(علوم مخابرات) رِزونانس یا فرکانس (نوسان و تشدید) Resonance

نویسنده: ( افشین رشید )

هنگامی که یک نیروی نوسان در فرکانس رزونانس یک سیستم دینامیکی اعمال می شود ، سیستم در یک دامنه بالاتر از زمانی که همان نیرو در سایر فرکانس های غیر تشدید شده اعمال می شود ، نوسان می کند. فرکانسهایی که دامنه پاسخ در آنها حداکثر نسبی است. به عنوان فرکانس های تشدید (رزونانس Resonance) یا فرکانس های رزونانس سیستم نیز شناخته می شوند.

نیروهای دوره ای کوچک که در نزدیکی فرکانس رزونانس سیستم قرار دارند ، به دلیل ذخیره انرژی لرزش توانایی تولید نوسانات دامنه بزرگ در سیستم را دارند. فرکانس رزونانس تقریباً برابر با فرکانس طبیعی سیستم است که فرکانس ارتعاشات بدون استفاده است. برخی از سیستم ها دارای فرکانس های مختلف ، متمایز و رزونانس هستند.

.

.

فرکانس Resonance رزونانس نوسانات یک سیستم با رزونانس طبیعی یا بدون فشار آن است. رزونانس زمانی اتفاق می افتد ، که یک سیستم قادر به ذخیره و انتقال انرژی به راحتی بین حالت های مختلف ذخیره سازی ، مانند انرژی جنبشی یا انرژی پتانسیل است که می توانید با یک آونگ ساده پیدا کنید. بیشتر سیستم ها دارای یک فرکانس Resonance رزونانس و چندین فرکانس هارمونیک هستند که به تدریج در دامنه کم می شوند و از مرکز فاصله می گیرند.این فرکانس به اندازه ، شکل و ترکیب جسم بستگی دارد. چنین جسم وقتی در معرض لرزش ها یا تکانه های منظم با فرکانس برابر یا خیلی نزدیک به فرکانس طبیعی آن قرار بگیرد ، به شدت لرزش می کند. این پدیده را رزونانس می نامند. از طریق رزونانس ، یک لرزش نسبتاً ضعیف در یک جسم می تواند باعث لرزش شدید در دیگری شود.

.

جدول باند های فرکانسی

.

به طور قیاس ، اصطلاح رزونانس نیز برای توصیف پدیده ای استفاده می شود که توسط آن یک جریان الکتریکی در حال نوسان توسط سیگنال الکتریکی با فرکانس خاص تقویت می شود.چیز‌های زیادی در طبیعت، فرکانس خود رزونانس دارند. معنی این حرف این نیست که به‌خودی‌خود نوسان کنند، بلکه به این مفهوم که اگر توسط یک انرژی بیرونی تحریک شوند، در یک فرکانس مشخص رزونانس می ‌کنند. از رزونانس الکتریکی برای تنظیم و افزایش قدرت فرکانس مخابراتی استفاده می شود. تنظیم شامل ایجاد مدار با فرکانس رزونانس برابر با فرکانس مشخص شده ایستگاه مخابراتی مورد نظر است.در حالت کلی، فرکانس تشدید همان فرکانس طبیعی سیستم است. رفتار سیستم در فرکانس رزونانس (یا نزدیک آن) به طرز عجیبی با رفتار سیستم در فرکانس‌های دیگر متفاوت است.

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه یکم فروردین ۱۴۰۲

(علومِ مخابرات ) خطوط انتقال و انواع آن (Transmission Lines) و نمودار اسمیت یک منحنی ترسیمی

نکته: خطوطی که فرستنده و آنتن را به هم متصل می کند "خطوط انتقال" نامیده می شود و هدف آن حمل توان از نقطه ای به نقطه دیگر در حد مطلوب است.

متقابلا در دریافت کننده ،آنتن عهده دار ردیابی هر سیگنال رادیویی در هوا و هدایت آن به دریافت کننده با حداقل اعوجاج می باشد به طوری که رادیو حداکثـر شانس را برای رمزگشایی سیگنال داشته باشد. پس در سیستم های رادیویی حفظ تمامیت سیگنال چه در فرستنده و چه در دریافت کننده بسیار مهم می باشد که این نقش اساسی را کابل های بازی می کنند.

نکته : خطوط انتقال به دو دسته تقسیم می شوند: "کابل ها" و " موج برها

موجبر ساختاری است که امواجی چون امواج الکترو مغناطیسی و امواج صوتی را هدایت می کند. برای هر نوع موج انواع گوناگونی موجبر وجود دارد.نوع اصلی و معمول آن یک لوله ی فلزی توخالی است که به این منظور به کار می رود. موجبر در شکل هندسی تفاوت دارند که می توانند انرژی را در یک بعد محدود کنند، همچون موجبرهای ورقه ای؛ و نیز می توانند در دو بعد انرژی را محدود کنند همچون موجبرهای تاری یا شیاری . بعلاوه موجبرهای مختلفی برای فرکانس‌های مختلف مورد نیاز است. به عنوان مثال یک فیبر نوری که امواج نوری را هدایت می‌کند، نخواهد توانست ریز موج‌ها را نیز هدایت کند. طبق یک حساب تخمینی؛ پهنای موجبر باید در مرتبه ی اندازه ی طول موج امواج هدایت شده باشد . در طبیعت نیز ساختارهایی وجود دارد که همانند موجبر عمل می کنند .

نمودار اسمیت یک منحنی ترسیمی از توابع نرمالیزه‌ی مقاومت و راکتانس

نمودار اسمیت یک منحنی ترسیمی از توابع نرمالیزه‌ی مقاومت و راکتانس در صفحه‌ی ضریب بازتاب است که مهندسی مخابرات برای حل راحت‌ تر (بدون استفاده از محاسبات خسته‌ کننده‌ ی اعداد مختلط ) مسائلی مثل خطوط انتقال و تطبیق امپدانس توسط فیلیپ هگر اسمیت ابداع شده‌ است. یکای امپدانس در دستگاه بین المللی یکا ها اهم می‌باشد که با حرف بزرگ یونانی امگا (Ω) نمایش داده می‌شود. یکای ادمیتانس نیز در دستگاه بین‌ المللی یکا ها زیمنس یا مهو می‌باشد که با حرف بزرگ لاتین S یا امگای برعکس (℧&) نمایش می‌دهند. امپدانس و ادمیتانس نرمالیزه و بدون یکا می‌ باشند. باید قبل از استفاده کردن از امپدانس‌ ها و ادمیتانس‌های واقعی روی نمودار اسمیت نرمالیزه شوند. پس از بدست آوردن جواب از روی نمودار اسمیت آن را دِنرمالیزه می‌کنیم تا امپدانس و ادمیتانس واقعی بدست آید.

نوشته شده توسط نویسنده 10 در سه شنبه یکم فروردین ۱۴۰۲