بررسی سیمپلکس و داپلکس در سیستم های مخابراتی

نویسنده: افشین رشید

نکته : هدف کلی سیستم های مخابراتی - مانند سیستمهای قدرت - انتقال انرژی، از نقطه ای به نقطه دیگر است و با این تفاوت که در سیستمهای قدرت، مقدار انرژی دریافتی در طرف مصرف کننده بسیار زیاد (توان های در حد کیلو وات تا گیگا وات)، و فرکانس سیگنال پائین (معمولاً تا 400 هرتز) و انتقال انرژی توسط سیم انجام می شود.

در سیستم های مخابراتی، انرژی دریافتی در طرف گیرنده بسیار کم (توانهای در حد پیکو وات تا میلی وات) و فرکانس سیگنال بالاست (فرکانس به بیش از چند صد ترا هرتز نیز میرسد). انرژی در (فیبر نوری) مخابرات توسط سیم و موج بر‌ (بدون واسطه، حتی در خلأ) منتقل یا بصورت امواج رادیویی توزیع می شود.

یک سیستم مخابراتی معمولاً از سه جزء اصلی تشکیل مـی شـود: (فرسـتنده _ کانال _ گیرنده) ؛ برای مثال در ساده ترین حالت، فرستنده می تواند یک میکروفن؛ کانال، دو رشته سیم و گیرنده یک گوشی باشد. یا یک ایستگاه رادیویی بعنوان فرستنده، یک دستگاه رادیو (یا تلویزیون) بعنوان گیرنده و فضای بین این دو به عنوان کانال ارتباطی محسوب می شود. در این موارد که مسیر انتقال اطلاعات از یک نقطه به نقطه دیگر و به عبارت دیگر جهت انتقال اطلاعات ثابت است، سیستم مخابراتی جهت انتقال اطلاعات یک سیستم یک جهته یا سیمپلکس در کانال دو طرفه باشد، یعنی مسیر سیگنال هم از نقطه A به سمت نقطه B باشد و هم از نقطه B به سمت A گویند. اگر مانند تلفن، انتقال اطلاعات همزمان، در هر دو طرف باشد، سیستم تمام 2 نقطه A ؛ به آن دوپلکس و در صورتی که مانند بی سیم های دستی در هر زمان اطلاعات فقط در یک جهت گفته میشود. ارسال شوند به آن سیستم نیمه دوپلکس میباشد. اگر ابعاد عناصر به کار رفته و سیم های رابط در مداری قابل مقایسه با طول موج سیگنال باشند. انرژی از مدار - بصورت انرژی (امواج ثابت) تشعشعی (امواج الکترومغناطیس) - منتشر میشود . میزان انرژی تشعشعی هنگامی ماکزیمم است که طول سیم های رابط مضرب فردی ازطول موج باشند، در این رابطه: f ، فرکانس؛ λ ، طول موج؛ V ،سرعت انتشار موج در ماده؛ C ،سرعتε ، ضریب دی الکتریک ماده است.

چون در اکثر مواقع ابعاد عناصر به کار رفته و طول سیمهای رابط، خیلی کوچکتر از طول موج سیگنال می باشد، یک قطعه سیم را بعنوان آنتن در خروجی مدار قرار میدهند، بطوری که طول این سیم حدوداً λ باشد. بنابراین آنتن بعنوان یک مبدل انرژی الکتریکی به انرژی الکترومغناطیسی( در مقابل و بلعکس ) محسوب میشود. بنابراین فرستنده میتواند یک نوسان ساز، بعبارت دیگر یک مولد سیگنال به اضافه یک قطعه سیم به طول 4 باشد. هنگامی که یک سیم به طول مضارب فردی از λ در میدان الکترومغناطیسی قرار گیرد، λ جریانی با همان فرکانس از سیم می گذرد، که میتوان با به کار گیری یک مدار تشدید، ولتاژی تولید نمود.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه سی ام اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی باند فرکانسی زِتا هرتز zettahertz (عملکرد و کاربردها)

نویسنده : افشین رشید

زِتاهرتز ، واحد فرکانس با نماد "ZHz"میباشد. این فرکانس مخلوطی از پیشوند متریک "zetta" و واحد مشتق شده SI از فرکانس "هرتز" است.

( زِتا هرتز ) برابر است با تعداد چرخه در ثانیه. فراوانی هر پدیده با تغییرات دوره ای منظم می تواند در هرتز بیان شود ، اما این اصطلاح بیشتر در ارتباط با جریان های الکتریکی متناوب ، امواج الکترومغناطیسی (نور ، رادار و غیره) و صدا استفاده میشود . این بخشی از سیستم واحد های فرکانسی (SI) است که مبتنی بر سیستم متریک است و امروزه مورد استفاده گسترده قرار می گیرد ، اگرچه در علوم مخابرات اصطلاح "چرخه در ثانیه" را به طور کامل جایگزین نشده است.

واحدهای دیگر برای اندازه گیری فرکانس نیز وجود دارد، از قبیل : دور بر دقیقه (rpm) و نیز سیکل بر ثانیه میباشد. (زِتا هرتز ) از انواع باند فرکانسی و امواج رادیویی متزلزل و قابل نوسان می باشند و این بدان معناست که مکررا افزایش می یابند و به نقطه ارتعاش و نوسان می رسند که در اصطلاح به آن " پیک " می گوئیم و دوباره به حداقل و پائین ترین حد خود می رسند که در اصطلاح فیزیک آن را " فید " یا " کاهش فرکانس " می نامیم؛ پس به طور مکرر این افزایش و کاهش فرکانس در این امواج پدید می آیند.

باند فرکانسی زِتا هرتز zettahertz در سیستم های فرکانس های بالا HF

به طور کلی فرکانس های بالا در سرتاسر جهان از فرکانسی در حدود 15.567 – 13.553 مگاهرتز استفاده می کنند و موج های 13.56 تقریبا طولی معادل 22 متر می باشند. این تگ ها بسیار کم هزینه تر از تگ های با فرکانس پائین می باشند و تکنولوژی مرتبط با آنها پویا و کاملا تکامل یافته است. در فرکانس های بالا ، برای سیستم های ردیاب بیشتر از تبادل محیط مغناطیسی امواج رادیویی استفاده می شود. سیستم های فرکانس بالا بیشتر در کارت های هوشمند، سیستم های کنترلی تردد، کتابخانه ها و... مورد استفاده قرار می گیرند.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه بیست و سوم اردیبهشت ۱۴۰۳

دسیبل یا (db) در اندازه گیری و توان قدرت سیگنال ها و فرکانس های مخابراتی -ارتباطی_ ماهواره ای

نویسنده: افشین رشید

.

امواج الکترومغناطیس ماده نیستند بلکه صورتی از انرژی هستند که از ترکیب میدان های الکتریکی ومغناطیسی عمود برهم درست شده اند ودرجهت عمود بر صفحه تشکیل شده از این دو میدان انتشار می یابند .

مقادیر و معادلات بر اساس dB در تمام فعالیتهای حرفه ای که در آنها مباحث انتشار رادیویی بررسی میشوند، قدرت سیگنالها، بهره ها و اتلافها عمدتا به شکل dB بیان میشوند. بدین ترتیب میتوانیم از شکل dB معادلات که استفاده از آنها راحتتر از شکاعادی معادلات است استفاده کنیم.

هر عددی که به شکل dB بیان میشود لگاریتمی است و این امر بدان معناست که ما به راحتی میتوانیم اعدادی را که مقدار آنها چند مرتبه با یکدیگر متفاوت است به راحتی با هم مقایسه کنیم. برای راحتی ما اعدادی را که به شکل غیر dB بیان میشوند را «خطی» مینامیم تا بتوانیم آنها را از شکل لگاریتمی dB اعداد متمایز کنیم. اعداد بیان شده بر حسب dB دارای این مزیت هستند که کار کردن با آنها بسیار راحت است:
- برای ضرب کردن اعداد خطی، لگاریتمهای آنها را با هم جمع کنیم.
- برای تقسیم کردن اعداد خطی، لگاریتمهای آنها را از هم کم میکنیم.

- برای محاسبه توان n ام یک عدد خطی، لگاریتم آن را بر n ضرب میکنیم.
- برای محاسبه ریشه n ام یک عدد خطی، لگاریتم آن را بر n تقسیم میکنیم.
برای اینکه بیشترین استفاده را از این تسهیلات ببریم، باید اعداد را در همان مراحل اولیه به شکل dB بنویسیم و در مراحل نهایی آنها را به شکل خطی برگردانیم (در صورت نیاز). در بیشتر حالتها در مراحل نهایی نیز جوابها به شکل dB باقی میمانند.

درک این مطلب مهم است که هر عددی که بر حسب dB بیان میشود باید به صورت یک نسبت باشد (که به صورت لگاریتم در آمده است). مثالهای معمول آن بهره تقویت کننده ها و آنتنها و اتلاف در مولدها یا انتشارهای رادیویی است.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه بیست و یکم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی آنتن های Phase_array آرایه فازی (ساختار ، عملکرد و کاربرد ها)

نویسنده: افشین رشید

آنتن آرایه فازی است یک آنتن آرایه (ردیفی _ چند تِکه ای) با شیفت فاز مختلف تغذیه می کند. در نتیجه ، الگوی معمول آنتن می تواند به صورت الکترونیکی هدایت شود. فرمان الکترونیکی بسیار انعطاف پذیرتر بوده و نگهداری کمتری نسبت به فرمان مکانیکی آنتن دارد.اصل این آنتن بر اثر تداخل ، یعنی یک برهم نهی وابسته به فاز از دو یا (معمولاً) چندین منبع تابش استوار است.

آنتن های آرایه ای فازی از خطوطی تشکیل شده اند که معمولاً توسط شیفت تک فاز کنترل می شوند. (در هر گروه از رادیاتورها فقط یک شیفت فاز لازم است.) تعدادی آرایه خطی که به صورت عمودی بر روی یکدیگر قرار گرفته اند ، یک آنتن تخت تشکیل می دهند.در ساختار آنتن Phase array آرایه فازی سیگنال های درون فاز یکدیگر را تقویت می کنند و سیگنالهای ضد فاز یکدیگر را لغو می کنند. بنابراین اگر دو مدولاتور در یک تغییر فاز یک سیگنال از خود ساطع کنند ، یک سوپراژینگ حاصل می شود - سیگنال در جهت اصلی تقویت می شود و در جهات ثانویه ضعیف می شود. هر دو مدولاتور با یک فاز تغذیه می شوند. بنابراین سیگنال در جهت اصلی تقویت می شود.

اگر سیگنال منتقل شده از طریق یک ماژول تنظیم کننده فاز هدایت شود ، می توان جهت تابش را به صورت الکترونیکی کنترل کرد. با این حال ، این امر به طور نامحدود امکان پذیر نیست، زیرا اثر بخشی این ترتیب آنتن در جهت اصلی عمود بر میدان آنتن بیشتر است ، در حالی که کج شدن جهت اصلی باعث افزایش تعداد و اندازه لبه های جانبی ناخواسته می شود ، در عین حال کاهش منطقه موثر آنتن. از قضیه سینوس می توان برای محاسبه تغییر فاز لازم استفاده کرد.از هر نوع آنتن می توان به عنوان ردیفی در آنتن آرایه ای مرحله ای استفاده کرد. به طور قابل توجهی ، ردیف های منفرد باید با تغییر فاز متغیر کنترل شوند و بنابراین می توان جهت اصلی تابش را به طور مداوم تغییر داد. برای رسیدن به هدایت پذیری بالا ، از رادیاتور های زیادی در زمینه آنتن استفاده می شود. ردیف های تشکیل شده است که سیگنال دریافتی آنها هنوز به روشی آنالوگ با الگوی آنتن ترکیب می شود. از طرف دیگر ، مجموعه های مدرن راداری چند منظوره از فرمت تابش دیجیتال در هنگام دریافت استفاده می کنند.

مزایا :

افزایش آنتن زیاد با میرایی بزرگ لوب جانبی ، تغییر بسیار سریع جهت پرتو (در محدوده میکروثانیه) ، چابکی پرتو بلند ، اسکن خودسرانه فضا ، آزادانه زمان سکونت را انتخاب کنید ، عملکرد چند منظوره توسط تولید همزمان چند پرتو ،، خرابی برخی از اجزای منجر به خرابی کامل سیستم نمی شود.

معایب :

محدوده اسکن محدود (حداکثر 120 درجه در آزیموت و ارتفاع) و تغییر شکل الگوی آنتن در هنگام هدایت پرتو ؛ چابکی فرکانس پایین ؛ ساختار بسیار پیچیده (کامپیوتر ، شیفت فاز ، گذرگاه داده به هر ردیف آنتن) و هزینه های بالای نگهداری

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه هفدهم اردیبهشت ۱۴۰۳

آنتن فرستنده چیست ؟ (نحوه عملکرد و کاربرد و ساختار)

نویسنده: افشین رشید

آنتن فرستنده یا Transmitting antenna ابتدایی ترین مبحث مخابرات میباشد که به آن می پردازیم.

آنتن فرستنده از یک سیم مستقیم تشکیل شده است که اگر در فرستنده به کار رود، امواج فرستنده را به امواج الکترو مغناطیس تبدیل نموده و پخش می نماید

شماتیک آنتن فرستنده

در ارسال امواج از فرستنده به گیرنده از طریق هوا مشکلی ایجاد نخواهد شد واین بستگی دارد که از کدام نوع فرکانس ها و امواج برای ارسال استفاده می کنیم و قصد داریم تا چه مسافتی آن را ارسال کرده و در چه زمانی قصد این کار را داریم.
در واقع سه نوع مختلف از امواج در طی مسافت وجود دارد.

۱. نوع اول که با نام خط دید درمسیر مستقیم نامیده می شود، درست همانند مسیری که پرتوهای نور طی می کنند.در مدل های قدیمی در شبکه های تلفن راه دور برای انتقال تماس ها بین دو دکل از امواج ماکروویو استفاده می شد.

۲. این نوع امواج می توانند با سرعت انحنای زمین را طی کنن و به نام امواج زمینی شناخته می شوند. موج AM (موج وسط) رادیو می تواند مسیرهایی بین کوتاه تا متوسط را طی کند و به همین دلیل ما قادر به شنیدن سیگنال های رادیویی در دوردست ها می باشیم در هنگامی که فرستنده و گیرنده در مسیر مستقیم یکدیگر نمی باشند.

۳. این امواج می توانند به آسمان و بالاتر از ایونسفر (لایه ای از اتمسفرکره زمین که دارای بارهای الکتریکی آزاد می باشد و به فاصله ۸۰ تا ۱۰۰۰ کیلومتری از سطح زمین قرارگرفته است) فرستاده می شود و دوباره به سمت زمین بازمی گردنند.
بهترین کارایی این امواج در شب هنگام می باشد و به همین دلیل ما می توانیم امواج رادیویی AM که متعلق به دیگر کشورها می باشد را در بعد از ظهرها راحت تر دریافت کنیم. درطی روزامواج ارسال شده به آسمان توسط لایه های پایین ایونسفرجذب می شوند اما این اتفاق در شب هنگام رخ نمی دهد و در عوض لایه های بالای ایونسفر امواج رادیویی را دریافت کرده و به سمت زمین بازمی گرداند و این اتفاق به ما یک آینه بسیار بزرگ و تاثیرگذار در آسمان می دهد که می تواند کمک کند امواج رادیویی ارسال شده توسط آنتن های فرستنده مسافت های بسیار طولانی را طی کنند.

کاربرد های آنتن فرستنده :

1. پخش رادیو و تلویزیون و …

• سنجش از راه دور

1. رادار [سنجش از راه دور فعّال-تابش و دریافت]
   1. کاربردهای نظامی (جستجو و ردیابی هدف)
   2. رادار هواشناسی و واپایش جریان هوا
   3. تشخیص سرعت خودرو
   4. واپایش شدآمد
   5. رادار نافذ به زمین (GPR)
   6. کاربردهای کشاورزی

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه چهاردهم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی (فرکانس های VHF) فرکانس بسیار بالا و قابلیت در کشف اهداف پنهان راداری

نویسنده: افشین رشید

فرکانس هایی که در دسته وی-اچ-اف (VHF ) قرار می گیرند از قابلیت بالایی در کشف اهداف پنهان کار برخوردارند .

فرکانس خیلی بالا ( Very High Frequency) به امواج بین ۳۰ مگا هرتز تا ۳۰۰مگاهرتز گفته می‌شود. این دسته از فرکانس‌ها با مدولاسیون فرکانس در امواج رادیویی شهری استفاده می‌شود.

امواج رادیویی بسته به طول موج خود توسط انواع مختلفی از فرستنده ها تولید می شوند. این امواج می توانند توسط ستاره ها، جرقه ها و رعد و برق ها نیز ایجاد شوند و به همین دلیل است که تداخل امواج رادیویی را در هنگام طوفان و رعد و برق احساس می کنید.

در بین طیف الکترومغناطیسی، امواج رادیویی کم ترین فرکانس (بزرگ ترین طول موج) را دارند و بیش ترین استفاده از این امواج در ارتباطات و مخابرات است.

باند VHF در فرکانسهای 40 مگاهرتز تا 68 مگاهرتز قرار دارد. کانالهای 1 تا 4 در این باند میباشند و پهنای فرکانس هر کانال در این باند 7 مگاهرتز در نظر گرفته شده است.

باند VHF III یا B III در فرکانسهای 174 مگاهرتز تا 230 مگاهرتز قرار دارد. کانالهای 5 تا 12 در این باند میباشند و پهنای فرکانس هر کانال در این باند 7 مگاهرتز در نظر گرفته شده است.

کاربرد و عملکرد VHF

در کل فرکانس VHF اغلب به عنوان " باند رادیویی به طور گسترده ای در تلویزیون، رادیو FM، تلفن همراه، پیجر، دستگاه سهام اطلاعات، ارتباطات مایکروویو و رادار استفاده می شود.

انواع انتشار امواج رادیویی در فضای آزاد، تا به زمان و محدودیت های جغرافیایی، صلیب فرکانس های کف و، بدون محدودیت و مقررات، به ناچار تولید تعامل، به طوری که استفاده از امواج رادیویی در جهان به یک نیاز یکنواخت، به طوری که تعامل بین آنها به حداقل برسد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه چهاردهم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی ساختار و ساختمان داخلی (رادار دهانه ترکیبی) Synthetic-aperture radar رادار روزنه مصنوعی و فناوری سار (آرایه ترکیبی SAR)

نویسنده: افشین رشید

نکته: (رادار دهانه ترکیبی) Synthetic-aperture radar رادار روزنه مصنوعی و فناوری سار هم نامیده می ‌شود با تکیه بر همان فناوری رادار در حال تصویر برداری است و نهایتاً یک تصویر دو بعدی تولید می‌ کند.

(رادار دهانه ترکیبی) Synthetic-aperture radar برای تهیه‌ی یک نقشه دقیق از زمین و عوارض موجود در آن لازم است از یک آنتن طویل استفاده کنیم اما امکان ساخت و بکارگیری راداری با آنتن بزرگ جهت دستیابی به رزولوشن بالا از عوارض زمینی امکان‌پذیر نیست. برای تهیه‌ ی یک نقشه دقیق از زمین و عوارض موجود در آن لازم است از یک آنتن طویل استفاده کنیم اما امکان ساخت و بکارگیری راداری با آنتن بزرگ جهت دستیابی به رزولوشن بالا از عوارض زمینی امکان‌پذیر نیست. برای رفع این مشکل از تکنیک ردار دریچه مصنوعی یا SAR استفاده می‌شود. در این تکنیک هواگرد در حال حرکت اقدام به ارسال دریافت امواج کرده و بدین ترتیب یک آنتن طویل شبیه سازی می‌شود.

برای رفع این مشکل از تکنیک ردار دریچه مصنوعی یا SAR استفاده می‌شود. در این تکنیک هواگرد در حال حرکت اقدام به ارسال دریافت امواج کرده و بدین ترتیب یک آنتن طویل شبیه سازی می ‌شود.رادار ها با توجه به فرکانس کار ، محیط عمل ، قدرت فرستنده، حساسیت گیرنده، نوع آنتن و چندین عامل دیگر دسته بندی و هر یک در موارد خاصی به کارگیری می شوند و معمولا هر دسته نوع خاصی از فرستنده و سیستم پردازش سیگنال را مورد استفاده قرار می دهند.

بر اساس یک تقسیم بندی کلاسیک، رادار‌ های تصویرگر را می‌توان به دو دسته بزرگ یعنی رادار‌ های آرایه – حقیقی (RAR) و رادار ‌های آرایه – ترکیبی (SAR) تقسیم بندی کرد که هر کدام ویژگی‌ ها و اهمیت خاص خود را دارند. رادار‌ های روزنه مصنوعی یا همان سار Synthetic Aperture Radar به نوعی از رادار ‌ها اطلاق می‌شود که برای امور نقشه برداری و تصویر برداری از سطح زمین به کار می ‌رود. معمولا این فن ‌آوری در هواپیما‌های شناسایی با اهداف نظامی و غیر نظامی کاربرد دارد.در این رادار ها موج ارسالی به صورت یک پالس با فرکانس مشخص به نام PRF‏(فرکانس تکرار پالس) می باشد. نسبت دوره تناوبPRT‏ زمان تکرار پالس به عرض پالس را نسبت به زمان کار می گویند.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه دهم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی عملکرد و ساختار آنتن سیستم های مخابراتی بر پایه آنتن

نویسنده: افشین رشید

آنتن ها را می توان به دو رده کلی درون ساختمان (Indoor)و بیرون ساختمان (Outdoor) تقسیم بندی کرد. آنتن های بیرونی عموماً دارای جنس, پوشش و اتصالاتی هستند که بتوانند در شرایط دشوار فضای آزاد مثل باد, طوفان, برف, باران و سرما و گرمای شدید دوام بیاورند. در حالی که آنتنهای درون ساختمان با ظاهر و پوشش ظریف و حتی الامکان زیبا ساخته می شوند تا باعث زشت شدن محیط داخلی ساختمان و دکوراسیون آن نشوند. آنتن های درونی را نمی توان در بیرون ساختمان نصب کرد مگر آنکه در مشخصات آن به صراحت به ویژگی ( درونی/بیرونی) اشاره شده باشد.

از دیدگاه روش نصب , آنتن ها را می توان به چند رده زیر تقسیم بندی کرد:
سقف کوب up patch
قابل نصب بر روی پایه یا دکل (Mast Mount )
دیوار کوب (Wall Patch)
آنتن YAGI (قابل نصب بر روی پایه یا دکل )
آنتنهای بشقابی (قابل نصب بر روی پایه یا دکل ) ( Dish or Parabolic Antennas )

آنتن همه جهته سقف کوب ( کاربری درون ساختمان)

آنتن های مخابراتی ساختمانی معمولی

این نوع آنتن دارای برد متوسطی است و برای نصب در سقف داخلی ساختمان کاربرد دارد. زاویه تابش افقی این آنتن ۳۶۰ درجه کامل و زاویه تابش عمودی آن حدود ۸۰ درجه می باشد. این آنتن را می توان با کانکتور RP-TNC صرفاً به AP متصل کرد. شکل آنتن مستطیلی به ابعاد تقریبی 14x7x2 سانتی متر و دارای وزن سبکی حدود ۲۰۰ تا ۵۰۰ گرم است و براحتی می توان آن را در سقف کاذب آپارتمانها جا داد و رنگ خاکستری مایل به سفید آن ظاهر ساختمان را حفظ خواهد کرد. بهره این آنتن حدود ۲ dBi و برد حداکثر آن در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۱۰ متر و در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۴۵ متر است. حداکثر طول کابل کواکسیال بین آنتن و AP (بسته به نشان و نوع آن ) بین یک تا دو متر است.

آنتن های همه جهته مخابراتی

این نوع آنتن دارای برد متوسطی است و برای نصب در داخل ساختمان کاربرد دارد. زاویه تابش افقی این آنت ۳۶۰ درجه (دایره کامل ) و زاویه تابش عمودی آن بین ۴۰ تا ۵۰ درجه است. شکل چنین آنتنی , استوانه ای (میله ای ) به طول تقریبی ۲۵ سانتی متر , قطر ۲.۵ سانتی متر و دارای وزن سبکی ( بین ۱۵۰ تا ۵۰۰ گرم ) است . از آنجایی که این نوع آنتن برای آویزان کردن از سقف پیش بینی شده , عموماً به همراه پایه و دیوارکوب مناسب عرضه می شود. حداکثر طول کابل کواکسیال بین آنتن دستگاه مخابراتی ( بسته به نوه و نشان آنتن ) بین یک تا دو متر است و با کانکتور RP-TNC ( یا مشابه آن ) به دستگاه وصل می شود. بهره این آنتن حدود ۵ dBi و حداکثر برد آن در سرعت ۱ Mbps حدود ۱۶۰ متر و در سرعت ۱۱ Mbps حدود ۵۰ متر و در سرعتهای بالاتر حدود ۱۵ متر است.

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه هشتم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی کاربرد (مخابرات _سونار) در اقیانوس و دریا

نویسنده : افشین رشید

نکته: یکی از اولین چیزهایی که اکثر مردم در مورد (الکترونیک _ امواج ارتباطی ) دریایی فکر میکنند، VHF است.

سیستم مخابراتی باند VHF و (SSBـHF / MF) همچنین باید اولین موردی باشد که درهنگام نصب یا ارتقای سامانه های مخابراتی الکترونیکی در هر کشتی، و سیستم مخابراتی ناوبری به کار گرفته شود . با این حال، برای بسیاری از دریانوردان، نیازهای مخابرات دریایی خود را فراتر از محدوده VHF گسترش میدهند. برای این افراد، باید یک باند متوسط / بسامد متوسط (SSBـHF / MF) مورد توجه قرار گیرد.رادیوهای دریایی VHF را برروی بیشتر از همه کشتیها در سراسر جهان پیدا خواهید کرد. از سوپرکانتینربرها تا قایق های ماهیگیری، بدون شک VHF دریایی توانمندترین سامانه ارتباطات دریایی است .استفاده های معمول از محدوده VHF شامل ارتباطات دفاعی و ایمنی، مشاوره های ناوبری دریایی،گزارشهای آب و هوایی پیش بینی شده، تماس با کشتیهای دیگر، اتصال به سیستم تلفن برای تماسهای تلفنی میباشد. با این حال مهمترین جنبه استفاده از VHF این است که تمام VHFهای دریایی برای استفاده از بسامدهای خاص و بدون در نظر گرفتن تولید کننده مطابق شرایط مورد توافق بین المللی طراحی و ساخته شده اند. این سامانه مخابراتی برای تمام دریانوردان در هرجای دنیا بسامدهای مشترکی فراهم آورده است تا بتوانند به راحتی ارتباط برقرار کنند.درحال حاضر تعداد 3 مجموعه بسامدهای بسامد VHF درحال استفاده در جهان امروز وجود دارد. اکثرVHFها امروزه دارای سوئیچ اختصاصی )ساده ترین راه( و یا یک آیتم منو میباشند، که اجازه میدهد بین این مجموعه کانالها تعویض انجام شود. خوشبختانه بسامدهای اصلی شرایط اضطراری و ایمنی کانالهای (6،13 ،16 ،67 و 70 )در هرسه استاندارد برای ارتباطات، بدون درنظر گرفتن تنظیمات رادیویی سیستم ناوبری استاندارد میباشند. با این وجود، اگر کاربر مخابرات انتظار دارد که به طور مؤثر ارتباط برقرار کند، باید از اینکه کدام بسامد در منطقه مورد استفاده قرار میگیرد، آگاه باشد.

رادیوهای دریایی ممکن است به عنوان قطعه اولیه تجهیزات ایمنی در کشتی محسوب شوند. استفاده ازخاصیت تخصیص بسامد مشترک و روش های مناسب ارتباطات دریایی این ایمنی را افزایش میدهد.رادیوهای دریایی VHF را برروی بیشتر از همه کشتیها در سراسر جهان پیدا خواهید کرد. از سوپر کانتینربرها تا قایق های ماهیگیری، بدون شک VHF دریایی توانمندترین سامانه ارتباطات دریایی است.استفادههای معمول از محدوده VHF شامل ارتباطات دفاعی و ایمنی، مشاوره های ناوبری دریایی،گزارشهای آب و هوایی پیش بینی شده، تماس با کشتیهای دیگر، اتصال به سیستم تلفن برای تماسهای تلفنی میباشد. با این حال مهمترین جنبه استفاده از VHF این است که تمام VHFهای دریایی برای استفاده از بسامدهای خاص و بدون در نظر گرفتن تولید کننده مطابق شرایط مورد توافق بین المللی طراحی و ساخته شده اند. این سامانه مخابراتی برای تمام دریانوردان در هرجای دنیا بسامدهای مشترکی فراهم آورده است تا بتوانند به راحتی ارتباط برقرار کنند.درحال حاضر تعداد 3 مجموعه بسامدهای بسامد VHF درحال استفاده در جهان امروز وجود دارد. اکثرVHFها امروزه دارای سوئیچ اختصاصی )ساده ترین راه( و یا یک آیتم منو میباشند، که اجازه میدهد بین این مجموعه کانالها تعویض انجام شود. خوشبختانه بسامدهای اصلی شرایط اضطراری و ایمنی کانالهای (6،13 ،16 ،67 و 70 )در هرسه استاندارد برای ارتباطات، بدون درنظر گرفتن تنظیمات رادیویی شما استاندارد میباشند. با این وجود، اگر کاربر مخابرات انتظار دارد که به طور مؤثر ارتباط برقرار کند، باید از اینکه کدام بسامد در منطقه مورد استفاده قرار میگیرد، آگاه باشد.رادیوهای دریایی ممکن است به عنوان قطعه اولیه تجهیزات ایمنی در کشتی محسوب شوند. استفاده از خاصیت تخصیص بسامد مشترک و روش های مناسب ارتباطات دریایی این ایمنی را افزایش میدهد.

اساساً 4 دسته ارتباطات دریایی وجود دارد:

شرایط اضطراری

شرایط فوری

شرایط ایمنی

شرایط عادی (معمولی)

در داخل این دسته ها از 3 سیگنال اضطراری شناخته شده بین المللی برای ارتباطات صوتی استفاده میشود:

MAYDAY با تلفظ DAYـMAY :این سیگنال شرایط اضطراری است و تنها نشان میدهد که کشتی در شرایط خطرناک قرار گرفته و نیاز به کمک فوری دارد.

PANـPAN :این سیگنال شرایط فوری است و زمانی استفاده میشود که ایمنی کشتی یا فرد در معرض خطر باشد.

SECURITE با تلفظ ”TAY – A – CURE – SAY :”این سیگنال شرایط ایمنی است و برای مشاوره دادن به دیگران در مورد ناوبری مهم یا هشدارهای آب و هوایی که ممکن است ایمنی دیگر کشتیها را تحت تأثیر قرار دهد مورد استفاده قرار میگیرد. وضعیت اضطراری در داخل سه دسته تقسیم شده است، به این معنی که هرکدام از این تماس ها باید در کانال 16 ایجاد شود، زیرا بسیاری دیگر ایستگاه های ساحلی در بسامد 7.24 به گوش هستند.

اولویت این سیگنال ها به ترتیب زیر میباشد:

ایمنی (SECURITE )بالاتر از هر ارتباطی عادی (معمولی) است.

ارتباطات فوری (PANـPAN )مقدمه ای بر ارتباطات ایمنی میشود.

ارتباط اضطراری (MAYDAY )بالاتر از همه دسته های دیگر ارتباطات است. دسته ارتباطات دریایی وجود دارد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه هفتم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی ساختار و ساختمان داخلی آنتن سَهموی(ParabolicAntenna) در سیستم موقعیت رادیویی (رادار) در باندهای UHF و SHF

نویسنده: افشین رشید

آنتن سَهموی (Parabolic Antenna) آنتنی بازتابنده با بهرهٔ بالا است که برای ارتباطات داده‌ای و همچنین سیستم موقعیت رادیویی (رادار) در باندهای UHF و SHF طیف الکترومغناطیسی به کار می ‌رود. طول موج نسبتاً کوتاه تشعشع الکترومغناطیسی در این فرکانس‌ ها اجازه می‌ دهد تا بازتاب ‌کننده‌ ها، امواج را به ‌طور جهت ‌دار ارسال یا دریافت کنند.آنتن سَهموی (Parabolic Antenna)‌ نوعی از آنتن های گیرنده است که با استفاده از یک سطح بازتابنده یا پارابولیک برای هدایت امواج رادیویی و فرکانس­های مخابراتی استفاده می­شود.

.

.

قدرت آنتن پارابولیک در رادار ها برای اکتشاف ریز پرنده ها مانند پهباد بسیار بالا است.این نوع از آنتن گیرنده در مخابرات یکی از بهترین انخابها برای مناطقی است که نویز بالا دارند و سطح سیگنال دریافتی بسیار پایین است .آنتن سَهموی (Parabolic Antenna)‌ در اصل کار عدسی را در رادار انجام میدهند ، هر آنتن پارابولیک یک واحد دریافت کننده در فاصله کانونی خود قرار دارد ، سیگنال دریافتی توسط گرید یا صفحه آنتن به واحد دریافت کننده میفرستد . اما دلیل اینکه دارای بشقاب توری مانند هستند ، برای عبور جریان هوا است تا لرزش آنتن کم بشود ،هم به صورت عمودی و هم افقی مورد استفاده قرار میگیرند.

مزیت اصلی آنتن های رفلکتوری پارابولیک در رادار داشتن دایرکتیویته و در نتیجه گین بالاست که استفاده آنها را در رنج وسیعی از باند مایکروویو جهت انتقال دیجیتال و آنالوگ اطلاعات، ضروری نموده است. این کاربردها شامل انتقال رادیویی نقطه به نقطه (Line of Site)، ایستگاه های زمینی راداری، کاربرد های ردیابی، رادار کشف ریز پرنده (پهباد) ، اهداف نظامی و ... می باشد.هر دو گونه آنتن سَهموی (Parabolic Antenna)‌ یعنی دو رفلکتوری و تک رفلکتومی بسته به چگونگی سیستم تغذیه (Feeding) به دو نوع تغذیه متقارن یا هم محور (front-fed) و نامتقارن تقسیم می شوند.هر کدام از آنتن های فوق دارای مزایا و معایب ویژه ای است که ضرورت استفاده آنها را در کاربرد خاصی معینی می نماید. آنتن های غیر هم محور اثر سد دهانه (aperture blocking) را کاهش داده ولی در عوض دریافت پلاریزاسیون ناخواسته (XPOL) را افزایش می دهد.

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه چهارم اردیبهشت ۱۴۰۳

بررسی 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

مخفف باندهاگستره فرکانستقسیماتنمادها

b.mam( 3-30) KHzامواج۱۰ هزارمتریVLF

b.km(30-300) KHzامواج کیلومتریLF

b.hm(300-3000) KHzامواج هکتامتریFM

b.dam(3-30) MHzامواج دکامتریHF

b.m(30-300) MHzامواج متریVHF

b.dm(300-3000) MHzامواج دسیمتریUHF

b.cm(3-30) GHzامواج سانتیمتریSHF

b.mm(30-300) GHzامواج میلیمتریEHF

3000GHz-300امواج دسیمیلیمتر

.

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 شنبه یکم اردیبهشت ۱۴۰۳