Vaimennettu aalto

Vaimennettu aalto on aalto, jonka värähtelyn amplitudi pienenee ajan myötä ja menee lopulta nollaan, eksponentiaalisesti laskeva siniaalto. Termi viittaa myös ensimmäisten radiolähettimien, kipinävälilähettimien, tuottamaan varhaiseen radiolähetystapaan, joka koostui vaimennettujen radioaaltojen sarjasta. Tietoa välitettiin tällä signaalilla lennättimellä, jossa lähetin kytkettiin päälle ja pois päältä (on-off-kytkentä), jotta viestejä voitiin lähettää morseaakkosin. Vaimennetut aallot olivat ensimmäinen käytännöllinen radioviestintäväline, jota käytettiin langattoman lennätyksen aikakaudella, joka päättyi noin vuonna 1920. Radiotekniikassa siitä käytetään nykyään yleisesti nimitystä B-luokan säteily. Tällaisilla lähetyksillä on kuitenkin laaja kaistanleveys, ja ne aiheuttavat sähköistä ”kohinaa” (sähkömagneettista häiriötä), joka häiritsee muita radiolähetyksiä.

Koska ne voivat aiheuttaa häiriöitä ja käyttää radiotaajuusresursseja tuhlailevasti, B-luokan vaimennettujen aaltojen radiolähetysten käyttö on kansainvälisesti kielletty (lukuun ottamatta USA:ssa osan 15 mukaista osaa 15: ”§15.521 Tekniset vaatimukset, joita sovelletaan kaikkiin UWB-laitteisiin. (i) Tämän luvun 2.201(f) ja 15.5(d) §:ssä säädettyä luokan B (vaimennettujen aaltojen) päästöjä koskevaa kieltoa ei sovelleta UWB-laitteisiin, jotka toimivat tämän alaluvun mukaisesti.”), jonka Kansainvälinen televiestintäliitto (International Telecommunications Union) vahvisti vuonna 1938.Näissä säännöissä oleva ”vaimennettujen aaltojen” määritelmä ei kuitenkaan ole selkeä, kun sitä sovelletaan nykyaikaiseen tekniikkaan, ja äskettäin on esitetty pyrkimyksiä muuttaa tätä kieltoa siten, että se jättäisi soveltamisalan ulkopuolelle kehittyvät radiotekniikat, kuten ultralaajakaistaiset siirtojärjestelmät.

Ideaalinen vaimennettu aalto on eksponentiaalisesti pienenevä sinimuoto; värähtelevä sini- (tai kosini-) aalto, jonka huippuamplitudi pienenee alkuperäisestä maksimista kohti nollaa eksponentiaalisella nopeudella

v ( t ) = V p e – α t cos ( ω t ) = V p e – t τ cos ( 2 π f t ) {\displaystyle v(t)=V_{p}e^{-\alpha t}\cos(\omega t)=V_{p}e^{-{t \over \tau }}\cos(2\pi ft)}

missä

t {\displaystyle t} on aika sekunteina V p {\displaystyle V_{p}} on aallon huippuamplitudi. ω = 2 π f {\displaystyle \omega =2\pi f} on värähtelyn kulmataajuus radiaaneina sekunnissa f {\displaystyle f} on värähtelyjen taajuus hertseinä α = 1 / τ {\displaystyle \alpha =1/\tau } on aallon vaimennuskerroin τ \displaystyle \tau} on aallon aikavakio sekunteina; aika, jonka huippuamplitudi ehtii laskea 1 / e = 0.368 {\displaystyle 1/e=0.368} sen alkuarvosta

Sarja vaimennettuja aaltoja, jollaisia säteilee kipinävälilähetin. Tässä kuvaajassa pystyakseli on aallon amplitudi esimerkiksi jännitteen tai sähkökentän voimakkuuden yksikköinä; vaaka-akseli on aika.