CB klub Česká Lípa CL - Charlie Lima CB klub Česká lípa, z.s.

Vlnění 1

Kategorie: Láďa Fórum - technické okénko, Archiv, Všechny články

22.9.2005 09:34:29 - Láďa Fórum - Technické okénko Ládi Fórum - ... nedobrý nebo dobrý příjem v návaznosti na vlnění...

Z praxe je možno odpozorovat, že příjem není vždy jen dobrý, ale může být značně znehodnocen. Je nezřídka možno pozorovat při příjmu krátkodobé silné zeslabení signálu protistanice. V takovém případě obvykle je tento stav komentován špatnými podmínkami, nedostatečným výkonem na straně protistanice, špatnou anténou atp. Každý podle svých zvyklostí i znalostí takový nepříznivý stav příjmu si tzv. zdůvodní. Pokud se příjem značně vylepší - obvykle takovému stavu není věnována pozornost, protože dobrý příjem - tak nějak považujeme vždy za samozřejmost.
Podívejme se na uvedené problémy z jiného pohledu. Pro zjednodušení se nebudeme zaobírat detailním popisem nebo podrobnými výpočty, které se vážou k dané problematice.

Superpozice vlny.

Z principu vzniku superpozice vlnění si takový stav můžeme představit tak, že máme dvě vlny, které jsou generovány dvěma nezávislými zdroji a postupují prostorem vzájemně vstřícně. Vlny postupují v daném prostředí v návaznosti na čas.

Pro snadnější pochopení problematiky budeme vyšetřovat jen jednu část sinusového průběhu vlny a to její jednu kladnou půlvlnu. Pro snadnější odlišení postupující vlny jednu budeme mít s menší amplitudou. Určíme si místo pro sledování vzájemného působení vln a budeme sledovat, co se v daném bodě odehrává. Vlna s větší amplitudou postupuje na animaci zleva doprava. Vlna s nižší amplitudou postupuje zprava doleva. V pomysleném bodě sledování dojde ke sčítání okamžité velikosti amplidudy. V tomto bodě lze pozorovat periodické střídání max. a min. amplitudy při průchodu obou vln daným bodem. Výsledná vlna v bodě sledování tzv. pulzuje. Obě vlny při přechodu sledovaným bodem si zachovávají svou původní amplitudu, rychlost i směr. Výsledná vlna v bodě sledování nám utváří tzv. gaussův obrazec. 

 

super1.gif: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Dvě sinusová vlnění postupující ve shodném směru - interference vlnění.
Interference vlnění je označována jako destruktivní nebo konstruktivní. Vždy nacházíme oba typy interference za předpokladu, kdy vlnění vykazuje mezi sebou vzájemný fázový posuv. 
Dvě vlnění (stejná amlituda, kmitočet a vlnová délka) postupující v řadě ve stejném směru podle principu superpozice můžeme zapsat ve zjednodušeném tvaru (po aplikaci do grafické podoby lze získat jednoduché animace):

 

Eq1.gif: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Kde:
y(x,t)........výsledná amplituda
ym ...........okamžitá amplituda vlny
k ............konstanta prostředí
x ............dráha
t ............čas
omega ........úhlová rychlost
fí ...........fáze, fázový posuv

Pokud postující vlny vzájemně budou mít fázový posuv (fí=0) budeme mluvit o konstruktivní interferenci. Při fázovém posuvu (fí=180) postupujících vln se bude jednat o destruktivní interferenci.
Interference konstruktivní vykazuje v daném bodě sledování max. amplitudu, která je součtem max. amplitud vlnění v daném čase. Interference destruktivní vykazuje v daném bodě sledování při fázovém posuvu 180st. výslednou amplitudu, která se rovná 0. Z uvedeného je zřejmé, že výsledná amplituda při interferenci vlnění ve sledovaném bodě periodicky dosahuje svého max. a min. v závislosti na fázovém posuvu a pohybuje se ve směru postupu vlnění. 
Pro snadnější orientaci je možné si prohlédnout animaci, kde v horní části obrázku jsou znázorněny dvě postupující vlny a ve spodní části obrázku je vidět výsledná interference vlnění:

 

super2.gif: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

V předešlém jsme si ukázali interferenci vlnění, kdy obě vlny postupovaly stejným směrem. V následném příkladě si ukážeme interferenci vlnění, kdy vlny postupují proti sobě. Výsledná vlna bude podobná předešlému případu, ale významný rozdíl bude v tom, že interferenční vlna se nebude pohybovat - bude stále ve stejném místě.

 

super3.gif: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Další obrázek zachycuje situaci, kdy dvě vlny s malou odchylkou kmitočtu postupují ve stejném směru. Výsledná vlna bude postupovat v souhlasném směru a bude oscilovat v závislosti na rozdílu kmitočtů vlnění a jejich okamžité amplitudy. 

 

super4.gif: Pokud se ti obrázek nezobrazí klikni pravým tlačítkem myši na nějaké místo v obrázku a vyber ZOBRAZIT OBRÁZEK

 

Uvedené velmi zjednodušené příklady vzájemného působení vlnění, jsou stručnou ukázkou jinak velmi složitých situací při provozu na pásmech, kdy dochází ke vzájemné interferenci vlnění. V běžném provozu problematika interference není omezena jen na vzájemné působení dvou vlnění, ale dochází k interferenci mezi mnoha vlnami přicházejících z různých směrů. Výsledný efekt interference je tím vyšší, čím blíže jsou si kmitočty jednotlivých vlnění, která se na jejím vzniku podílí. Z pohledu praktického provozu je interference rušivým jevem, který se obtížně překonává a bývá jednou z hlavních příčin neúspěšných spojení. Na druhé straně nám v některých případech umožní krátkodobý příjem s vyjímečně dobrými výsledky.

Pro ilustraci uvedu příklad:
Bylo popsáno nemálo případů, kdy stanice na sledovaném kanále při poslechu z reproduktoru slyší jen výrazný šum bez užitečné modulace. Při tomto poslechu bylo možné v určitých intervalech sledovat změny, kdy chvílemi výrazný šum poklesl a bylo možné poslouchat s uspokojivou modulací velmi vzdálené stanice na jinak "hluchém" kanále. Tento stav se pravidelně opakoval a při pozdější polemice o tzv. "rozhoupaných podmínkách" se došlo k závěru, že v okolí právě probíhalo spojení mezi dvěma stanicemi o kanál níže (výše). Výsledkem interference bylo krátkodobé výrazné zlepšení příjmu po dobu, kdy jedna s korespondujících stanic v okolí měla právě zaklíčováno!
Jiný příklad:
Bývá celkem běžné, že při nenáročném spojení, které probíhá s dobrou modulací vyjádřenou vzájemnou výměnou dobrých reportů dochází k částečné nebo úplné ztrátě spojení. Příčinou může být (a bývá) interference způsobená prací blízkých stanic v okolí na sousedních kanálech.

 

Diskuse pod článkem:

 

[3376] Vlnění... Béďa Púchov 26.9.2005 11:13:25
  :Super animacie, já s antenami blbnu už víc jak 25 let, v období exploze zájmu o dálkový příjem TV jsem se naběhal po střechách sousedů víc než dost a sranda byla když si někdo postavil stožár a potom chtěl na něm namontovat anteny. A strašně se divil, když jsem mu oznámil, že stožár musí být o dva metry támhletím směrem, protože tady chytne h.....!
73! Béďa
  [3372] Vlnění... Láďa Opatov 22.9.2005 15:24:13
  :Pěkný článeček. Dobré je i toto věděti 

  [3371] Vlnění... Marconi Partizánske 22.9.2005 11:33:50
 

:Ahoj Láďo,
s maturantami na fyzike práve preberám mechanické vlnenie. V lepšom termíne si tento príspevok ani na web menohol dať. Veľmi pekne ďakujem.

Mám však otázku, odkiaľ si vzal tie animácie? Je to tvoja výroba, alebo sú niekde z internetu?

73. Marconi Partizánske

 

Autor: Láďa Fórum

Odkaz na originál článku