Continuous wave

Continuous wave, abgekürzt CW, englisch für „kontinuierliche Welle“ (auch: continuous waveform), bezeichnet ein ungedämpftes, also zeitlich stationäres elektrisches Signal.

Am Beginn von Funk- und Radiotechnik im Ausgang des 19. Jahrhunderts, erfolgten Aussendungen in Form von gedämpften, unterbrochenen abgesetzten Wellen (Skizze). Die ersten funktionsfähigen Sender zur drahtlosen Übertragung von Morsebuchstaben waren elektrische Funkensender wie Knall-, Stoß- und Löschfunkensender.

Sie sendeten, indem ein Kondensator immer abwechselnd aufgeladen und dann über die Sendespule in Form eines Funkendurchschlags entladen wurde. Dieser ständig wiederholte Vorgang erzeugte gedämpfte, unterbrochene Wellen mit durch das Aufladen bedingten regelmäßigen Pausen. Deshalb sowie wegen ihrer sehr großen Bandbreite, der häufiger möglichen Interferenzen wegen noch zu mangelhafter Frequenzselektion und des lauten Knalls bei jedem Absetzen des Sendefunkens waren diese Apparaturen aus späterer Sicht „schmutzige“ Sender.

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts erfanden Valdemar Poulsen sowie Reginald Fessenden jeweils mit Lichtbogen- und Maschinensender modernere Sendertypen, die ungedämpfte Wellen erzeugten. Damit konnte eine neue Ära nicht nur in der Telegrafie, sondern auch erstmals in der Ausstrahlung von Sprache und Musik beginnen; mit den mit Unterbrechung arbeitenden Funkensendern war ein nutzbares Übertragen von Tönen nicht möglich gewesen.

Üblicherweise verwendet CW ein schmalbandiges Signal (Bild), so dass sich die gesamte Energie auf ein enges Spektrum konzentriert. Damit haben CW-Übertragungen selbst bei geringer Sendeleistung eine hohe Reichweite, da das Signal auch bei schlechtem Signal-Rausch-Verhältnis durch die Verwendung schmalbandiger Filter noch dekodiert werden kann – die Filterbandbreiten können bis 250 Hz oder weniger betragen.

Mit einer Morsetaste 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. Einige Morsetasten, wie beispielsweise die amerikanische J‑38 (Bild), verfügen über einen speziellen Hebel, mit dem die CW‑Aussendung fixiert werden kann.

So entstand für eine bestimmte Art von Radargeräten die Bezeichnung Dauerstrichradar (CW‑Radar): Ein abgestrahltes unmoduliertes Signal im Mikrowellenbereich wird reflektiert und in Anteilen wieder aufgefangen.

Eine wichtige Variante eines CW‑Radars ist das frequenzmodulierte Dauerstrichradar (FMCW-Radar), das beispielsweise zur Entfernungsmessung mithilfe von Mikrowellen genutzt wird. Bei einem FMCW-Signal (Frequency Modulated Continuous Wave) ändert sich die Frequenz, während die Amplitude konstant und der Wellenzug kontinuierlich bleibt (Bild).

Auch nichtpulsierende Laser heißen Dauerstrich- oder CW-Laser. Bei Teilchenbeschleunigern wird von CW- oder Dauerstrichbetrieb gesprochen, wenn der beschleunigte Teilchenstrahl nicht unterbrochen ist, also nicht gepulst wird.

Kurioserweise wird CW im Amateurfunkdienst als übliche Abkürzung für Tastfunk, also für die Betriebsart Morsetelegrafie, verwendet. Charakteristisch hierbei ist jedoch das wiederholte Ein- und Ausschalten des Signals (Bild) – somit eigentlich das genaue Gegenteil eines CW‑Signals. Die Bezeichnung ist historisch gewachsen und abgeleitet von den (oben erläuterten) ungedämpften Wellen (CW), die einen großen technischen Fortschritt bedeuteten, und das Morsen wesentlich erleichterten.

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