Continuous wave

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Continuous wave bzw. continuous waveform abgekürzt (CW) als physikalischer Begriff stammt aus dem Englischen. Es ist gleichbedeutend mit dem Begriff Dauerstrich und bezeichnet eine ungedämpfte, also zeitlich konstante Welle. In der Analysis ist es der mathematische Begriff für unendliche Dauer.

Im physikalischen Sinn wird mit CW ein besonderer Zustand beschrieben, den Wellen jeglicher Art erreichen, wenn ihre Amplitude und Frequenz konstant sind. Ursprünglich wurde der Begriff nur auf elektromagnetische Wellen angewendet. Jedoch können auch Wellen wie z. B. Schall oder Wasserwellen einen besonderen konstanten Zustand erreichen.

Mit einer Morsetaste im Funkwesen kann entweder mit einem kurzen Druck das Punktzeichen oder mit längerem Druck das Strichzeichen des Morsealphabets erzeugt werden. Von diesem Morse-Strich wurde der Begriff Dauerstrich abgeleitet, denn bei dauerndem Druck verlässt eine konstante Sendeleistung die Antenne. So entstand für eine bestimmte Art von Radargeräten die Bezeichnung Dauerstrichradar[1]: ein abgestrahltes unmoduliertes Signal im Mikrowellenbereich wird reflektiert und in Anteilen wieder aufgefangen. Auch nicht pulsierende Laser heißen Dauerstrich- oder CW-Laser.

CW ist jedoch ebenso eine Betriebsart (Amateurfunk) des Amateurfunks. Anhand der genannten Beispiele ist zu sehen, wie die Bedeutung des Begriffs sich während der Weiterentwicklung der Technik gegenüber dem ursprünglichen Wortsinn - wie ein Polysem - verändert hat.

Historische Verwendung[Bearbeiten]

Serie von gedämpften Wellen, erzeugt mit einem Knallfunkensender, charakteristisch sind die Pausen zwischen den Signalen, die bei CWs nicht mehr auftreten.

Am Beginn von Funk- und Radiotechnik im Ausgang des 19. Jahrhunderts hatten ausgesendete CWs eine noch andere Bedeutung. Sie waren bei einer Signalübertragung als ungedämpfte konstante Wellen, das effektivere Gegenstück zu jenen die in Form von gedämpften, unterbrochenen abgesetzten Wellen. Die ersten funktionsfähigen Sender zur drahtlosen Übertragung von Morsebuchstaben waren damals noch elektrische Funkensender wie Knall-, Stoß- und Löschfunkensender.

Diese konnten jedoch nur senden, wenn sie

  • zwischen Aufladung des sich im Sendeapparat befindlichen Kondensators,
  • der darauf folgenden Ausstrahlung eines Buchstaben mittels Entladung dieses Kondensators über die Sendespule als Funke und
  • der erneuten Aufladung (mit Zuführung einer hohen Spannung)
  • zum Absetzen des nächsten Buchstaben oder Zeichens

hin und her wechselten. Und mit diesem sich ständig wiederholenden Vorgang, sowie den damit technisch bedingten regelmäßigen Pausen zwischen den Signalen wurden nur gedämpfte, unterbrochene Wellen erzeugt. Deshalb sowie wegen ihrer erheblich zu großen Bandbreite und der häufiger möglichen Interferenzen durch eine noch zu mangelhafte Frequenzabstimmung und dem lautstarken Knall beim jedem Absetzen des Sendefunken, galten diese Apparaturen auch als dirty - dreckige Sender. Kurz nach dem Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts erfanden Valdemar Poulsen sowie Reginald Fessenden jeweils mit Lichtbogen- und Maschinensender modernere Sendertypen. Mit ihrer Nutzung konnte eine neue Ära der drahtlosen Übertragung nicht nur in der Telegraphie, sondern auch erstmals bei der Ausstrahlung von Sprache und Musik beginnen. Durch die bisherigen mit Unterbrechung arbeitenden Funkensender war ein nutzbares Übertragen von Tönen nicht möglich. Aber auch für Morsetelegraphie gab es eine Verbesserung: Das nun mögliche "flüssigere" Senden. Mit der Ablösung der Funkensender durch Poulsens und Fessendes Apparaturen hatte sich die sprachliche Gegenüberstellung von gedämpft und ungedämpft als Übertragungsart von Wellen erledigt.

Definition der Gegenwart[Bearbeiten]

Continuous wave ist neben der historischen Verwendung sowie der herkömmlichen Bezeichnung des Konstantzustandes einer Welle in Frequenz und Amplitude auch eine frühe Art der Funkübertragung, bei der ein unmoduliertes Trägersignal an- und ausgeschaltet wird. Entgegen anderen Modulationstechniken enthält ein CW-Signal keine Information (im nachrichtentechnischen Sinne); tatsächlich wird die Information durch den Rhythmus und Pausen des Signals übertragen.

Continuous wave wurde lange Zeit als Funktelegrafie bezeichnet, denn genauso wie die Telegrafie funktioniert sie durch Ein- und Ausschalten einer Taste im Morsecode. Anstelle eines Stromimpulses in einer Überland-Telegrafenleitung (Draht) wird hierbei die Stromzufuhr eines Senders gesteuert. Diese Betriebsart ist aufgrund ihrer Einfachheit und Zuverlässigkeit auch heute noch bei Funkamateuren weltweit im Einsatz.

Üblicherweise verwendet CW ein schmalbandiges Signal, so dass sich die gesamte Energie auf ein enges Spektrum konzentriert. Damit haben CW-Übertragungen selbst bei geringer Sendeleistung eine enorme Reichweite, da das Signal auch bei starkem Rauschen durch die Verwendung schmalbandiger Filter noch dekodiert werden kann - die Filterbandbreiten können bis 250 Hz oder weniger betragen. Im QRP-Wettstreit (QRP = mit geringer Sendeleistung) werden mit wenigen Milliwatt (< 500 mW) CW-Verbindungen (QSOs) um die ganze Welt realisiert.

Um eine Störung des internationalen Funkverkehrs zu unterbinden, dürfen CB-Funk-Nutzer CW nicht verwenden, da dessen große Reichweite dem lizenzfreien Lokalitätscharakter des CB-Funks und seiner eventuell ungeübten Teilnehmer entgegensteht.

Im Amateurfunk werden CW und Morsecode häufig synonym verwendet, obwohl es einen Unterschied gibt: Während CW ausschließlich auf elektromagnetischen Wellen basiert, kann der Morsecode auch über andere Trägermedien, beispielsweise Licht oder Klopfzeichen, übertragen werden.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Apurba Das: Signal Conditioning: An Introduction to Continuous Wave Communication and Signal Processing. Springer, 2012, ISBN 978-3-642-28818-0.

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Dipl. Ing. (FH) Christian Wolff: Dauerstrichradargeräte (CW- Radar) 1996-2012 Veröffentlichung auf radiotutorial.eu radiotutorial