Onda smorzata

Un’onda smorzata è un’onda la cui ampiezza di oscillazione diminuisce con il tempo, andando alla fine a zero, un’onda sinusoidale che decade esponenzialmente. Questo termine si riferisce anche a un primo metodo di trasmissione radio prodotto dai primi trasmettitori radio, trasmettitori a spinterometro, che consisteva in una serie di onde radio smorzate. Le informazioni venivano trasportate su questo segnale per telegrafia, accendendo e spegnendo il trasmettitore (on-off keying) per inviare messaggi in codice Morse. Le onde smorzate furono il primo mezzo pratico di comunicazione radio, usato durante l’era della telegrafia senza fili che terminò intorno al 1920. In radiotecnica si parla ora generalmente di emissione di “classe B”. Tuttavia, tali trasmissioni hanno un’ampia larghezza di banda e generano “rumore” elettrico (interferenza elettromagnetica) che interferisce con altre trasmissioni radio.

A causa del loro potenziale di causare interferenze e del loro conseguente spreco di risorse dello spettro radio, esiste un divieto internazionale contro l’uso di emissioni radio ad onde smorzate di classe B (tranne negli Stati Uniti sotto la parte 15: “§15.521 Requisiti tecnici applicabili a tutti i dispositivi UWB. (i) Il divieto in §2.201(f) e 15.5(d) di questo capitolo contro le emissioni di classe B (onde smorzate) non si applica ai dispositivi UWB che operano sotto questa sottoparte”), stabilito dall’International Telecommunications Union nel 1938.Tuttavia la definizione di “onde smorzate” in questi regolamenti non è chiara quando applicata alla tecnologia moderna, e recentemente ci sono stati movimenti per modificare questo divieto per esentare le tecnologie radio emergenti come i sistemi di trasmissione a banda ultra larga.

Un’onda smorzata ideale è una sinusoide esponenzialmente decrescente; un’onda sinusoidale (o cosinusoidale) oscillante in cui l’ampiezza di picco diminuisce da un massimo iniziale verso zero ad un tasso esponenziale

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 \su \tau }}cos(2\pi ft)}

dove

t {displaystyle t} è il tempo in secondi V p {displaystyle V_{p}} è l’ampiezza di picco dell’onda. ω = 2 π f {displaystyle \omega =2\pi f} è la frequenza angolare delle oscillazioni in radianti al secondo f {displaystyle f} è la frequenza delle oscillazioni in hertz α = 1 / τ {\displaystyle \alpha =1/\tau } è il fattore di smorzamento dell’onda τ {displaystyle \tau } è la costante di tempo dell’onda in secondi; il tempo per l’ampiezza di picco di decadere a 1 / e = 0.368 {displaystyle 1/e=0.368} del suo valore iniziale

Una serie di onde smorzate, come quelle irradiate da un trasmettitore spark-gap. In questo grafico, l’asse verticale è l’ampiezza dell’onda, in unità come la tensione o l’intensità del campo elettrico; l’asse orizzontale è il tempo.