Onda continua - Continuous wave

Uma onda contínua ou de forma de onda contínua ( CW ) é uma onda electromagnética de constante amplitude e frequência , quase sempre uma onda sinusoidal , que por análise matemática é considerado ser de duração infinito. De onda contínua é também o nome dado a um método precoce de rádio de transmissão , na qual um sinusoidal onda portadora é ligado e desligado. Informação é realizada na duração variável do on e off períodos do sinal, por exemplo, por código Morse no rádio cedo. No iníciotelégrafo sem fios de transmissão de rádio, ondas CW foram também conhecido como "ondas" não amortecidas, de distinguir este método de onda amortecida sinais produzidos pelos anteriores gap faísca tipo transmissores.

Rádio

Transmissões antes CW

Transmissores de rádio muito cedo usou uma abertura de faísca para produzir oscilações de rádio-frequência na antena transmissora. Os sinais produzidos por estes transmissores faísca-gap consistiu de cordas de breves pulsos de sinusoidais oscilações de frequência de rádio que morreram fora rapidamente para zero, chamado ondas amortecidas . A desvantagem de ondas amortecidas era que a sua energia foi espalhada por uma banda extremamente larga de frequências ; eles tinham ampla largura de banda . Como um resultado, eles produziram interferência electromagnética ( RFI ), que espalhado sobre as transmissões das estações em outras frequências.

Isso motivou esforços para produzir oscilações de frequência de rádio que cariados mais lentamente; tinha menos de amortecimento. Existe uma relação inversa entre a taxa de decomposição (a constante de tempo ) de uma onda amortecida e a sua largura de banda; quanto mais tempo as ondas amortecidas tomar a decair em direção a zero, menor a faixa de frequência do sinal de rádio ocupa, por isso a menos que interfere com outras transmissões. À medida que mais transmissores começou aglomerando do espectro radioeléctrico, a redução do espaçamento de frequência entre as transmissões, as regulamentações governamentais começaram a limitar o amortecimento máximo ou "decréscimo" um transmissor de rádio poderia ter. Fabricantes produzido transmissores de faísca que gerou ondas longas "toque" com o mínimo de amortecimento.

Transição para CW

Percebeu-se que a onda de rádio ideal para radiotelegrafia comunicação seria uma onda senoidal com amortecimento zero, uma onda contínua . Uma onda sinusoidal contínuo ininterrupto, teoricamente, não tem a largura de banda; toda a sua energia está concentrada em uma única frequência, de modo que não interfira com as transmissões em outras frequências. Ondas contínuas não podia ser produzida com uma faísca eléctrica, mas foram conseguidos com o tubo de vácuo oscilador electrónico , inventada por volta de 1913 por Edwin Armstrong e Alexander Meissner . Após a I Guerra Mundial , transmissores capazes de produzir onda contínua, os alternador Alexanderson e tubo de vácuo osciladores , tornou-se amplamente disponível.

Amortecidos transmissores de ignição de onda foram substituídos por transmissores de tubos de vácuo de onda contínua por volta de 1920, e as transmissões de onda amortecida foram finalmente banida em 1934.

cliques chave

A fim de transmitir informações, a onda contínua deve ser desligado e ligado com uma chave de telégrafo para produzir os diferentes pulsos de comprimento, "pontos" e "traços", que soletrar mensagens de texto em código Morse , de modo a "onda contínua" radiotelegrafia sinal consiste de pulsos de ondas sinusoidais com uma amplitude constante intercaladas com lacunas de nenhum sinal.

Em keying transportadora on-off, se a onda portadora é ligado ou desligado abruptamente, teoria da comunicação pode mostrar que a largura de banda será grande; se o transportador é ligado e desligado de forma mais gradual, a largura de banda será menor. A largura de banda de um sinal de chaveta on-off está relacionada com a taxa de transmissão de dados como: onde é a largura de banda necessária em hertz, é a taxa de codificação em alterações de sinal por segundo ( baud rate), e é uma constante relacionada com a propagação de rádio esperado condições; K = 1 é difícil para um ouvido humano para descodificar, K = K = 3 ou 5 é utilizado quando desvanecimento ou propagação multicircuito é esperado.

O ruído espúrio emitido por um emissor que muda abruptamente um transportador ligado e desligado é chamado cliques chave . O ruído ocorre na parte da largura de banda de sinal mais a cima e por baixo do transportador do que o necessário para comutação normal, menos abrupta. A solução para o problema para CW é para fazer a transição entre ligado e desligado para ser mais gradual, fazendo com que os bordos de impulsos moles , aparecendo mais arredondada, ou a utilização de outros métodos de modulação (por exemplo, modulação de fase ). Certos tipos de amplificadores de potência utilizados na transmissão pode agravar o efeito de cliques-chave.

Persistência de radiotelegrafia

Uma pá comercialmente fabricado para uso com manipulador electrónico para gerar o código Morse

Transmissores de rádio início não poderia ser modulada para transmitir a fala, e assim por CW radiotelegrafia era a única forma de comunicação disponível. CW continua a ser uma forma viável de comunicação de rádio muitos anos após a transmissão de voz foi aperfeiçoado, porque transmissores simples, robusto pode ser usado, e porque os seus sinais são as mais simples das formas de modulação capaz de penetrar interferência. A baixa largura de banda do sinal de código, em parte devido à baixa taxa de transmissão de informações, permite filtros muito seletivos para ser usado no receptor, que bloqueiam a maior parte do ruído de rádio que de outra forma reduzir a inteligibilidade do sinal.

Rádio de onda contínua foi chamado radiotelegrafia , porque como o telégrafo , que funcionou por meio de um interruptor simples para transmitir o código Morse . No entanto, em vez de controlar a eletricidade em um fio de cross-country, o interruptor comandado o poder enviado a um rádio transmissor . Este modo ainda está em uso comum por rádio amadores operadores.

Nas comunicações militares e de rádio amador os termos "código Morse" "CW" e são muitas vezes utilizados de forma intercambiável, apesar das diferenças entre os dois. Além de sinais de rádio, código Morse pode ser enviado com corrente contínua em fios, som ou luz, por exemplo. Para sinais de rádio, uma onda portadora é introduzido dentro e fora para representar os pontos e traços de elementos de código. Amplitude e a frequência do transportador permanece constante durante cada elemento de código. No receptor, o sinal recebido é misturado com um heteródino de sinal a partir de um BFO ( oscilador de frequência de batimento ) para mudar os impulsos de frequência de rádio ao som. Embora a maioria tráfego comercial já cessou a operação usando Morse ele ainda é popular entre os operadores de rádio amador. Beacons não direccionais (NDB) e VHF omnidirecional alcance do rádio (VOR) utilizados na utilização de navegação aérea Morse para transmitir seu identificador.

Radar

O código Morse é quase extinta fora do serviço amador, assim, em contextos não amadores o termo CW geralmente refere-se a um radar de onda contínua do sistema, em oposição a uma transmissão de impulsos curtos. Alguns monostatic (única antena) radares CW transmitir e receber uma única freqüência (nonswept), muitas vezes usando o sinal transmitido como o oscilador local para o retorno; exemplos incluem radares de velocidade da polícia e detectores de movimento do tipo microondas e abridores de portas automáticas. Este tipo de radar é efetivamente "cega" por seu próprio sinal transmitido para alvos estacionários; eles devem se mover em direção ou para longe do radar com rapidez suficiente para criar um efeito Doppler suficiente para permitir que o radar para isolar a saída e retornar frequências de sinal. Este tipo de CW radar pode medir taxa de gama , mas não vão (distância).

Outros radares CW linearmente ou pseudo-aleatoriamente "gorjeio" ( modulo frequência ) seus transmissores com rapidez suficiente para evitar a auto-interferência com os retornos de objectos para além alguma distância mínima; este tipo de radar pode detectar e variam alvos estáticos. Esta abordagem é comumente usado em altímetros de radar , na meteorologia e na pesquisa oceânica e atmosférica. O radar de aterragem no módulo lunar Apollo combinados ambos os tipos de radar CW.

CW radares bistatic usar transmissão fisicamente separado e receber antenas para diminuir os problemas de auto-interferência inerentes radares CW monostáticos.

física do laser

Em física do laser e da engenharia, "onda contínua" ou "CW" refere-se a um laser de que produz um feixe contínuo de saída, por vezes referido como "isentos de funcionamento", em oposição a uma comutação de q , ganho comutado ou modelocked laser, o qual tem um feixe de saída pulsada.

A onda contínua laser semicondutor foi inventado pelo físico japonês Izuo Hayashi , em 1970. Ele levou diretamente para as fontes de luz em comunicação de fibra óptica , impressoras a laser , leitores de código de barras e unidades de disco óptico , comercializado por empresários japoneses, e abriu o campo de comunicação óptica , desempenhando um papel importante nas futuras redes de comunicação . Comunicação óptica por sua vez forneceu a base de hardware para internet tecnologia, lançando as bases para a Revolução Digital e Era da Informação .

Veja também

Referências

  1. ^ LD Wolfgang, CL Hutchinson (ed) The Handbook ARRL para Radioamadores, Sessenta Oitava Edição , ( ARRL , 1991) ISBN  0-87259-168-9 , páginas 9-8, 9-9
  2. ^ Johnstone, Bob (2000). Nós estávamos a arder: empresários japoneses e da forja da era eletrônica . New York: BasicBooks. p. 252. ISBN  9780465091188 .
  3. ^ S. Millman (1983), A História da Engenharia e Ciência no sistema de Bell , página 10 , AT & T Bell Laboratories
  4. ^ A terceira revolução industrial ocorreu em Sendai , Soh-VEHE Escritório Internacional de Patentes, Japão Patent Attorneys Association