بررسی " VLF " فرکانس خیلی پایین (Very Low Frequency)

نویسنده: افشین رشید

فرکانس خیلی پایین (Very Low Frequency) به دلیل طیف وسیعی از نفوذ عمقی و توانایی آن برای نفوذ آب و سنگ برای ارتباط با زیردریایی ها و داخل معادن و غار ها مفید است. امواج رادیویی در هر سطح دارای عملکرد متفاوت بوده و هر کدام مزایا و معایبی دارند. فرکانس های پایین مانند VLF نرخ قرائت پایین تری دارند، اما قابلیت بالاتری در نفوذ و عبور نامحدود را نیز دارا میباشند.در علوم مخابرات فرکانس مفهومی است که در هر جا امواج در‌حال (رفت و آمد) منظم در حال تکرار است.تعریف عمومی یا جنرال فرکانس عبارت است از تعداد چرخه در ثانیه (Cycles Per Second) به عبارت دیگر تعریف عمومی فرکانس تعداد تکرار یک کار تکراری در واحد زمان است (که معمولاً واحد زمان را ثانیه می ‌گیرند). فرکانس خیلی پایین (Very Low Frequency) به امواج بین ۳ کیلو هرتز تا ۳۰ کیلو هرتز گفته می‌شود. این فرکانس جز ٕ فرکانس های‌ بسامد خیلی پایین میباشد. و از کاربرد های آن میتوان ویژگی های نفوذ آب دریا برای ارتباطات زیر دریایی ها میباشد.

فرکانس خیلی پایین (Very Low Frequency) به امواج بین ۳ کیلو هرتز تا ۳۰ کیلو هرتز گفته می‌شود. این فرکانس جز ٕ فرکانس های‌ بسامد خیلی پایین میباشد. و از کاربرد های آن میتوان ویژگی های نفوذ آب دریا برای ارتباطات زیر دریایی ها میباشد.تحریک و انتشار امواج الکترو مغناطیسی در باند ‌های فرکانسی بسیار پایین در جو زمین، کاربرد های بسیاری در زمینه ‌های مختلف، از جمله فیزیک فضا، ارتباطات رادیویی و پیش ‌نشانگری زلزله دارد.

میزان نفوذ امواج الکترو مغناطیسی در جو زمین با افزایش فرکانس ارسالی به طیف فرکانسی خیلی پایین VLF به‌ میزان بسیار زیادی کاهش می ‌یابد. این باند فرکانسی بیشتر برای ارتباط با زیر آب استفاده می شود و کاربرد نظامی نیز دارد. با فرکانس پایین (VLF) از سیگنال های دیجیتال برای برقراری ارتباط با عمق دریا در فرکانس های 3-30 کیلوهرتز استفاده می کنند. پخش رادیویی VLF / LF قدرت (به عنوان مثال ، بهبود عملکرد در سر و صدای جوی) ، در دسترس بودن ، پوشش بسیار عمقی در بسامد پایین را فراهم می کند و دارای ویژگی های نفوذ آب دریا است.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه بیست و پنجم آبان ۱۴۰۲

(نانو آنتن مخابراتی _ الکتریکی) (نانو آنتن های MIM )

نویسنده: افشین رشید

.

.

نکته: تبدیل انرژی نورانی خورشید که توسط نانو آنتن جذب گردیده است، توسط یکسوساز مناسب صورت می گیرد. دیود های مناسب این رنج فرکانسی 12MIM ها می باشند.

در سیستم رکتنا خورشیدی میلیون ها عدد نانو آنتن به همراه یکسو ساز مناسب در کنار یکدیگر قرار میگیرند و هر یک به صورت جداگانه به تولید انرژی الکتریکی با استفاده از نور خورشید می پردازند.این دیود باید بتواند در فرکانسهای بیش از 30 تراهرتز کار کند. دیود شاتکی که یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین و سرعت پاسخدهی نسبتاً سریع می باشد توانایی یکسو سازی و آشکار سازی سیگنالهای با فرکانس تا 5تراهرتز را دارد. دیود MIM به دلیل زمان تونلزنی فمتو ثانیه ای وافزایش چشمگیر سرعت پاسخ دهی، میتواند به عنوان جایگزینی برای دیود شاتکی در ناحیه فرکانسی فروسرخ و مرئی به کار رود.از آنجایی که نانو آنتن ها توانایی جذب زاویه ای وسیعی دارند، حتی درصورت تابش مایل خورشیدی به سطح صفحه خورشیدی میزان بازده آنها تاحد قابل توجهی حفظ می شود. این سیستم همچنین میتواند انرژیتابیده شده از طرف زمین یا همان تشعشعات زمینی که ناشی از تابشه ای روزانه خورشید به سطح زمین هستند و در طو ل مو جهای 10 میکرومتر،یعنی فرکانس های حدود 90 تراهرتز رخ می دهند را جذب کند، به همیندلیل نانوآنتن های سیستم رکتن خورشیدی با جمع آوری این تشعشعات درطی شب و یا در شرایط آ ب وهوایی بد نیز می توانند به تولید انرژی الکتریکی بپردازند .

.

.

ترکیب آنتن های نوری در کنار سیستم یکسوساز مناسب که به اختصار Rectenna نامیده می شود در سالهای اخیر در جهت تبدیل انرژی نورانی خورشید به انرژی الکتریکی معرفی شده و به سرعت در حال توسعه و تحقیق می باشد. در حالی که راندمان سلو لهای خورشیدی رایج در بازار دربهترین حالت حدود 30 درصد است، راندمان دو الی سه برابر این مقدار برای Recten ها قابل حصول می نماید. لازم به ذکر است رکتنا در سالهای اخیر خصوصا در موضوع انتقال توان در باند مایکروویو مورد مطالعه قرار گرفته است. برای نمونه در حالت تئوری برای تک فرکانس 9.2 GHz ، بیش ار 10 درصد راندمان پیش بینی شده است. البته این در حالی است که راندمان عملی ساخت این ادواد ممکن است کمی متفاوت باشد و باید در عمل مشخص گردد.

آنتن دیپل با پالریزاسیون خطی و طول 2/λ که پهنای باند نسبی 11 %دارد، قادر به جمع آوری حدود pW 75.2 خواهد بود.برای همین مشخصات در صورت استفاده از آنتن با پالریزاسیون دوبل،توان pW 5.5 حاصل خواهد گردید. با توجه به پایین بودن توان دریافتی هر آنتن مستقل،استفاده از آرایه های آنتنی در این سلول مرسوم می باشد که قوانین و روشهای خاص خود را نیز دارد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه دوازدهم آبان ۱۴۰۲

(علوم مخابرات ) بررسی انواع رادار و اهداف آن (رادارهای آشکارساز P12 ،جست و جوگر P13 ردیاب ، P14 و غیره P15)

نویسنده: افشین رشید

نکته : انواع رادار و اهداف آن بر اساس معیارهای گوناگون می توان دسته بندی های متفاوتی را برای بیان انواع رادار ارائه داد. رادار هایی که P و رادار هایی که فرستنده و گیرنده آنها در دو فرستنده و گیرنده آنها در یک محل می باشد رادارهای مونو استاتیک PF نامیده می شوند.

دسته بندی دیگر اهداف رادار، فعال یا غیر فعال بودن آنهاست. به اهدافی که از خو د انرژی تشعشع می کنند فعال گفته می شود. سایر اهداف غیر فعال هستند. یک رادار برای سیستم راداری دیگر هدفی فعال بشمار می رود. از جمله اهداف فعال می توان بدن انسان را نیز نام برد. رادارهایی که با طول موج مادون قرمز کار می کنند می توانند تشعشعات ناشی از حرارت بدن را دریافت کنند.

بر اساس وظیفه اصلی ای که بر عهده رادار است رادارهای آشکارساز P12FP ،جست و جوگر P13F ردیاب ، P14F PP و غیره P15FP را می توان نام برد.

اهداف رادار دارای انواع گوناگون است که عامل مجزا کننده آنها متفاوت است . ساده ترین نوع آن که هدف تعریف می شود هدفی است که بزرگترین بعد فیزیکی آن کوچکتر از حداقل طولی است که پالس ارسال شده بدون مدولاسیون FM قادر به اندازه گیری آن است. این مقدار دقت رادار در اندازه گیری طول را مشخص می کند و برای رادار مونواستاتیک برابر با cT می باشد. T طول پالس ارسالی است. در حضور مدولاسیون FM این مقدار برابر با 2c/2B است که B پهنای باند موج ارسالی می باشد. به علت کوچک بودن این اهداف پخش شدگی ای در زمان در پالسهای بازگشتی رخ نمی دهد و شکل موج بازگشتی تغییر چندانی نمی کند. P نامیده می شوند. این اهداف در پالس های دریافتی اهدافی که اندازه آنها بزرگتر از اهداف نقطه ایست، اهداف وسیعP17Fدریافتی پخش شدگی ایجاد می کنند که بازده کار رادار را کاهش می دهد. در نظر گرفتن یک هدف به عنوان هدف وسیع نیز به پهنای باند بستگی دارد. P شمرده می شوند، مانند جنگل، زمین، کوهها و غیره که به این نوع اهداف اهداف بزرگتر جزو اهداف P18F گستردهP هم گفته می شود. دسته دیگری از اهداف پخش را اهداف حجمیP20F اهداف ناحیه ایP19FP می نامند که شامل باران، برف، ابر، ابر، مه و غیره می باشد .

اهداف متحرک اهدافی هستند که نسبت به رادار دارای حرکت اند. اگر رادار بر روی زمین به طور ساکن باشد، اهداف طبیعی مانند جنگل یا زمین چمنزار حرکات نسبتا کندی را دارا هستند و پخش شدگی کمی در طیف فرکانسی سیگنال دریافتی ایجاد می کنند. باران و شکل های مشابه نیز دارای چنین حالتی هستند. قابل توجه بودن اثر سایر پدیده های آب و هوایی مانند طوفان، گردباد و غیره به فرکانس کاری رادار بستگی دارد. اهدافی مانند موشک، هواپیمای جت، ماهواره ها به میزانی سریع هستند که جابجایی طیفی قابل توجهی (ناشی از داپلر) در سیگنال دریافتی نسبت به سیگنال ارسالی ایجاد می کنند. در حالاتی که رادار متحرک است تمامی اهداف ساکن بر روی زمین متحرک در نظر گرفته می شوند. در ایجاد داپلر سرعت نسبی رادار و هدف نسبت به هم مطرح می باشد .

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه یکم آبان ۱۴۰۲