Fala tłumiona

Fala tłumiona to fala, której amplituda oscylacji maleje z czasem, ostatecznie zmierzając do zera, wykładniczo zanikająca fala sinusoidalna. Termin ten odnosi się również do wczesnej metody transmisji radiowej produkowanej przez pierwsze nadajniki radiowe, nadajniki iskrowe, które składały się z serii stłumionych fal radiowych. Informacje przenoszono na tym sygnale za pomocą telegrafii, włączając i wyłączając nadajnik (on-off keying), aby przesyłać wiadomości w alfabecie Morse’a. Fale tłumione były pierwszym praktycznym środkiem łączności radiowej, stosowanym w epoce telegrafii bezprzewodowej, która zakończyła się około 1920 roku. W radiotechnice jest to obecnie ogólnie określane jako emisja „klasy B”. Jednak takie transmisje mają szerokie pasmo i generują elektryczny „szum” (zakłócenia elektromagnetyczne), który zakłóca inne transmisje radiowe.

Z powodu ich potencjału do powodowania zakłóceń i wynikającego z tego marnotrawstwa zasobów widma radiowego, istnieje międzynarodowy zakaz stosowania emisji radiowych fal tłumionych klasy B (z wyjątkiem USA w części 15: „§15.521 Wymagania techniczne mające zastosowanie do wszystkich urządzeń UWB. (i) Zakaz zawarty w §2.201(f) i 15.5(d) niniejszego rozdziału dotyczący emisji klasy B (fale tłumione) nie ma zastosowania do urządzeń UWB działających w ramach niniejszej podczęści.”), ustanowiony przez Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny w 1938 r. Jednak definicja „fal tłumionych” w tych przepisach jest niejasna, gdy stosuje się ją do nowoczesnych technologii, a ostatnio pojawiły się ruchy mające na celu zmianę tego zakazu, aby wyłączyć nowe technologie radiowe, takie jak systemy transmisji ultraszerokopasmowej.

Idealna fala tłumiona jest wykładniczo malejącą sinusoidą; oscylująca fala sinusoidalna (lub kosinusoidalna), w której amplituda szczytowa maleje od początkowego maksimum w kierunku zera w tempie wykładniczym

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^{-∗ t} ∗cos(∗omega t)=V_{p}e^{-{t ∗tau }} ∗cos(2 πpi ft)}

gdzie

t {{displaystyle t} to czas w sekundach V p {displaystyle V_{p}} to szczytowa amplituda fali. ω = 2 π f {displaystyle omega =2pi f} to częstotliwość kątowa oscylacji w radianach na sekundę f {displaystyle f} to częstotliwość oscylacji w hercach α = 1 / τ {displaystyle ≥1/tau } to współczynnik tłumienia fali τ {displaystyle ≥tau } jest stałą czasową fali w sekundach; czas zaniku amplitudy szczytowej do 1 / e = 0,368 { {displaystyle 1/e=0,368} swojej wartości początkowej

Seria fal tłumionych, takich jak wypromieniowane przez nadajnik z iskrownikiem. Na tym wykresie oś pionowa to amplituda fali, w jednostkach takich jak napięcie lub natężenie pola elektrycznego; oś pozioma to czas.

.