سیستمهای  ESM (Electronic Support Measures) امواج ضد راداری (علوم مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

هدف اصلی این رده از سیستم ها فراهم آوردن امکان جلوگیری تاکتیکی از تحرک دشمن یا ادوات دشمن می باشد(Tactical Interception). ساده ترین و پرکاربردترین نمونه از این سیستم ها، سیستم های RWR (Radar Warning Receiver) هستند که با سیگنال های دریافتی از سوی یک هدف از پیش شناخته شده با نمونه های ذخیره شده از آن هدف را تشخیص می دهند. ترکیب سیستم های مختلف و انواع سنسور ها و تحلیل گرهای متفاوت باعث شده است تا امروزه با داشتن اطلاعات مناسبی از تشعشع کننده ها کمک شایانی جهت حمله به مواضع دشمن از طریق شناسایی و تشخیص مواضع دشمن باشند. 
حسن RWR ها سادگی آنها می باشد زیرا مبنای نتیجه گیری اطلاعات تعداد نسبتاً کمی از پارامترها با دقت متوسط می باشد. قابلیت اطمینان بالا، وزن کم و هزینه نسبتاً پایین، از سایر مزایای چنین سیستم هایی می باشد. 

غالبا ً RWR ها برای تشخیص یک تهدید قریب الوقوع و خطر حتمی بکار می روند. به عنوان مثال تشخیص یک رادار دشمن که بر روی سایت حفاظت شده قفل شده است. استفاده از RWR ها در هواپیماها و کشتی ها مرسوم است و خلبان یا کاپیتان کشتی را قادر می سازد تا در زمان مناسب عکس العمل مناسبی از خود نشان دهد. این عکس العمل می تواند یک مانور گریز باشد و یا ترکیبی از مانور و شلیک همزمان chaffو روش های jamming. در بخش ECM در خصوص روش chaff و تکنیک های مربوطه توضیح داده خواهد شد. در اینجا تنها به این نکته اشاره می شود که یک راه شلیک یک کارتریج اتفجاری شامل میلیون ها دیپل بسیار کوچک و سبک می باشد که یک اکو (echo) راداری بسیار قوی جهت مخفی کردن سایت مورد حفاظت ایجاد می نماید. سیگنال های الکترومغناطیس دریافت شده توسط آنتن ها ی یک سیستم ESM عموماً ترکیبی از پالس های بسیار فشرده پهن باند و امواج پیوسته می باشد. اطلاعاتی که در اختیار مرکز تحلیل و پردازش قرار می گیرد تا موقعیت اطراف را شبیه سازی کند غالباً در قالب فرکانس حامل (Carrier Frequency)، DOA(Direction Of Arrival) و TOA (Time Of Arrival) عرض پالس (PW) دامنه و مدولاسیون روی پالس ها و امواج پیوسته می باشد. پردازنده مرکزی سیستم ESM با دریافت چنین اطلاعاتی در طول زمان اطلاعات موقعیتی و وضعیتی تشعشع کننده های تولید کننده این اثرات را استخراج می کند. علی رغم تلاش ها و مطالعات فراوانی که در این زمینه صورت گرفته است همچنان تشخیص و استخراج اتوماتیک اطلاعات موقعیتی و وضعیتی یکی از مشکلات جنگ الکترونیک محسوب می شود. 

هدف این گونه سیستم ها جلوگیری از تبادل اطلاعات دشمن است. این کار از طریق تشخیص محل استقرار فرستنده ها و سیستم های رله رادیویی و دکدینگ پیغام ها و علائم رد و بدل شده به صورت همزمان صورت می گیرد. آگاهی از مقاصد دشمن را می توان مهمترین اطلاعات جهت عکس العمل های مناسب و مقابله متناسب دانست. 

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه بیست و چهارم دی ۱۴۰۰

تداخل سیگنال  signal interference 

نویسنده: افشین رشید

در مخابرات ، به سیگنالی که هم‌ زمان و در باندِ فرکانسیِ سیگنال اصلی (درحال عبور از فرستنده به گیرنده) منتشر شده و باعث مزاحمت و وقفه در مخابرات شود، تداخل (یا سیگنال تداخلی) گفته می‌شود.

هر‌ گاه دو (یا بیشتر) سیگنال همزمان با همان زاویه پرتاب در حال انتشار باشند ،  این دو سیگنال دارای مرحله مخالف هستند  ، آنها به طور مخرب بر هم دخالت می کنند و یکدیگر را از بین می برند. وقتی دو یا چند سیگنال در حالت (انتشار و زاویه یکسان) به هم می رسند، اختلالی در وضعیت قرار گیری اولیه آن ها در محیط به وجود می آید. جمع دو یا چند سیگنال در همان فضای اولیه انتشار را ‌تداخل سیگنال می نامند. 

تداخل، سیگنال دریافت‌ شده در گیرنده را تغییر داده، و می ‌تواند گیرنده را در دریافت سیگنال اصلی و استخراج اطلاعات آن با مشکل جدی روبرو کند. در واقع، سیگنال تداخلی با سیگنال اصلی جمع شده و وارد گیرنده مخابراتی می‌ شود. تداخل می‌ تواند عمدی (پارازیت) یا غیر عمدی (سیگنال فرستنده‌ های دیگر) باشد.تداخل را نباید با نویز ، یکی دانست. منشأ، اثر، و ویژگی‌ های این دو لزوماً یکی نبوده، و در حالت کلی، هر دو می ‌توانند مستقل از هم حاضر باشند. همان‌طور که نسبت سیگنال به نویز تعریف می‌شود، «نسبت سیگنال به تداخل» هم قابل تعریف است، به ‌طوری‌ که می‌توان در حالت کلی، «نسبت سیگنال به تداخل و نویز» را تعریف کرد. با مدیریت منابع رادیویی می‌توان از بروز تداخل جلوگیری کرد، یا اثرات مخرب آن را کاهش داد.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه هجدهم اسفند ۱۳۹۹

شناسایی سیگنالهای کـد شده فازی در رادارهای LPI و نحوه شنود آنـهـا در گـیـرنـده هـای ELINT و ESM 

نویسنده : افشین رشید

یکی از موضوعات مهمی که در رادارهای LPI اهمیت ویـژه ای پـیـدا میکند تکنیک فشرده سازی پالس میباشد. در یک تقسیم بندی کلی روشهای فشرده سازی پالس به دو دسته کلی فشرده سازی پالس بـامدولاسیون فرکانس و یا فاز تقسیم میشونـد. 

روش مـدولاسـیـون فرکانس به دو دسته مدولاسیون خطی و غیر خطی فرکانس و روش مدولاسیون فازی نیز به دو روش باینری و چند فازی انجام میگیـرد و به  سیگنالهای کد شده فاز معرفی میشوند.

تنوع کدهای چند فازی در رادارهای LPI

کدهای چند فازی دنباله هایی طول محدود، با دامنه ثـابـت و فـاز متغییر ϕk هستند که در آنها بر خلاف کدهای باینری مقادیـر ϕk میتواند هر مقداری بین 0 و 2π داشته باشد. افزایش تعداد عناصر یا مقادیر فاز در دنباله، امکان تولید دنباله هایی با طول بلندتر و سـطـح لوب فرعی پایین را میدهد که منجر به بهره پردازشی بـیـشـتـر در گیرنده میشود. از معروفترین کدهای چند فازی که در کاربردهـای راداری مورد استفاده قرارمیگیرند کدهای چندفازی بارکر، کـدهـای فرانک، P1 ،P2 ،P3 و P4 میباشد که در ادامه بررسی میشونـد. لازم به ذکر است که تنوع کدهای چند فازی که در رادار استفاده میشوند بسیار زیاد هستند و در  بخش رادار LPI فقط دو  دسته  از این کدهـا (فرانک و بارکر) استفاده میگردد.

(کد های فرانک ) شناسایی سیگنالهای کـد شده فازی در رادارهای LPI

این کد با مدولاسیون خطی فرکانس و کدهای بارکر ارتباط نزدیکـی دارد که به دلیل دستیابی به سطح لوبهای فرعی پایین در رادارهـا مورد استفاده قرار گرفته اند. اینکد از تقریب پله ای سـیـگـنـال بـا مدولاسیون فرکانس خطی با M پله فرکانسی و M نـمـونـه در هـر فرکانس حاصل میشود. پس شکل موج فرانک شامل یک سیگنال بـا دامنه ثابت میباشد که مدولاسیون فاز آن به وسیله فازهایی مطـابـق با سیستم رادار انجام میشود.

(کدهای بارکر) کاربرد تبدیلات زمان-فرکانس در پردازش سیگنال راداری LPI

ایده اساسی رادارهای LPI استفاده از پخش کردن توان تشعشع یافته در حوزه زمان و حوزه فرکانس (سیگنال های طیف گسـتـرده)، به منظور تولید چگالی طیف توان زیر سطح نویزِ ورودیِ گیرندة شنود میباشد. بنابراین برای اینکه گیرندة شنود بتواند این سیگنـالهـا را آشکارسازی کند به گین پردازشی بالایی نیاز دارد که معـمـولاً ایـن گین پردازشی در قسمت پردازش سیگنال گیرنده دیجیتال بـهدسـت میآید. احتمال پایین شنود سیگنالهای رادار LPI قابلیت آشکـارسـازی گیرنده های شنود امروزی را با مشکل مواجه کـرده اسـت. مـیـزان موفقیت یک رادار LPI ،به میزان سخت بودن آشکارسازی سیـگـنـال آن برای گیرندههای شنود، وابسته میباشد. نشان داده شده کـه بـا پردازشهای خاص در قسمت پردازش سیگنال گیرنده دیـجـیـتـال میتوان میزان LPI بودن رادار را کاهش داد یا آن را از LPI بـودنخارج کرد.برای استخراج اطلاعات سیگنال، تبدیل فوریه به عنوان ابزار اصلی پردازش سیگنالها در شاخه های مختلف مورد استفاده قرار میگیـرد ولی این تبدیل ضعف های کلیدی دارد که مرتبط به پایه های مختلـط آن میباشد. یکی از ضعف های تبدیل فوریه این است که برای تحلیل سیگنالهای غیر ایستان و سیگنالهای دارای تغیرات ناگهانی مناسب نمیباشد. تبدیل فوریه برای یک سیگنال نشان میدهد که سیگـنـال مورد نظر دارای چه فرکانسهایی میباشد ولی نمیتواند زمان وقـوع هر فرکانس را نمایش دهد. بنابراین ضعف اساسی تبدیل فرکانس راداری LPI ایـن است که در تبدیل به حوزة فرکانس اطلاعات زمانی از بیـن مـیرود. برای غلبه بر این مشکل باید در این تبدیل اصلاحاتی صورت گیرد تا بتواند در تحلیل سیگنالهای غیر ایستان مفید باشد. برای این منظور برخی تبدیلات خطی و غیر خطی معرفی شدند کـه در تـبـدیـلات QMFB به طور خطی نظیر تبدیل فوریه زمان کوتاه، تبدیل ویولت و همزمان نمیتوان تفکیک پذیری فرکانسی و زمانی خوبـی داشـت و برای رسیدن به یک تفکیک پذیری فرکانسی خوب، حجم محاسبـات بالایی نیاز است. برای رفع این مشکلات تبـدیـلهـای غـیـرخـطـی معرفی شدند. توزیع وینر-ویل بهعنوان یکی از چند تکنیک تحـلـیـل زمان فرکانسی غیرخطی در پردازش سیـگـنـال ذکـر شـده اسـت.

نکته:  در این تحلیل عمل تشخیص حضور یک سیگنال LPI ومشخصات مدولاسیون LPI در مقادیر مختلف سیگنال بـه نـویـز را به دست میآید.

 نتایج شبیه سازیهای صورت گرفته برای انواع سیگنالهایِ LPI راداری آمده است. طبق این نتایج، توزیع وینر-ویل برای آشکارسازی سیگنال و تشخیـص پـارامـتـرهـای آن در مـورد سیگنالهای FMCW ،کدهای چندفازه و چندزمانه مناسب میباشـد. این توزیع برای کدهای کاستاس،FSK و PSK/FSK به خوبی عـمـل نمیکند. اما برای سیگنال PSK/FSK و FSK تکنیک CWD نـتـایـجبسیارخوبی ارائه میکند

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه هجدهم بهمن ۱۳۹۹

قدرت سیگنال(power frequncy) چیست ؟؟؟

نویسنده: افشین رشید

واحد توان سیگنال رادیویی وات (w)می­ باشد که بعلت کوچک بودن مقادیر توان معمولاً با یکهزارم این مقدار یا میلی وات (mW) نمایش داده می­ شود.

توان سیگنال رادیویی، میزان مسافت قابل انتشار برای موج رادیویی را مشخص می­نماید . با توجه به افت بالای توان در سیگنالهای رادیویی و جهت مقایسه مقادیر مختلف آن، از لگاریتم مقدار میلی وات و یا دسیبل میلی وات (dbm) نیز استفاده گسترده­ای می­ شود:

Power(dbm)=10 Log10 (Power(mw))

سیگنال رادیویی ارسالی از سوی فرستنده بعلت عواملی همچون مسافت طی شده، جذب و انعکاس توسط موانع و .. دچار تضعیف شده و توسط گیرنده دریافت می­شود.برای داشتن یک ارتباط مطمئن  و با قدرت مخابراتی هر دو مقدار RX و TX میبایست مناسب وقدرت فرکانس گیرنده و فرستنده هم سطح باشد.

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه هجدهم آذر ۱۳۹۹

آشنایی با روش رادار نفوذی زمین GPR امواج اِکتشافی (علوم مخابرات) قدرت نفوذ و ضریب توان

نویسنده: افشین رشید

Ground Penetrating Radar (GPR) یا روش رادار نفوذی زمین یکی از روش‌های ژئوفیزیکی با قدرت تفکیک بالا است که توسط امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بالا، تغییرات خواص الکتریکی را در اعماق کم آشکارسازی می‌کند. این روش کاربرد گسترده ای در اکتشاف کانسارهای متعدد فلزی و غیرفلزی، تعیین موقعیت حفره های کارستی، اکتشاف منابع آب زیر زمینی، مکان یابی تاسیسات زیرزمینی مانند لوله، کابل، کانال، قنات و شناسایی شکستگی ها و درز و شکاف ها دارد. از مزایای نسبت به دیگر روش های ژئوفیزیک اکتشافی و مهندسی، می توان به غیر مخرب بودن، دقت و قدرت تفکیک بالا، برداشت سریع و ارزان اشاره کرد. در این روش، امواجی از دستگاه  GPR ساطع شده و به داخل زمین نفوذ می‌کند. این امواج در برخورد با ناپیوستگی‌ها، به دلیل تغییر در گذردهی الکتریکی در دو طرف مرز مشترک دو محیط، بازتاب می‌شوند. بازتابش‌ها توسط دستگاه دریافت شده و با توجه به سرعت این امواج که در محیط‌های مختلف متفاوت است می‌توان اطلاعاتی مانند جنس محیط، عمق مواد مدفون، موقعیت مرز لایه‌های درون زمین و … را به دست آورد.

قدرت نفوذ و دقت روش  GPR

قدرت نفوذ و دقت روش GPR  وابسته به فرکانس موجی است که توسط دستگاه به درون زمین ارسال می‌شود. هر چه این موج فرکانس پایین‌تری داشته باشد، قدرت نفوذ آن افزایش می‌یابد و می‌توان لایه‌های عمیق‌تری از زمین را توسط این موج شناسایی نمود. اما در مقابل قدرت تفکیک و در نتیجه دقت روش کمتر می‌شود. یعنی در اعماق کمتر قدرت تفکیک بالاتری وجود دارد و اجسام با ابعاد کوچک تر را نیز می‌توان شناسایی نمود. اما هر چه عمق بیشتر می‌شود، اجسام باید ابعاد بزرگ‌تری داشته باشند تا توسط این روش قابل شناسایی باشند.

دستگاه‌های GPR معمولا دارای آنتن‌های مختلف می‌باشند. هر کدام از این آنتن‌ها قادر هستند تا موج با فرکانس خاصی را از خود ساطع کنند. با توجه به موارد گفته شده، هر کدام از این آنتن‌ها جهت شناسایی هدف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه بیست و هشتم دی ۱۳۹۷

عملکرد و 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 جمعه بیست و ششم مرداد ۱۳۹۷

آنتن فرستنده چیست ؟ (نحوه عملکرد و کاربرد)مخابرات 

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 سه شنبه بیست و ششم تیر ۱۳۹۷

نحوه عملکرد و کاربرد (هارپ) HAARP  (علوم مخابرات- راداری )

هارپ یک پروژه تحقیقاتی است که در ظاهر برای بررسی و تحقیق درباره لایه‌ی یونوسفر و مطالعات معادن زیرزمینی (با استفاده از امواج رادیویی ELF/ULF/VLF) می‌باشد. از هارپ می‌توان با کمک امواج و نیروی(فرکانس_ ولتاژ) در یونیسفر   برای دگرگونی وضعیت آب و هوایی جهان، ایجاد سونامی و نیز مختل کردن سیستم‌های ارتباطی - راداری و مواردی ازاین دست استفاده کرد.یونوسفر به لایه‌های بالایی جو کره زمین گفته می‌شود که درفاصله ۵۰ کیلومتری الی ۱۰۰۰ کیلومتری بالاتر از سطح زمین قراردارد.با هارپ میتوان (ولتاژ فشار قوی برپایه فرکانس) آزمایش‌هایی برای تحریک موقت یک منطقه محدود از یونوسفر انجام داد، تحریک کردن لایه حساسی، چون یونوسفر می‌تواند پیامد‌های فاجعه باری به همراه داشته باشند.‌ انتشار امواج آسمانی به نوعی انشار اطلاق می گردد که در آن امواج رادیویی منشر شده در فضا بعد از برخورد با لایه های یونیزه ی جو(یونسفر)مجددا به طرف زمین منحرف می گردند.ناحیه ی یونیزه ی جو از 50کیلومتری سطح زمین شروع می شود و تا ارتفاع 400کیلومتری ادامه می یابد.

ناحیه ی یونسفر خود به سه لایه تقسیم بندی شده است که به ترتیب (ارتفاع)به لایه هایF,E,D معروف اند.

سیستم هارپ (HAARP) طوری طراحی شده است که بر روی آیونوسفیر تاثیر مستقیم داشته باشد. از نمونه های این تاثیرات قرمز و گداخته شدن و یا ذره بینی نمودن لایه را میتوان نام برد.اصابت به آیونوسفیر و بازگشت به زمین قادر اند نه تنها به عمق دریا بروند بلکه فرا تر رفته و به اعماق زمین نیز وارد میشوند و عملکرد آن بمانند "رادیو ترموگرافی" (Radio Thermography) است که امروزه ژئولژیست ها برای  اکتشافات مخازن مختلف شامل گاز و نفت استفاده می کنند.  وقتی یک موج کوتاه "رادیو ترموگرافی" به داخل زمین فرستاده میشود به لایه های مختلف برخورد کرده و آن لایه ها را به لرزه می آورده و از لرزش صدایی با فرکانسی مخصوص تولید و به سطح زمین باز میگرداند و ژئولژیست ها از صدای بازگشتی قادرند مخازن زیرزمین را شناسایی کرد.

وقتی که آیونوسفیر گداخته شده (به رنگ قرمز دیده می شود) و سپس مثل یک قلب شروع به تپش میکند و از این تپش ها، فرکانس های فوق کوتاه تولید شده که پس از اصابت به زمین به  داخل آن نفوذ مینماید .

(ساختمان داخلی هارپ Haarp)

هارپ دارای آنتن های  متعدد و مجتمع در سطح زمین میباشد این آنتن ها امواج مافوق کوتاه ELF/ULF/VLF  را تولید و به آیونوسفیر پرتاب می کنند. در واقع یک سیستم مخصوص(پرتاب سیگنال _ ولتاژ فشار قوی) متشکل از  (١٨٠ برج آنتن آلومنیومی به ارتفاع ٥٠/٢٣متر) تشکیل و برروی زمینی وسیعی به مساحت حداقل ٢٣٠٠٠ متر مربع میباشد.رادیوترموگرافی سیستمی است که با قدرتی به کوچکی ٣٠ وات لایه های زیر زمینی را به لرزه درمی آورد و حال آنکه هارپ سیستم فوق الاده پیشرفته تری است که همان لایه های زمین را می تواند با استفاده از قدرتی برابر با ١,٠٠٠,٠٠٠,٠٠٠ (یک میلیارد)  تا ,١٠,٠٠٠,٠٠٠,٠٠٠ (ده میلیارد) وات  را بلرزاند.(مثل به لرزه در آوردن لایه های زیر زمین به سبب اصابت فرکانس های تولید شده از آیونسفیر) و سپس در گوش صدا تولید شده و شنونده آنرا به شنود.

با کمی فکر کردن می توان متوجه این شد که تکنولوژی هارپ "با ویژگی معادن یابی" برای پیدا کردن مخزن های گازی و نفتی ساخته نشده است. زیرا برای پیدا کردن مخازن نیاز به یک میلیارد وات نیست و یک ترموگراف برای این کار کافیست. با توجه به تاثیرات هارپ بر روی آیونوسفیر و نهایتا تاثیرات آن بر روی زمین و وضعیت آب و هوا، می باشد.این تغییرات شامل خشکسالی در مناطقی که تا به حال بی سابقه بوده است، بارندگی های سیل آسا در جاهایی که به خشک بودن معروف هستند، طوفان ها و سونامی ها و ساده تر از همه ایجاد زلزله را میتوان برای هارپ به شمار آورد. امواج بازگشتی از آیونوسفیر، پس از ورود به عمق دریا میتوانند صدمات جانی برای موجودات دریایی، به خصوص نهنگ ها و دلفین ها را در بر داشته باشند.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه ششم خرداد ۱۳۹۷

آنتن کاسگرین چیست؟( نحوه عملکرد و ساختار اصلی و کاربرد)

نویسنده: افشین رشید

(ساختمان اصلی کاسگرین امواج ماکروویو )

آنتن کاسگرین نوعی آنتن مایکروویو که تغذیه گر آن در نزدیکی یا روی سطح بازتابنده ی اصلی نصب می شود و جهت آن به طرف آینه ای واقع در کانون سطح بازتابنده است . انرژی تغذیه گر ابتدا به آینه تابیده و سپس از طریق آن به روی بازتابنده اصلی پخش می شود . با این روش ، که از فن آوری تلسکوپ نوری الهام گرفته است . دیگر نیازی به نصب یک تغذیه گر سنگین در فاصله دوری از بازتابنده ی اصلی نیست .

(کاربرد آنتن کاسگرین)

عمده ترین کاربرد موج میلیمتری تصویر برداری از اشیای فلزی مدفون است. با توجه به منحنی های تضعیف سیگنال ، فرکانس 94 گیگاهرتز یکی از انتخابهای طیف موج میلیمتری می باشد. در این مقاله، طراحی و شبیه سازی آنتن یک سامانه تصویر بردار موج میلیمتری مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. هدف غایی از سامانه ی مذکور استخراج تصویر با دقت تفکیک 2 سانتی متر در 2 سانتی متر در فاصله چهارمتری (میدان نزدیک) است. بدین لحاظ جهت نیل به هدف فوق، توان سیگنال در فاصله چهار متری و افست یک سانتی متری از محور آنتن بایستی به اندازه نصف آن در همین فاصله روی محور آنتن باشد. با توجه به ویژگی مذکور نیاز به یک آنتن بازتابنده با قطر 70 سانتی متر با ساختار کاسگرین است. آنتن تغذیه بازتابنده دارای پهنای پرتو 12 دسیبل به اندازه 24 درجه با مرکز فاز نقطه ای است. با توجه به آنکه نقطه تمرکز انرژی در فاصله ی میدان نزدیک قرار دارد از بازتابنده های فرعی مختلفی جهت استحصال بهترین بازدهی استفاده شده است. همچنین اثر چرخاندن بازتابنده ی فرعی روی توزیع توان و بازده داده شده است.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه بیست و ششم اردیبهشت ۱۳۹۷ |

تاثیر مخرب الکترو مغناطیس (میدان مغناطیسی) یا ناپایداری حرارتی بر سیستم های مخابراتی- راداری (علوم مخابرات)

نویسنده: افشین رشید

علت وجود خاصیت مغناطیسی در برخی مواد، وجود مولکول های دو قطبی مغناطیسی است. هر یک از این مولکول ها در حقیقت یک ذره آهنربایی با دو قطب N و Sهستند که اگر به صورت منظم کنار هم قرار بگیرند، خاصیت مغناطیسی قوی تر شده و میدان مغناطیسی ایجاد می شود.میدان‌ های الکترومغناطیس را میتوان به‌عنوان مناطق نامرئی انرژی معرفی کرد. که اغلب به تشعشعات الکترومغناطیس اتلاق می‌شود که با استفاده از برق و انواع مختلف نور طبیعی و یا ساخته دست بشر  ایجاد می‌شوند.میدان‌ های مغناطیسی از جریان الکتریکی ایجاد می‌شود. هر چه میزان الکتریسیته در میدان مغناطیسی قوی‌تر باشد، تابش الکترومغناطیس قوی‌تر است.میدان‌های الکترومغناطیسی متغیر در زمان که توسط دستگاه‌های الکتریکی مصنوعی  تولید می شوند، نمونه‌ای از میدان‌های فرکانس کم (ELF) هستند که به‌طور کلی فرکانس‌هایی تا 300 هرتز دارند.فرکانس‌های متوسط (IF) از 300 تا 10 مگاهرتز؛ امواج رادیویی با فرکانس بالا “بخشی از طیف الکترومغناطیسی” مانند تشعشع نور هستند. که توسط دستگاه هایی مانند هارپ تولید میشوند.

نحوه نفوذ امواج مخرب الکترومغناطیس (طبیعی_ مصنوعی) در امواج راداری- مخابراتی_ ارتباطی - دیتا

گردابه پشت امواج مخابراتی _ ارتباطی _ دیتا که از جدایش جریان روی آنها به وجود می‌آید موجب ایجاد نیروهای ناپایا و ارتعاش روی آنها می‌گردد. کنترل رفتار مخرب این گردابه و فرونشاندن ناپایداری‌های حرارتی و جریانی ایجاد شده توسط آن از دیرباز مورد توجه بسیاری از محققین بوده است. با اعمال میدان مغناطیسی در جهت مناسب، رفتار مخرب گردابه و ناپایداری‌ های حرارتی و جریانی ایجاد شده توسط آن را در یک فرکانس و امواج پایه  کنترل کرد. میدان مغناطیسی موجب کاهش انتقال می‌شود. برای جبران این مشکل وهمچنین کاهش طول فرکانس ها ، از مواد متخلخل با نفوذ پذیری و هدایت حرارتی بالا استفاده میشود.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه شانزدهم فروردین ۱۳۹۷