 0-470-85931-8.
2. ^отдельные страны применяют этот запрет в своих законах о коммуникации. В Соединенных Штатах это реализовано в постановлениях Федеральной комиссии по связи: "Раздел 47, Глава 1, Подраздел A, Часть 2, Подраздел C - Выбросы, сноска f". Свод федеральных правил. Сайт типографии США. 14 декабря 1984 г. Проверено 14 февраля 2018 г.
3. ^«Уведомление о расследовании: пересмотр части 15 Правил Комиссии, касающихся систем сверхширокополосной передачи» (PDF). Протокол ET № 98-153. Федеральная комиссия по связи США. 20 августа 1998 г. Проверено 4 марта 2010 г.

Внешние ссылки

• Обзор ключей Sparks Telegraph Полный список с фотографиями ключей телеграфа с затухающей волной (искровых ключей) от производителя.
• 47cfr2.201 Правила Федеральной комиссии по связи, запрещающие "излучение затухающих волн типа B".