Gedempte golf

Een gedempte golf is een golf waarvan de amplitude van de trilling met de tijd afneemt en uiteindelijk naar nul gaat, een exponentieel afnemende sinusoïdale golf. Deze term verwijst ook naar een vroege methode van radiotransmissie, geproduceerd door de eerste radiozenders, vonkbrugzenders, die bestond uit een reeks gedempte radiogolven. Informatie werd via dit signaal overgebracht door telegrafie, waarbij de zender aan en uit werd gezet (on-off keying) om berichten in morsecode te verzenden. Gedempte golven waren het eerste praktische middel voor radiocommunicatie, gebruikt tijdens het tijdperk van de draadloze telegrafie, dat rond 1920 eindigde. In de radiotechniek wordt dit nu algemeen aangeduid als “klasse B”-emissie. Dergelijke transmissies hebben echter een grote bandbreedte en genereren elektrische “ruis” (elektromagnetische interferentie) die andere radiotransmissies stoort.

Omdat zij interferentie kunnen veroorzaken en het daaruit voortvloeiende verkwistende gebruik van radiospectrumbronnen, is er een internationaal verbod op het gebruik van klasse B gedempte golf-radio-emissies (behalve in de VS onder deel 15: “§15.521 Technische vereisten van toepassing op alle UWB-apparaten. (i) Het verbod in §2.201(f) en §15.5(d) van dit hoofdstuk op emissies van klasse B (gedempte golven) is niet van toepassing op UWB-apparaten die onder dit subdeel vallen.”), opgesteld door de Internationale Telecommunicatie Unie in 1938. De definitie van “gedempte golven” in deze voorschriften is echter onduidelijk wanneer deze wordt toegepast op moderne technologie, en onlangs zijn er stemmen opgegaan om dit verbod te wijzigen om opkomende radiotechnologieën zoals ultrabreedbandtransmissiesystemen vrij te stellen.

Een ideale gedempte golf is een exponentieel afnemende sinusoïde; een oscillerende sinusgolf (of cosinusgolf) waarin de piekamplitude van een aanvankelijk maximum exponentieel afneemt naar nul

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 π ft)}

waar

t {t} de tijd in seconden is V p {\displaystyle V_{p}} de piekamplitude van de golf is. ω = 2 π f {\displaystyle \omega =2\pi f} is de hoekfrequentie van de oscillaties in radialen per seconde f {Displaystyle f} de frequentie van de trillingen in hertz α = 1 / τ {\displaystyle \alpha =1/tau } is de dempingsfactor van de golf τ {\displaystyle \tau } de tijdconstante van de golf in seconden; de tijd die de piekamplitude nodig heeft om af te nemen tot 1 / e = 0,368 {\displaystyle 1/e=0,368} van de beginwaarde

Een reeks gedempte golven, zoals die door een vonkbrugzender zouden worden uitgestraald. In deze grafiek is de verticale as de amplitude van de golf, in eenheden zoals spanning of elektrische veldsterkte; de horizontale as is tijd.