Идеальный меандр можно представить как сумму бесконечного количества синусоид.
Берём основную синусоиду, например частотой 50 герц. Затем добавляем её нечётные гармоники: 150, 250, 350, 450 герц — и так далее, теоретически до бесконечности.
При этом чем выше номер гармоники, тем меньше её амплитуда: третья гармоника имеет амплитуду в три раза меньше основной, пятая — в пять раз, седьмая — в семь раз и так далее.
И смотрите, что происходит: складываем всё больше и больше этих синусоид — и плавная форма постепенно превращается практически в прямоугольные импульсы.
То есть тот самый «кирпич» меандра частотой 50 герц на самом деле можно разложить на целый спектр синусоидальных гармоник.
И чем больше гармоник мы добавляем, тем больше форма сигнала становится похожа на идеальный квадрат.
Но обратите внимание ещё на одну интересную вещь. Возле самых крутых фронтов появляются небольшие выбросы и колебания. Это называется эффектом Гиббса.
Он возникает, когда мы пытаемся воспроизвести идеально резкий скачок конечным количеством гармоник. Сколько бы гармоник мы ни добавляли, возле точки разрыва остаётся характерный выброс — просто он становится всё уже.
И здесь есть важный физический смысл: идеально вертикального фронта в реальном электрическом сигнале не существует. Для такого перехода потребовался бы бесконечный набор частот, то есть бесконечная полоса пропускания.
Поэтому любой реальный меандр всегда имеет конечное время нарастания и спада.
Энерголикбез
