Страница:Радиофронт 1932 г. №09.djvu/53

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


РАДИОФРОНТ № 9

Гармоники и искажения

А. Р.

У опытного любителя оба эти понятия вошли в .плоть и кровь“. Кто из них не ловил станций на гармониках, крайне удивляясь, что знакомый голос диктора хорошо известной станции „шпарит* на „странной" волне, или еще хуже, когда эта гармоника совершенно „забивала" с трудом пойманную дальнюю станцию?

И кому из них репродуктор благодаря искажениям не представлялся в виде какого-то ублюдка, наделенного всеми возможными и невозможными дефектами речи?

И тем ие менее, вероятно, далеко не все любители себе сколько-нибудь ясно представляют сущность дела.

'Всякий любитель прекрасно зиает, что в основе радиотехники лежат так называемые „электрические колебания". Под эл ктрическими колебаниями понимают периодическое изменение во времени какой-либо электрической величины

(например тока, напряжения, силы поля). Самым простым видом колебания является синусоидальное, т. е. такое колебание, которое математически выражается законом синуса, например ток

г — ia sin b>t.

Графически такое колебание представлено на рис. 1 (жирная линия).

Величина ij, так иаз. амплитуда колебанвй, характеризует величину размаха колебания, а &>—частоту его. Однако этими двумя величинами характеристика синусоидального колебания еще ие исчерпана полностью. Действительно, колебание той же частоты и амплитуды могло возникнуть раньчте или позже, и при наличии нескольких таких колебаний возникает вопрос об их относительном расположении на

рисунке. В формуле этот фактор учитывают введением так наз. фазы <р, так что i = ig sin (Ы f)

иа рисунке это эквивалентно сдвигу всей кривой по горизонтальной оси на величину у (пунктир рис. 1).

Так сравнительно просто обстоит дело только в том случае, если колебание является чисто синусоидальным или, как говорят, гармонияе- ским. Несколько более сложные соотношения получаются, когда кривая колебаний *, оставаясь

периодической, изменяется по более сложному математическому закону (напр. по кривой рис. 2).

В этом случае пользуются так наз. методом Фурье, дающим возможность предстанить такое сложное колебание в виде целого ряда простых синусоидальных колебаний или гармоник.

Предположим, что мы имеем ряд таких гармо^ наческих колебаний, частоты которых являются кратными какой-либо одной основной частоте о> (наз. основным колебанием), так что эти частоты будут:

ш, 2ш, Зм . . . Им.

Легко видеть (рис. 2), что за время одного полного колебания частоты ш мы будем иметь два полных колебания частоты 2 «в, три полных колебания частоты 3 ш и т. д., так что к концу одного периода, соответствующего частоте &>, каждая из более высоких частот закончит несколько полных своих циклов, и далее весь процесс колебаний будет повторяться в том же порядке.

Эго значит, что сумма колебания

i = ix aia'oit — oj -}- i2sin(2to( — y2) -f-

4- if sin(3wt — ®3) -j-. . . + in sin(wo( — <j>„) „

представляет собой тоже какое-то периодическое колебание частоты ш, но уже не синусоидального вида. Это очевидно.

Но заслуга Фурье заключается в том, что он доказал обратное положение, именно что всякое периодическое несинусоидальное колебание может быть представлено в виде суммы простых синусоидальных (гармонических) колебаний, с частотами, кратными частоте рассматриваемого сложного коло-

1 Для большей конкретности будем далее прямо говорить „кривая тока“ или напряжения.

52