Dämpad våg

En dämpad våg är en våg vars svängningsamplitud minskar med tiden för att så småningom gå mot noll, en exponentiellt avklingande sinusvåg. Termen avser också en tidig metod för radiosändning som producerades av de första radiosändarna, gnistgapssändare, och som bestod av en serie dämpade radiovågor. Information överfördes på denna signal genom telegrafi, genom att man slog på och av sändaren (on-off keying) för att skicka meddelanden i morsekod. Dämpade vågor var det första praktiska sättet för radiokommunikation, som användes under den trådlösa telegrafins era som tog slut omkring 1920. Inom radiotekniken kallas det nu allmänt för ”klass B”-emission. Sådana sändningar har dock en stor bandbredd och genererar elektriskt ”brus” (elektromagnetisk störning) som stör andra radiosändningar.

På grund av deras potential att orsaka störningar och den resulterande slösaktiga användningen av radiospektrumresurser finns det ett internationellt förbud mot användning av radioutsläpp med dämpade vågor av klass B (utom i USA enligt Part 15: ”§15.521 Tekniska krav som är tillämpliga på alla UWB-anordningar. (i) Förbudet i §2.201(f) och 15.5(d) i detta kapitel mot klass B-emissioner (dämpade vågor) gäller inte UWB-apparater som drivs enligt denna del.”), som fastställdes av Internationella teleunionen 1938.Definitionen av ”dämpade vågor” i dessa bestämmelser är dock oklar när den tillämpas på modern teknik, och på senare tid har det funnits förslag om att ändra förbudet så att det undantar ny framväxande radioteknik, som t.ex. ultrabredbandsöverföringssystem.

En idealisk dämpad våg är en exponentiellt minskande sinusoid; En oscillerande sinus- (eller cosinus-) våg där toppamplituden minskar från ett inledande maximum mot noll med exponentiell hastighet

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)}

här

t {\displaystyle t} är tiden i sekunder V p {\displaystyle V_{p}} är vågens toppamplitud. ω = 2 π f {\displaystyle \omega =2\pi f} är svängningarnas vinkelfrekvens i radianer per sekund f {\displaystyle f} är svängningsfrekvensen i hertz α = 1 / τ {\displaystyle \alpha =1/\tau } är vågens dämpningsfaktor τ {\displaystyle \tau } är vågens tidskonstant i sekunder; tiden för toppamplituden att avta till 1 / e = 0,368 {\displaystyle 1/e=0,368} av sitt ursprungliga värde

En serie dämpade vågor, såsom de skulle utstrålas av en gnistspaltsändare. I detta diagram är den vertikala axeln vågens amplitud, i enheter som spänning eller elektrisk fältstyrka; den horisontella axeln är tiden.