Кіріспе

Импульстік емес электромагниттік толқын. Ұздік толқын немесе үздіксіз толқын формасы (CW) – тұрақты амплитуда және жиіліктегі электромагниттік толқын, әдетте синусоидтық толқын, математикалық талдау үшін шексіз ұзақтықта деп есептеледі. Ол, мысалы, лазер немесе бөлшектік үдеткіштің үздіксіз шығысы болуы мүмкін, импульстік шығыстан айырмашылығы бар. Сонымен қатар, үздіксіз толқын термині синусоидты тасымалдаушы толқынды қосу және өшіру арқылы жүзеге асырылатын радио байланысының ерте әдісін де білдіреді. Бұл әдіс нақтырақ айтқанда, үзілісті үздіксіз толқын (ICW) деп аталады. Ақпарат сигналдың қосу және өшіру кезеңдерінің әртүрлі ұзақтығы арқылы тасымалданады, мысалы, ертедегі радиода Морзе коды арқылы. Ертедегі сымсыз телеграфияда CW толқындары "өшпес толқындар" деп те белгілі болды, бұл әдіс бұрынғы ұшқыш тізбектік таратушылар жасаған өшкен толқын сигналдарынан ерекшеленуі үшін қолданылды.

CW алдындағы берілістер

Өте ертедегі радио хабар таратушылар радиожиілік тербелістерін жасау үшін антеннадағы ұшқындық разрядты пайдаланған. Бұл ұшқындық разрядты таратушылардан шығатын сигналдар радиожиіліктің синусоидты тербелістерінің қысқа импульстерінен тұрды, олар тез арада нөлге дейін баяулап, жоғалып кететін, демпферленген толқындар деп аталатын. Демпферленген толқындардың кемшілігі – олардың энергиясы өте кең жиілік диапазонында таралатын, яғни жолақтылығы жоғары болды. Соның салдарынан, олар басқа жиіліктердегі станциялардың жұмысына кедергі келтіретін электромагниттік қиылыстарды (ЭҚ) тудырды. Осы себепті, радиожиілік тербелістерін жасайтын, олар баяу ыдырайтын, демпферлеуі аз болатын құрылғыларды жасауға күш салынды. Демпферленген толқынның ыдырау жылдамдығы (уақыт константасы) мен оның жолақтылығы арасында кері байланыс бар: демпферленген толқын нөлге қарай ыдырауға қанша уақыт кетсе, радиосигналдың жиілік жолағы сонша тар болады, демек, ол басқа хабарларды аз шақырыстырады. Радиоспектрде таратушылар көбейгенде және хабарлар арасындағы жиілік аралығы азайғанда, үкіметтік ережелер радио таратушының максималды демпферлеуін немесе "кемітуін" шектеуді бастады. Өндірушілер минималды демпферлеумен ұзын "соққылы" толқындарды жасайтын ұшқындық таратушыларды жасады.

КВ-ға ауысу

Радиотелеграфтық байланыс үшін ең қолайлы радио толқыны – демпферлеуі жоқ, үздіксіз синустық толқын екені анықталды. Теориялық тұрғыдан алғанда, үздіксіз синустық толқынның ені болмайды; оның барлық энергиясы бір ғана жиілікте шоғырланғандықтан, ол басқа жиіліктердегі хабар алмасуға кедергі келтірмейді. Электр ұшқынымен үздіксіз толқынды жасау мүмкін болмады, бірақ 1913 жылы Эдвин Армстронг пен Александр Мейснер ойлап тапқан вакуумдық түтік электронды осцилляторы арқылы оған қол жеткізілді. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін үздіксіз толқынды өндіре алатын Александерсон генераторы және вакуумдық түтік осцилляторлары кеңінен қолданысқа енді. Шамалы толқынды ұшқынды таратушылар шамамен 1920 жылы үздіксіз толқынды вакуумдық түтік таратушылармен ауыстырылды, ал 1934 жылы шамалы толқынды хабар тарату заңмен тыйым салынды.

Радиотелеграфтың сақталуы

Ертедегі радио хабар таратушыларды сөйлеуді беру үшін модуляциялау мүмкін болмағандықтан, CW радиотелеграфы – байланыс формасының жалғыз түрі болды. CW, дауыстық хабар тарату жетілдірілгеннен кейін де көп жылдар бойы радиобайланыстың тиімді түрі болып табылады, себебі қарапайым, берік таратушыларды пайдалануға болады, сондай-ақ оның сигналдары кедергілерді жеңуге қабілетті, модуляцияның ең қарапайым түрі болып табылады. Код сигналының тар жолақтығы, ішінара ақпарат беру жылдамдығының төмендігіне байланысты, қабылдағышта жоғары селективті сүзгілерді қолдануға мүмкіндік береді, олар сигналдың түсініктілігін төмендететін радиошудың көп бөлігін тоқтатып тастайды. Ұздіксіз толқынды радионы радиотелеграф деп атады, өйткені ол телеграф сияқты, қарапайым коммутатор арқылы Морзе кодын беру арқылы жұмыс істеді. Бірақ, елден-елге созылған сымдағы электр тогын басқарудың орнына, коммутатор радио таратушыға жіберілетін қуатты басқарды. Бұл режим әлі күнге дейін әуесқой радио операторлары арасында кеңінен қолданылады, себебі оның жолақтығы тар және басқа байланыс түрлерімен салыстырғанда сигналдың шуға қатынасы жоғары. Әскери байланыста және әуесқойлық радиода "CW" және "Морзе коды" терминдері екеуінің арасындағы айырмашылықтарға қарамастан, көбінесе бір-бірін алмастырып қолданылады. Радиосигналдардан басқа, Морзе коды сымдардағы тұрақты ток, дыбыс немесе жарық арқылы да жіберілуі мүмкін. Радиосигналдар үшін тасымалдаушы толқын код элементтерінің нүктелерін және сызықтарын бейнелеу үшін қосылып, өшіріледі. Тасымалдаушының амплитудасы мен жиілігі әрбір код элементі кезінде өзгермейді. Қабылдағышта алынған сигнал, BFO (көтеріңкі жиілікті генератор) гетеродиндік сигналымен араластырылып, радиожиілікті импульстарды дыбысқа айналдырады. Қазіргі уақытта коммерциялық трафиктердің көбі Морзе кодын қолдануын тоқтатты, бірақ оны әлі де әуесқой радио операторлары пайдаланады. Әуенавигацияда қолданылатын бағытсыз маяктар (NDB) және VHF барлық бағыттағы радио диапазоны (VOR) өздерінің идентификаторларын жіберу үшін Морзе кодын қолданады.

Радар

Морзе коды әуесқойлық қызметтен тыс жерде дерлік жойылды, сондықтан әуесқойлық емес жағдайларда CW термині көбінесе қысқа импульстарды жіберуден гөрі үздіксіз толқындық радар жүйесін білдіреді. Кейбір моностаттық (бір антенналы) CW радарлары бір (өзгермейтін) жиілікті жібереді және қабылдайды, көбінесе жіберілген сигналды кері сигнал үшін жергілікті осциллятор ретінде пайдаланады; мысалдарға полицияның жылдамдық радарлары, микротолқынды қозғалыс детекторы және автоматтік есік ашқыштары жатады. Бұл типтегі радар тұрақты нысаналарға өзінің жіберген сигналымен «көрінбейді»; олар радарға қарай немесе одан алыстап, жеткілікті Доплер эффектін тудыру үшін жылдам қозғалуы керек, бұл радарға жіберілген және кері қайтарылған сигналдардың жиілігін бөліп алуға мүмкіндік береді. Бұл CW радарлары жылдамдық айырмасын өлшеуге мүмкіндік береді, бірақ қашықтықты өлшемейді. Басқа CW радарлары сызықтық немесе псевдо-кәдімгі түрде «шырқылайды» (жиілікті модуляциялайды), жібергіштерін жеткілікті жылдамдықпен өз-өзіне кедергі жасаудан сақтайды, бұл белгілі бір ең аз қашықтықтан тыс нысаналардан кері сигналдар тудырады; мұндай радарлар тұрақты нысаналарды анықтап, қашықтығын анықтай алады. Бұл тәсіл радиолокациялық биіктікөлшегіштерде, метеорологияда және мұхит және атмосфералық зерттеулерде кеңінен қолданылады. Аполлон Ай модулінің қондыру радары екі түрлі CW радарды біріктірді. CW бистаттық радарлары моностаттық CW радарларына тән өз-өзіне кедергі проблемаларын азайту үшін физикалық түрде бөлек жіберуші және қабылдаушы антенналарды пайдаланады.

Лазерлік физика

Лазерлік физика мен инженерияда "үздіксіз толқын" немесе "CW" термині үздіксіз шығыс сәулесін тудыратын лазерді білдіреді, оны кейде "бос жүріс" деп те атайды. Бұл Q-свитчтелген, күшейту ауыстырылған немесе модельдік құлыпталған лазерлерден өзгеше, олар импульстік шығыс сәулесіне ие. 1970 жылы жапон физигі Идзуо Хаяши тұрақты толқынды жартылай өткізгіш лазерді ойлап тапты. Ол жапон кәсіпкерлері коммерциялық пайдаланған оптоволокнолық байланыс, лазерлік принтерлер, штрихкод оқығыштары және оптикалық дискілердегі жарық көздеріне тікелей жол ашты, сондай-ақ оптикалық байланыс саласын дамытып, болашақ байланыс желілерінде маңызды рөл атқарды. Оптикалық байланыс өз кезегінде интернет технологиясының аппараттық базасын құрып, Цифрлық революция мен Ақпараттық дәуірдің негізін қалады.