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Una onda continua o una forma de onda continua ( CW ) es una onda electromagnética de amplitud y frecuencia constantes , típicamente una onda sinusoidal , que para el análisis matemático se considera de duración infinita. Onda continua es también el nombre dado a un método temprano de transmisión de radio , en el que una onda portadora sinusoidal se enciende y apaga. La información se transporta en la duración variable de los períodos de encendido y apagado de la señal, por ejemplo, mediante el código Morse en las primeras radios. A principios deTransmisión de radio por telegrafía inalámbrica , las ondas CW también se conocían como "ondas no amortiguadas", para distinguir este método de las señales de onda amortiguadas producidas por los transmisores anteriores del tipo de chispa .
Radio [ editar ]
Transmisiones antes de CW [ editar ]
Los primeros radiotransmisores utilizaban un generador de chispas para producir oscilaciones de radiofrecuencia en la antena transmisora. Las señales producidas por estos transmisores de chispa consistían en cadenas de breves pulsos de oscilaciones de radiofrecuencia sinusoidales que se extinguían rápidamente hasta cero, llamadas ondas amortiguadas . La desventaja de las ondas amortiguadas era que su energía se distribuía en una banda de frecuencias extremadamente amplia ; tenían un ancho de banda amplio . Como resultado, produjeron interferencia electromagnética ( RFI ) que se extendió por las transmisiones de estaciones en otras frecuencias.
Esto motivó esfuerzos para producir oscilaciones de radiofrecuencia que decaían más lentamente; tenía menos amortiguación. Existe una relación inversa entre la tasa de decaimiento (la constante de tiempo ) de una onda amortiguada y su ancho de banda; cuanto más tardan las ondas amortiguadas en decaer hacia cero, más estrecha es la banda de frecuencia que ocupa la señal de radio, por lo que menos interfiere con otras transmisiones. A medida que más transmisores comenzaron a saturar el espectro de radio, reduciendo el espacio de frecuencia entre las transmisiones, las regulaciones gubernamentales comenzaron a limitar la amortiguación o "disminución" máxima que un transmisor de radio podía tener. Los fabricantes producían transmisores de chispa que generaban ondas de "timbre" largas con una amortiguación mínima.
Transición a CW [ editar ]
Se comprendió que la onda de radio ideal para la comunicación radiotelegráfica sería una onda sinusoidal sin amortiguamiento, una onda continua . En teoría, una onda sinusoidal continua ininterrumpida no tiene ancho de banda; toda su energía se concentra en una sola frecuencia, por lo que no interfiere con las transmisiones en otras frecuencias. Las ondas continuas no se podían producir con una chispa eléctrica, pero se lograron con el oscilador electrónico de tubo de vacío , inventado alrededor de 1913 por Edwin Armstrong y Alexander Meissner . Después de la Primera Guerra Mundial , los transmisores capaces de producir ondas continuas, el alternador Alexanderson y el tubo de vacío osciladores , se hizo ampliamente disponible.
Los transmisores de chispa de onda amortiguada fueron reemplazados por transmisores de tubo de vacío de onda continua alrededor de 1920, y las transmisiones de onda amortiguada finalmente fueron prohibidas en 1934.
Clics clave [ editar ]
Para transmitir información, la onda continua debe apagarse y encenderse con una tecla de telégrafo para producir pulsos, "puntos" y "guiones" de diferente longitud, que deletrean los mensajes de texto en código Morse , por lo que una radiotelegrafía de "onda continua" La señal consta de pulsos de ondas sinusoidales con una amplitud constante intercalados con espacios sin señal.
En la codificación de portadora on-off, si la onda portadora se activa o desactiva abruptamente, la teoría de las comunicaciones puede mostrar que el ancho de banda será grande; si el operador se enciende y apaga más gradualmente, el ancho de banda será menor. El ancho de banda de una señal con clave de encendido-apagado está relacionado con la velocidad de transmisión de datos como: dónde está el ancho de banda necesario en hercios, es la tasa de clave en los cambios de señal por segundo ( velocidad en baudios ) y es una constante relacionada con la propagación de radio esperada condiciones; K = 1 es difícil de decodificar para un oído humano, K = 3 o K = 5 se utiliza cuando se espera una propagación por trayectos múltiples o desvanecimiento . [1]
El ruido espurio emitido por un transmisor que enciende y apaga abruptamente una portadora se denomina clics de teclas . El ruido se produce en la parte del ancho de banda de la señal más por encima y por debajo de la portadora de lo necesario para una conmutación normal menos abrupta. La solución al problema de CW es hacer que la transición entre encendido y apagado sea más gradual, haciendo que los bordes de los pulsos sean suaves , parezcan más redondeados o utilizar otros métodos de modulación (por ejemplo , modulación de fase ). Ciertos tipos de amplificadores de potencia utilizados en la transmisión pueden agravar el efecto de los clics de las teclas.
Persistencia de la radiotelegrafía [ editar ]
Los primeros transmisores de radio no podían modularse para transmitir el habla, por lo que la radiotelegrafía CW era la única forma de comunicación disponible. CW sigue siendo una forma viable de comunicación por radio muchos años después de que se perfeccionó la transmisión de voz, porque se pueden usar transmisores simples y robustos y porque sus señales son las formas de modulación más simples capaces de penetrar la interferencia. El bajo ancho de banda de la señal de código, debido en parte a la baja tasa de transmisión de información, permite que se utilicen filtros muy selectivos en el receptor, que bloquean gran parte del ruido de radio que de otro modo reduciría la inteligibilidad de la señal.
La radio de onda continua se llamaba radiotelegrafía porque, al igual que el telégrafo , funcionaba mediante un simple interruptor para transmitir el código Morse . Sin embargo, en lugar de controlar la electricidad en un cable a campo traviesa, el interruptor controlaba la energía enviada a un transmisor de radio . Este modo todavía es de uso común por los radioaficionados .
En las comunicaciones militares y la radioafición, los términos "CW" y "código Morse" a menudo se usan indistintamente, a pesar de las distinciones entre los dos. Aparte de las señales de radio, el código Morse se puede enviar utilizando corriente continua en cables, sonido o luz, por ejemplo. Para las señales de radio, se activa y desactiva una onda portadora para representar los puntos y guiones de los elementos del código. La amplitud y frecuencia de la portadora permanecen constantes durante cada elemento de código. En el receptor, la señal recibida se mezcla con una señal heterodina de un BFO ( oscilador de frecuencia de batido) para cambiar los impulsos de radiofrecuencia a sonido. Casi todo el tráfico comercial ha dejado de funcionar utilizando Morse, pero todavía lo utilizan los radioaficionados. Las balizas no direccionales (NDB) y el rango de radio omnidireccional VHF (VOR) que se utilizan en la navegación aérea utilizan Morse para transmitir su identificador.
Radar [ editar ]
El código Morse está casi extinto fuera del servicio de aficionados, por lo que en contextos no aficionados, el término CW generalmente se refiere a un sistema de radar de onda continua , a diferencia de uno que transmite pulsos cortos. Algunos radares monostáticos (antena única) CW transmiten y reciben una sola frecuencia (no barrida), a menudo utilizando la señal transmitida como oscilador local para el retorno; los ejemplos incluyen radares de velocidad de la policía y detectores de movimiento tipo microondas y abrepuertas automáticos. Este tipo de radar está efectivamente "cegado" por su propia señal transmitida a objetivos estacionarios; deben acercarse o alejarse del radar con la suficiente rapidez para crear un desplazamiento Doppler suficiente para permitir que el radar aísle las frecuencias de las señales de salida y de retorno. Este tipo de radar CW puede medirrango de velocidad pero no rango (distancia).
Otros radares de CW hacen "chirridos" ( modulan la frecuencia ) de forma lineal o pseudoaleatoria en sus transmisores lo suficientemente rápido como para evitar la autointerferencia con los retornos de objetos más allá de una distancia mínima; este tipo de radar puede detectar y alcanzar objetivos estáticos. Este enfoque se usa comúnmente en altímetros de radar , en meteorología y en investigaciones oceánicas y atmosféricas. El radar de aterrizaje en el Módulo Lunar Apollo combinó ambos tipos de radar CW.
Los radares biestáticos de CW utilizan antenas de transmisión y recepción separadas físicamente para reducir los problemas de autointerferencia inherentes a los radares monostáticos de CW.
Física láser [ editar ]
En la física de láser y la ingeniería, "onda continua" o "CW" se refiere a un láser que produce un haz de salida continua, a veces referido como "funcionamiento libre", en contraposición a una de conmutación de Q , de conmutación de ganancia o modelocked láser, que tiene un haz de salida pulsado.
El láser semiconductor de onda continua fue inventado por el físico japonés Izuo Hayashi en 1970. [ cita requerida ] Conducía directamente a las fuentes de luz en la comunicación por fibra óptica , impresoras láser , lectores de códigos de barras y unidades de disco óptico , comercializadas por empresarios japoneses, [2 ] y abrió el campo de la comunicación óptica , desempeñando un papel importante en las futuras redes de comunicación . [3] La comunicación óptica, a su vez, proporcionó la base del hardware para Internet.tecnología, sentando las bases de la Revolución Digital y la Era de la Información . [4]
Ver también [ editar ]
- Amplitud modulada
- El club de operadores de CW
- Ola amortiguada
- Tecla de encendido-apagado
- Función periódica
- Tikker
- Tipos de emisiones de radio
- Forma de onda
Referencias [ editar ]
- ^ LD Wolfgang, CL Hutchinson (ed) El manual de ARRL para radioaficionados, sexagésima octava edición , ( ARRL , 1991) ISBN 0-87259-168-9 , páginas 9-8, 9-9
- ^ Johnstone, Bob (2000). Estábamos ardiendo: empresarios japoneses y la forja de la era electrónica . Nueva York: BasicBooks. pag. 252. ISBN 9780465091188.
- ^ S. Millman (1983), Una historia de la ingeniería y la ciencia en el sistema Bell , página 10 Archivado el 26 de octubre de 2017 en Wayback Machine , AT&T Bell Laboratories
- ^ La tercera revolución industrial ocurrió en Sendai , Oficina Internacional de Patentes Soh-VEHE, Asociación de Abogados de Patentes de Japón
- Ancho de banda CW descrito
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