Непрерывная волна

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  «Непрерывная волна»  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( август 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Непрерывной волны или непрерывной формы волны ( CW ) представляет собой электромагнитную волну постоянной амплитуды и частоты , обычно синусоидальной волны , что для математического анализа считается бесконечной длительности. Непрерывная волна также название , данное раннего способа радио передачи , в которой синусоидальный сигнал несущей включается и выключается. Информация передается в различной продолжительности периодов включения и выключения сигнала, например, с помощью кода Морзе в раннем радио. В раноБеспроводная телеграфная радиопередача, непрерывные волны также известны как «незатухающие волны», чтобы отличать этот метод от сигналов затухающих волн, создаваемых более ранними передатчиками с искровым разрядником .

Радио [ править ]

Передачи до CW [ править ]

Очень ранние радиопередатчики использовали искровой разрядник для создания радиочастотных колебаний в передающей антенне. 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 чрезвычайно 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 мотивировало усилия по созданию радиочастотных колебаний, 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, уменьшая частотный интервал между передачами, правительственные постановления начали ограничивать максимальное демпфирование или «декремент», которое может иметь радиопередатчик. Производители выпускали искровые передатчики, которые генерировали длинные «звенящие» волны с минимальным затуханием.

Переход на CW [ править ]

Стало понятно, что идеальная радиоволна для радиотелеграфной связи - это синусоидальная волна с нулевым затуханием, непрерывная волна . 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 не могли быть получены с помощью электрической искры, но были получены с помощью электронного генератора на вакуумной лампе , изобретенного около 1913 года Эдвином Армстронгом и Александром Мейснером . После Первой мировой войны передатчики, способные генерировать непрерывные волны, генератор переменного тока Alexanderson и электронная лампа. 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.

Ключевые клики [ править ]

Для передачи информации непрерывную волну необходимо включать и выключать с помощью телеграфного ключа для получения импульсов разной длины, «точек» и «тире», которые обозначают текстовые сообщения азбукой Морзе , так что радиотелеграфия «непрерывной волны» Сигнал состоит из импульсов синусоидальной волны постоянной амплитуды, чередующихся с промежутками отсутствия сигнала.

При включении-выключении несущей, если несущая волна включается или выключается внезапно, 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: где - необходимая полоса пропускания в герцах, - это скорость манипуляции с изменениями сигнала в секунду ( скорость передачи) и является константой, связанной с ожидаемым распространением радиоволн. условия; K = 1 трудно декодировать человеческому уху, K = 3 или K = 5 используется, когда ожидается замирание или многолучевое распространение . ^[1]${\ displaystyle B_ {n} = BK}$${\displaystyle B_{n}}$${\displaystyle B}$${\displaystyle K}$

Паразитный шум, излучаемый передатчиком, который резко включает и выключает несущую, называется щелчками 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, делая края импульсов мягкими , более округлыми, или использовать другие методы модуляции (например, фазовую модуляцию ). Некоторые типы усилителей мощности, используемые при передаче, могут усиливать эффект нажатия клавиш.

Сохранение радиотелеграфии [ править ]

Ранние радиопередатчики не могли быть модулированы для передачи речи, и поэтому радиотелеграфия CW 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, надежные передатчики и потому, что его сигналы являются простейшими формами модуляции, способными преодолевать помехи. Малая полоса пропускания 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 . Тем не менее, вместо того , чтобы контролировать электричество в беговых провода, переключатель контролирует мощность отправленной на радио передатчик . Этот режим до сих пор широко используется радиолюбителями .

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, например, звука или света. Для радиосигналов несущая волна включается и выключается, чтобы представлять точки и тире элементов кода. Амплитуда и частота несущей остаются постоянными во время каждого элемента кода. В приемнике принятый сигнал смешивается с гетеродинным сигналом от BFO ( генератора частоты биений).) для изменения радиочастотных импульсов на звуковые. Почти весь коммерческий трафик в настоящее время прекратил работу с использованием Морзе, но он по-прежнему используется радиолюбителями. Ненаправленные радиомаяки (NDB) и ненаправленные радиомаяки (VOR) УКВ, используемые в аэронавигации, используют Морзе для передачи своего идентификатора.

Радар [ править ]

Азбука Морзе практически исчезла за пределами любительской службы, поэтому в непрофессиональном контексте термин CW обычно относится к непрерывной радиолокационной системе, а не к системе, передающей короткие импульсы. Некоторые моностатические (с одной антенной) РЛС непрерывного излучения 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 CW-радаров может измерятькоэффициент дальности, но не дальность (расстояние).

Другие радары CW линейно или псевдослучайно «чирикают» ( частотно модулируют ) свои передатчики достаточно быстро, чтобы избежать самоинтерференции с отражениями от объектов за пределами некоторого минимального расстояния; Такой радар может обнаруживать статические цели и определять их дальность. Этот подход обычно используется в радиолокационных высотомерах , в метеорологии, а также в исследованиях океана и атмосферы. Посадки РЛС на лунном модуле Apollo сочетались как CW типа радаров.

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

Лазерная физика [ править ]

В лазерной физике и технике «непрерывной волне» или «CW» относится к лазеру , который производит непрерывный выходной луч, который иногда называют как «свободным бегом,» в отличие от Q-Switched , усиление с коммутацией каналов или modelocked лазера, который имеет импульсный выходной пучок.

Непрерывной волны полупроводникового лазера был изобретен японский физик Исуо Хайяши в 1970 году ^{[ править ]} Это привело непосредственно к источникам света в волоконно-оптической связи , лазерные принтеры , считыватели штрих - кодов , а также оптических дисков , коммерциализации японских предпринимателей, ^{[2 ]} и открыл сферу оптической связи , сыграв важную роль в будущих сетях связи . ^[3] Оптическая связь, в свою очередь, обеспечила аппаратную основу для Интернета.технологии, закладывающие основы цифровой революции и информационной эпохи . ^[4]

См. Также [ править ]

• Амплитудная модуляция
• Клуб операторов CW
• Затухающая волна
• Включение-выключение
• Периодическая функция
• Тиккер
• Типы радиоизлучений
• Форма волны

Ссылки [ править ]

• Описанная полоса пропускания CW