رادار (پالس دوپلر) Pulse doppler (با موج پیوسته)

نویسنده : افشین رشید

رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.پردازش سیگنال های راداری پالس داپلر معمولاً به عنوان دنباله ای از مراحل شناخته می شود که به عنوان زنجیره پردازش شناخته می شوند. پردازش سیگنال برای افزایش نسبت سیگنال به نویز و برای افزایش عملکرد تشخیص ، ایجاد تمایز بین اهداف واقعی و تداخل ، درهم ریختگی یا مسدود کردن و استخراج اطلاعات مورد نظر در مورد اهداف که حداقل شامل آنها است ، اعمال می شود. دامنه و سرعت هدف. در حالی که نظم و عملیات دقیق پردازش از رادار به رادار دیگر متفاوت است. 

رادار دوپلر پالس سامانه راداری است که نه تنها موقعیت هدف را شناسایی می ‌کند؛ (از قبیل جهت، برد، و ارتفاع) بلکه سرعت شعاعی هدف را نیز اندازه می ‌گیرد. این رادار از اثر دوپلر برای مشخص کردن سرعت نسبی اشیاء استفاده می ‌کند.

سیستم های راداری داپلر با طراحی خود می توانند اطلاعاتی راجع به حرکت اهداف و همچنین موقعیت آنها ارائه دهند. وقتی پالس امواج رادیویی را منتقل می کند ، سیستم فاز (شکل ، موقعیت و فرم) آن پالس ها را ردیابی می کند.رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه بیست و یکم تیر ۱۴۰۱

رادار (پالس دوپلر) Pulse doppler اثر داپلر از سیگنال بازگشت (برای تعیین سرعت شِی)

نویسنده : افشین رشید 

رادار پالس داپلر نوعی  رادار سیستم است که در محدوده تعیین شده به هدف با استفاده از تکنیک پالس زمان بندی، و با استفاده از اثر داپلر  از سیگنال بازگشت برای تعیین سرعت شی مورد نظر استفاده میگردد. این ترکیبی از ویژگی های رادارهای پالس و رادارهای موج پیوسته است که قبلاً به دلیل پیچیدگی مدار های الکترونیکی از یکدیگر جدا بودند.

سیستم های راداری داپلر با طراحی خود می توانند اطلاعاتی راجع به حرکت اهداف و همچنین موقعیت آنها ارائه دهند. وقتی پالس امواج رادیویی را منتقل می کند ، سیستم فاز (شکل ، موقعیت و فرم) آن پالس ها را ردیابی می کند.رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.

رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.پردازش سیگنال های راداری پالس داپلر معمولاً به عنوان دنباله ای از مراحل شناخته می شود که به عنوان زنجیره پردازش شناخته می شوند. پردازش سیگنال برای افزایش نسبت سیگنال به نویز و برای افزایش عملکرد تشخیص ، ایجاد تمایز بین اهداف واقعی و تداخل ، درهم ریختگی یا مسدود کردن و استخراج اطلاعات مورد نظر در مورد اهداف که حداقل شامل آنها است ، اعمال می شود. دامنه و سرعت هدف. در حالی که نظم و عملیات دقیق پردازش از رادار به رادار دیگر متفاوت است.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه هفدهم تیر ۱۴۰۱ |

رادار (پالس دوپلر) Pulse doppler ساختار ، عملکرد و کاربرد ها (علوم مخابرات) 

نویسنده:  افشین رشید 

نکته: رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.

پردازش سیگنال های راداری پالس داپلر معمولاً به عنوان دنباله ای از مراحل شناخته می شود که به عنوان زنجیره پردازش شناخته می شوند. پردازش سیگنال برای افزایش نسبت سیگنال به نویز و برای افزایش عملکرد تشخیص ، ایجاد تمایز بین اهداف واقعی و تداخل ، درهم ریختگی یا مسدود کردن و استخراج اطلاعات مورد نظر در مورد اهداف که حداقل شامل آنها است ، اعمال می شود. دامنه و سرعت هدف. در حالی که نظم و عملیات دقیق پردازش از رادار به رادار دیگر متفاوت است.

سیستم های راداری داپلر با طراحی خود می توانند اطلاعاتی راجع به حرکت اهداف و همچنین موقعیت آنها ارائه دهند. وقتی پالس امواج رادیویی را منتقل می کند ، سیستم فاز (شکل ، موقعیت و فرم) آن پالس ها را ردیابی می کند.رادار های داپلر برای شناسایی اهداف متحرکی که سطح اکو رادار آنها بسیار کوچکتر از بازگشت شلوغی زمین است استفاده می شوند. اهداف متحرک با استفاده از پدیده داپلر از شلوغی به صورت فراوانی جدا می شوند. رادار های داپلر با موج پیوسته دارای یک قابلیت عملیاتی حداکثر دامنه هستند زیرا نشتی بین فرستنده و گیرنده باعث اشباع گیرنده می شود. این محدودیت در رادار پالس-داپلر با تقسیم زمان در چرخه های انتقال و دریافت برطرف می شود.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه سیزدهم تیر ۱۴۰۱

(علوم مخابرات ) 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 شنبه یازدهم تیر ۱۴۰۱

رادارگریز و (رادارگریزی technology Stealth) نحوه عملکرد و کاربرد (علوم مخابرات)

نویسنده: افشین رشید

در برخی موارد رادار گریز ها با ارسال امواج VHF توسط رادار قابل شناسایی میباشند. و این ناشی از اختلافات سیگنال های بازگشتی است که در هنگام ارسال هیچ اختلافی (درواقع اختلاف فاز) با هم نداشتند. همچنین تداخل کمتر و مزایای سیگنالی بهتری در این روش نسبت به روش نامنسجم دارد.رادارگریزی (Stealth) به عمل پنهان شدن یا گریختن از دید رادار و وسایل آشکارساز گفته می‌شود. رادارگریزی بیش از اینکه یک تکنولوژی باشد، یک مفهوم است که گستره وسیعی از تکنولوژی ها و ویژگی های طراحی را در بر می گیرد. به عنوان یک مفهوم، رادارگریزی چیز جدیدی نیست. در مورد هواپیما ها، رادارگریزی به معنی پنهان شدن در برابر آشکار سازی توسط رادار است. 

در کل میتوان گفت فناوری رادارگریزی/Stealth technology» به مجموعه‌ای از اقدامات متقابل الکترونیکی و تاکتیک‌های نظامی است که باعث سخت‌تر شدن شناسایی تجهیزات و تسلیحات نظامی توسط رادار دشمن می‌شود.این تکنولوژی با این که نمی‌تواند به طور کامل امکان شناسایی هواپیما، زیردریایی، موشک یا ناو یا هر وسیله رادارگریز دیگری را از بین ببرد. اما با کاهش سطح مقطع راداری آن، فاصله‌ای که رادار می‌تواند به طور موثر آن را شناسایی کند به شدت کاهش می‌دهد. تاکتیک‌هایی مانند پرواز در ارتفاع بسیار پایین یا بالا، طراحی بدنه به شکلی که امواج راداری را منحرف کنند یا استفاده از موادی که امواج راداری را جذب می‌کنند از جمله روش‌هایی است که برای رادارگریز کردن یک شی استفاده می‌شوند.

چرا رادارگریزی؟؟؟

در مورد هواپیماها، رادارگریزی به معنی پنهان شدن در برابر آشکار سازی توسط رادار است. پس از جنگ دوم جهانی برخی طراحان هواپیما و استراتژیست ها نیاز به طراحی هواپیمایی که خط اثر راداری (radar signature) کوچکی داشته باشد را احساس کردند (یک خط اثر راداری بزرگی اثری است که یک هواپیما بر روی صفحه رادار در یک زاویه و مسافت مشخص بجای می گذارد. از خط اثر راداری اغلب به سطح مقطع راداری یا radar cross section یاد می شود). ولیکن به مدت چندین سال، توانایی آنها برای پنهان شدن از رادار به دلایل متعددی محدود بود. یک محدودیت عمده،‌ ناتوانی طراحان هواپیما در تعیین نحوه دقیق انعکاس امواج رادار از روی هواپیما بود. و با شناسایی در رادار مورد هدف سیستم های پرتاب زمینی موشک قرار میگرفت .

برای همین رویکرد رادارگریزی مورد توجه قرار گرفت.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه بیست و پنجم بهمن ۱۴۰۰

رادارهای آرایه فازی (رادار SAR ؛ mono pulse) علوم مخابرات

نویسنده: افشین رشید

رادارهای آرایه فازی
به طور خلاصه در رادارهای آرایه فازی تعدادی آنتن، سیگنال‌های با فاز متفاوت از یکدیگر تولید می‌کنند که این امر سبب تقویت سیگنال در جهت دلخواه و تضعیف آن در جهت‌های نامناسب می‌شود. لذا به کمک این رادارها می‌توان بدون نیاز به حرکت دادن مکانیکی جهت لوب اصلی آنتن را تغییر داد. علاوه بر این با توجه به تعدد آرایه‌های ارسال، دریافت می‌توان هر تعداد از آرایه‌های یک آنتن را برای کار خاصی اختصاص داد.
دو گونه‌ی اصلی رادارهای آرایه فازی عبارت‌اند از:
1- غیرفعال: در این نوع رادارها تغذیه‌ی کلیه‌ی آنتن‌ها توسط یک منبع مولد واحد صورت می‌گیرد و به کمک شیفت‌دهند‌های فاز می‌توان فاز خروجی هر آرایه را تغییر داد. در این نوع آنتن تنها یک پرتو اصلی می‌توان تولید کرد.
2- فعال: در این نوع رادارها هر آرایه مولد مستقلی دارد لذا کنترل بیشتری بر روی آرایه‌ها وجود داشته و امکان تولید چندین پرتو اصلی وجود دارد. لازم به ذکر است قیمت تمام شده‌ی این نوع آنتن به علت پیچیدگی‌های فراوان بیش از نوع غیرفعال است.
همانطور که در ساختار آنتن آرایه فازی امواج تولیدی مولد ابتدا وارد شیفت دهنده شده سپس به تعدادی آرایه ارسال دریافت وارد می‌شود. با کنترل شیفت دهند‌ی فاز می‌توان پرتو دلخواه را تولید کرد.

رادارهای SAR
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 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.

رادار منوپالس Monopulse

نام گذاری این نوع رادارها از آنجایی است که این رادار به کمک چند المان دریافت کننده (به طور معمول چهار المان) و تاباندن تنها یک پالس اطلاعات مورد نیاز از هدف را استخراج می‌کنند. از طریق مقایسه فاز و دامنه امواج ورودی به هر المان و انجام برخی محاسبات اطلاعات مورد هدف نیاز استخراج خواهد شد.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه بیست و چهارم آذر ۱۴۰۰

نحوه عملکرد رادارهای بای‌استاتیک Bistatic (علوم مخابرات )

نویسنده: افشین رشید

یک رادار بای‌استاتیک  در باند 390 الی 430 مگاهرتز کار می کند. 

رادارهای بای‌استاتیک Bistatic
در این نوع رادارها آنتن گیرنده و فرستنده در فاصله‌ای بسیار دور از یکدیگر قرار دارند.این امر سبب جلوگیری از تداخل مد فرستندگی/گیرندگی می‌شود و علاوه بر این سبب کاهش آسیب‌پذیری سامانه در برابر حملات هوایی می‌شود چرا که می‌توان چندین آنتن گیرنده‌ی پسیو را با یک فرستنده بکار گرفت. از این نوع رادار جهت رهگیری هواگردهایی که با فرم‌دهی خاص بدنه از دید رادار پنهان می‌شوند کاربرد دارد. در این نوع رادارها سیگنال پس از طی فاصله‌ی RT به هدف رسیده و بازتاب آن با طی فاصله‌ی RR به گیرنده می‌رسد. لذا مجموع این فاصله را می‌توانیم به کمک فرمول زیر در صفحه رادار بیابیم:

{Ct=Rr+Rt}

در کل دسته‌بندی انواع رادارها را می‌توان بر اساس به سخت‌افزار، نرم‌افزار، تکنیک‌های پردازش سیگنال، نوع کارکرد، فرکانس کاری و... انجام داد.

نقش اصلیِ یک سامانهٔ راداری، نظارت بر یک گسترهٔ بزرگ و تشخیص جسم‌های متحرک، ردیابی هدف‌ها و استخراج مشخصه‌هایی مانند فاصله، جهت، سرعت، ارتفاع و اندازهٔ هدف است. رادارهای نظامی برای کاربردهای نظارت، ردیابی هدف، هدایت و ناوبری ، و دیدن از پشت موانع ساخته می‌شوند.  

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه بیست و سوم آبان ۱۴۰۰

رادارهای مونواستاتیک Monostatic ( علوم مخابرات)

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

رادارهای مونواستاتیک Monostatic 
رادارهایی که فرستنده و گیرنده‌ی آنها در یک نقطه واقع است را مونواستاتیک می‌نامیم. در واقع فاصله‌ی بین گیرنده و فرستنده در ای رادارها بسیار کوچکتر از فاصله نقطه‌ی استقرار رادار نسبت به هدف است لذا فرستنده و گیرنده یک فضای یکسان را پوشش می‌دهند. در اغلب موارد فرستنده و گیرنده‌ی رادار مونواستاتیک در یک سامانه تعبیه شده و از یک آنتن استفاده می‌کنند. جداسازی دو مود کاری گیرندگی و فرستندگی در این رادارهایی که از یک آنتن گیرنده فرستنده استفاده می کنند توسط واحدی به نام سلول گیرنده/فرستنده یا T/R cellیا داپلکسر Duplexer صورت می‌گیرد. این سلول وظیفه دارد در حالت فرستندگی ورودی گیرنده را بلوکه کند.  در این رادارها به کمک اندازه‌گیری زمان رفت و برگشت سیگنال و ضرب آن در سرعت حرکت موج (سرعت نور) فاصله هدف استخراج می‌شود. همچنین سرعت هدف را می‌توان به کمک خاصیت شیفت داپلر فرکانس اکو هدف محرک تشخیص داد.

کاربرد و کارکرد  رادارهای مونواستاتیک

رادار جستجو و نظارت هوایی مونواستاتیک با برد نسبتاً بالا و دو بعدی و همچنین با برد در حدود 300 کیلومتر و سه بعدی و نمونه ای با قابلیت مقابله با جنگ الکترونیک تا 360 کیلومتر و انواعی از رادارهای پسیو است. فرکانس هایی که در دسته وی-اچ-اف قرار می گیرند از قابلیت بالایی در کشف اهداف پنهان کار برخوردارند .

گفتنی است رادارهایی که در آن فرستنده و گیرنده یکی هستند مونواستاتیک، آنهایی که فرستنده و گیرنده در دو نقطه متفاوت و فاصله دار هستند بایاستاتیک و مجموعه هایی با چند گیرنده و چند فرستنده جدا از هم مولتی استاتیک گفته می شود.گفتنی است یکی از روش های پنهان کاری رادار استفاده از سطوح زاویه دار یا منحنی در بدنه هواگرد به طوری است که بازتابش امواج به محل فرستنده برنگردد. با استفاده از رادارهایی با فرستنده و گیرنده فاصله دار که در محل های متفاوتی نصب شده اند، بازتاب های حاصله از هواگرد رادار گریز توسط گیرنده ای دیگر دریافت شده و در نتیجه هدف کشف می شود.

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه پانزدهم آبان ۱۴۰۰

رادار پالسی (تپی) نحوه عملکرد و کاربرد (علوم مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

دسته‌ بندی انواع رادارها را می‌توان بر اساس به سخت‌افزار، نرم‌افزار، تکنیک‌های پردازش سیگنال، نوع کارکرد، فرکانس کاری و... انجام داد.

رادارهای پالسی Pulsed (تپی)
رادار پالسی راداری است که ابتدا یک پالس ارسال می‌کند و سپس منتظر رسیدن اکو اهداف می‌ماند. این امر مانع از تداخل بین گیرندگی و فرستندگی می‌شود و امکان استفاده از یک آنتن واحد به عنوان گیرنده و فرستنده را فراهم می‌آورد. با اندازه‌گیری زمان بین ارسال و دریافت می‌توان برد هدف را بدست آورد (در رادارهای مونواستاتیک)

از آنجا که رادارهای مونواستاتیک نمی‌توانند همزمان به ارسال و دریافت امواج مبادرت ورزند دارای برد کور هستند که از طریق فرمول زیر قابل محاسبه است: 

 ¥ ⅔CT² =RM

به عبارت دیگر رادار زمانی در مد گیرندگی قرار دارد که انتهای پالس ارسالی از آنتن خارج شده باشد. شایان ذکر است ممکن است پس از ارسال دو پالس اکوی پالس اول به رادار برسد که در این حالت دچار ابهام در برد خواهیم شد.حال اگر یک رادار پالسی از خاصیت شیفت داپلر جهت استخراج سرعت هدف استفاده کند به آن رادار پالس داپلری می‌گوییم.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه بیست و دوم مهر ۱۴۰۰

 رادار چیست؟؟ (انواع رادار ؛ عملکرد و کاربرد ) علومِ مخابرات

نویسنده : دکتر افشین رشید

رادار یک دستگاه رادیویی است که برای مشاهده اجسام و اندازه‌گیری برخی ویژگی‌های آنها به وسیله امواج الکترومغناطیسی به کار می‌رود. کاربرد اصلی رادار و محل پیدایش و رشد آن در صنایع نظامی و هوانوردی ؛ دریایی است.

نقش اصلی یک سیستم راداری نظارت بر یک محدوده بزرگ و تشخیص اجسام متحرک، ردیابی اهداف و استخراج مشخصاتی مانند سرعت و ارتفاع و ... می‌باشد.

رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد . سنسورها سیگنال های مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنال های بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می کند

. قدرت (میزان انرژی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد . با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنال ها می توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد . از مزایای شاخص رادار می توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد. امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران می باشند . از آنجایی که عملکرد رادار با طرز کار سنسورهایی که با طیف های مرئی ومادون قرمز کار می کنند متفاوت است لذا می توان با تلفیق اطلاعات بدست آمده تصاویر دقیقی را بدست آورد.

انواع رادار(نحوه عملکرد و کاربرد) :

نواع رادار

رادارها 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 .

_ موج رادار پالسی رادار موج پیوسته(سینوسی) 

مکانیسم عمل همانطور که امواج دریا و امواج صوتی پس از رسیدن به مانعی منعکس می‌شوند، امواج الکترومغناطیسی هم وقتی به مانعی برخورد کردند، بر می‌گردند و ما را از وجود آن آگاه می‌سازند. به کمک امواج الکترومغناطیسی نه تنها از وجود اجسام در فاصله دور باخبر می‌شویم، بلکه بطور دقیق تعیین می‌کنیم که آیا ساکن هستند یا از ما دور و یا به ما نزدیک می‌شوند ؛ حتی سرعت جسم نیز بخوبی قابل محاسبه است.

کاربردها نظارت و رهگیری هواپیماها و موشکها نظارت و رهگیری اهداف دریایی یا زمینی نظارت و رهگیری اجرام فضایی هواشناسی اندازه گیری سرعت وسایل نقلیه رادار؛ برای تصویر دو-بعدی و سه-بعدی پیداکردن مین در زمین فرود(برای نمونه برای هواپیما) دقیق عکسبرادری از کره‌های دیگر با رادار تصویری پرهیز تصادم پیدا کردن آب در مناطق شنزار و خشک نظارت بر اهداف جنبنده در زمین نظارت بر اهداف جنبنده در مناطق پردرخت و جنگل های انبوه از موارد کاربرد رادار میباشد.

رادارهای پالسی (Pulse Transmission)

در این رادارها 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. رادارهای پالسی با توجه به دوره تناوب و نسبت زمان کار دارای تنوع بوده که به مواردی از آنها اشاره می شود :

۱- رادارهای پالسی معمولی . در این رادارها معمولا عرض پالس در حدود چند میکروثانیه است و نسبت زمان کار بین حدود ۰٫۰۱ ‏  تا ۰٫۰۰۱ تغییر می کند. از این رادارها جهت هواشناسی و دیده بانی و مراقبت هوایی استفاده می شود.

۲- رادارهای پالسی با قدرت تفکیک بالا (High Resolution‏). در این رادارها عرض پالسی بسیار کوچک انتخاب می شود و چون میزان دقت در تشخیص فاصله توسط عرض پالسی مشخص می گردد دارای دقت بالایی در تشخیص فاصله هدف می باشد. (هر قدر عرض پالس کوچکتر باشد محاسبه فاصله دقیقتر است.) این رادارها برای آشکار سازی اهداف ساکن در حضور کلاتر (سیگنالهای برگشتی ناخواسته به صفحه رادار) و نیز تشخیص یک هدف در میان چند هدف نزدیک به هم قابل استفاده می باشد.

۳- رادار پالس فشرده(Pulse Compression‏) . این رادار از پالس های با عرض زیاد استفاده می نماید و برای افزایش دقت از مدولاسیون فاز یا فرکانس در هر پالس استفاده می کند. در نتیجه ضمن افزایش پهنای باند تشخیص دقیق فاصله اهداف نیز حاصل می شود و نسبت به رادار نوع قبلی دارای این مزیت است که توان پیک (حداکثر توان) فرستنده را در حد معتدلی نگاه می دارد .

رادار موج پیوسته (CW)

‏این رادار دارای نسبت زمان کار واحد می باشد،یعنی موج ارسالی به صورت پیوسته است . این نوع رادار نیز دارای انواع مختلف به ترتیب زیر است :

۱- ‏رادار موج پیوسته معمولی : در این نوع رادار می توان سرعت و جهت حرکت هدف را در راستای خط واصل رادار تشخیص داد و امکان تشخیص فاصله به دلیل عدم استفاده از هرگونه مدولاسیون وجود ندارد و معمولا در ناوبری هوایی کاربرد دارند .

۲- رادار موج پیوسته مدوله شده فرکانس : در این رادار از مدولاسیون فرکانس برای افزایش پهنای باند و ایجاد امکان تشخیص فاصله استفاده می شود. از مهم ترین کاربردهای این نوع رادار ارتفاع سنجهای هواپیما می باشد.

۳- رادار موج پیوسته چند فرکانسه : در این نوع رادار با توجه به اختلاف فاز موج دریافتی از یک هدف در فرکانسهای مختلف می توان فاصله هدف را تشخیص داد.

رادار روزنه مصنوعی (Synthetic Aperture Radar‏)

د‏ر این رادار معمولا بیم آنتن در جهت عمود بر مسیر حرکت تنظیم می شود ‏و دارای دقت بالایی در زاویه است .

عملکرد آنها مانند یک آنتن ساکن با تعداد زیادی آرایه می باشد. خروجی این نوع رادار یک تصویر با دقت بالا از صحنه ی مورد ‏نظر می باشد. رادارهای فوق به دلیل ایجاد تصاویر د‏قیق کاربرد‏های فراوانی د‏ر علم زمین شناسی و جغرافی و همچنین د‏ر امور نظامی پیدا کردند. این رادار حتی قاد‏ر به ایجاد ‏تصاویر سه بعدی از اشیا و اهداف می باشد .

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه بیست و دوم شهریور ۱۴۰۰

از بین بردن در همریختگی ناشی از اهداف ثابت در رادارها و سونارهای دریایی active sonar ؛ passive sonar (علوم مخابرات)

(تفاوت رادار با سونار sonar) بلوک دیاگرام یک رادار نسبتاً پیشرفته نشانگر از استفاده بخش ها و ماژول های مخابراتی مختلف در آن از (داپلکسر تا میکسر ) و نهایتاً Antena

تکنولوژی سونار چیست؟

سونار (sonar) ، ناوبری و تشخیص فاصله توسط صوت ( sound navigation and ranging)، تکنولوژی است که با استفاده از انتشار صدا در زیر آب قادر به شناسایی دیگر ناوها یا کشتی ها است

امروزه فیلترهای شانه ای در کاربرد های گسترده ای نظیر حذف نمودن هارمونیک های خطوط تغذیه و از بین بردن در همریختگی ناشی ازاهداف ثابت در رادارها و سونارهای نشان دهنده هدف متحرک استفاده می شوند.

تصویربرداری از اهداف زیر آب با استفاده از امواج صوتی، (sonar )

تصویربرداری از اهداف زیر آب با استفاده از امواج صوتی، مشابه روش به کار رفته در رادار روزنه مصنوعی، امکان پذیر است و در سال های اخیر در پژوهش های متعددی به موضوع سونار روزنه مصنوعی پرداخته شده است. در مواردی که نیاز به تصویربرداری از اهداف زیر آبی متحرک باشد، ایده سونار روزنه مصنوعی معکوس با الهام گرفتن از رادار روزنه مصنوعی معکوس قابل به کارگیری است اما باید شرایط و محدودیت های کانال زیر آب، مدنظر قرارگیرد. در سونار روزنه مصنوعی معکوس تک پایه و چالش های به کارگیری آن، سونار روزنه مصنوعی معکوس چندپایه ای پیشنهاد خواهد شد که با شرایط و هندسه خاص قرارگیری و با استفاده از منابع مجازی ایجاد شده به دلیل نحوه انتشار امواج در آب های کم عمق، تصاویر باکیفیت تری از اهداف متحرک زیر آب نسبت به حالت تک پایه ایجاد خواهد کرد. کیفیت بهتر تصاویر به دلیل دستیابی به چندگانگی مکانی ناشی از چندپایه کردن مجازی سونارهاست که با استفاده از خاصیت آب های کم عمق و چندمسیرگی موجود در آن و با استفاده از تنها یک فرستنده واقعی ایجاد گشته است.

تفاوت سونار با رادار:
رادارها امواج الکترومغناطیسی به کار می برند،  و سونارها  از امواج فراصوتی، که مانند امواج صوتی، ولی دارای بسامد بسیار بالا هستند استفاده می کنند. امواج فراصوتی هم مانند امواج صوتی و نور بازتابش می شوند. به کمک این امواج بازتابش شده ی نقشه ی سطح زیر دریاها و جای پستی و بلندی ها کاملاً مشخص می شود.

شرط عملکرد سیستم سونار :
نسبت سیگنال به پارازیت مشخص میکند که آیا سونار می تواند سیگنال هایی را در حضور پارازیت های زمینه در اقیانوس مشخص کند یا خیر.
برای این کار مواردی از جمله مرتبه منبع ، انتشار صدا ، جذب صدا ، اتلاف در انعکاس ، صداهای محدود و ویژگی های دریافت کننده در نظر گرفته می شود.

انواع سونار:

سونار دو نوع است :
۱) (سونار فعال)Active Sonar
۲) (سونار غیر فعال)Passive Sonar
سونار فعال ( محدوده پژواک ):
سیستم سونار فعال ، مثل ماهی یابها ، صداهای پژواک و سونارهای  نظامی یک پالس صدا را می فرستند و منتظر پژواک آن می مانند . در سیستم سونار  فعال منبع مانند یک دریافت کننده عمل میکند.

عملکرد سونار active فعال:
معادله باید موارد زیر را در نظر بگیرد:
بلندی شدت منبع صدا (مرتبه منبع)
انتشار صدا و میرایی هنگامی که پالس صدا از سونار به سوی هدف حرکت میکند(اتلاف حرکتی)
مقدار صدای منعکس و برگردانده شده به سمت سونار  توسط هدف (توانایی هدف)
انتشار صدا و میرایی هنگامی که پالس منعکس شده به سوی دریافت کننده برمیگردد(اتلاف حرکتی)
پارازیتهای زمینه در دریافت کننده(مرتبه پارازیتها)
عبارتها در معادلات سونار بر حسب دسیبل هستند و با یکدیگر جمع میشوند تا معادلات سونار را بوجود آورند.

 عملکرد سونار passive غیر فعال:

سونار  غیر فعال با ایجاد پالس های صوتی (معروف به پینگ) ، وسپس گوش دادن به پالس بازگشتی عمل میکند . برای تشخیص فاصله از هدف ، شخص می تواند مدت زمان بین دریافت و ارسال پالس را اندازه گیری کند. برای اندازه گیری جهت و راستای هدف می توان از هیدروفونیک های متعدد استفاده کرده ، و سپس زمان دریافت پالس توسط هر یک از این هیدروفون ها را اندازه گرفت ، و با مقایسه این زمان ها به راحتی می توان جهت و راستای هدف را تعیین نمود .

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه بیست و یکم مرداد ۱۴۰۰

(علوم مخابرات ) انواع رادار و اهداف آن (رادار فرستنده گیرنده پالسی p و مونو استاتیکP6FP)

نویسنده : افشین رشید

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 P6FP نامیده می شوند. در حالت اول فاصله هدف از فرستنده و گیرنده یکسان  محل متفاوت واقع شده است، بای P7F استاتیک است اما در حالت بای استاتیک اینطور نیست. در مونواستاتیک که معمولا رادارها از این نوع هستند، برای ارسال و دریافت از یک آنتن استفاده می شود.در مواردی یک سیستم رادار دارای بیش از یک فرستنده و گیرنده می باشد که به صورت P خوانده می شود.  یک شبکه عمل می کنند. این سیستم P8F ها مولتی استاتیکP ، راداری است که به طور  همچنین رادارها را می توان براساس سیگنال ارسالی آنها دسته بندی کرد. نوع CWP9F پیوسته و معمولا با دامنه ثابت ارسال می کند. این سیگنال ارسالی می تواند با مدولاسیون FM و یا با فرکانسی ثابت فرستاده شود. هنگامی که شکل موج ارسالی به صورت پالسی است ( بامدولاسین FM و یا بدون آن) ، رادار پالسی P و غیر فعالP1F  نامیده میشود. همچنین بر اساس وجود فرستنده یا نبود آن، رادارها بترتیب به دو دسته فعال P10FP تقسیم می شوند.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 . 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.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه بیستم تیر ۱۴۰۰

تداخل امواج رادیویی و نویز (مخابرات ) امنیت سیگنال چیست؟

طیف امواج رادیویی یک مقوله سه بعدی (زمان- مکان - فرکانس) است بطوریکه با تغییر یکی از ابعاد بدفعات مورد استفاده واقع میشود و بستر لازم برای تأمین هرگونه ارتباط رادیویی است. طیف امواج رادیویی از دو بعد نرم افزاری و سخت افزاری قابل بررسی است. طیف فرکانس رادیویی بستر لازم برای تأمین هرگونه ارتباط بیسیمی درباندهای مختلف طیف رادیویی است. امواج در فرکانسهای مختلف، دارای ویژگیهای مختلف انتشاری میباشند. براساس قابلیتهاو ویژگیهای مختلف انتشاری امواج رادیویی ، سرویس های رادیویی مختلفی طراحی میشود. استفاده صحیح و اصولی از طیف امواج رادیویی نیازمند شناخت کافی از فن آوری روز علم ارتباطات، ارزیابی واقعی میزان تقاضا و آشنائی کامل با چگونگی بکارگیری آن است.

عملکرد ازفضای فرکانس گسترده و وسیع است عبارت است نظارت براطلاع رسانی و عملکرد مجموعه ایستگاههای فرستنده وگیرنده رادیوبیسیم شامل (تکرارکننده ،ثابت، سیارودستی) که بوسیله کاربران متعدد مورد استفاده قرارمیگیرد.

تداخل امواج رادیویی

یکی از مشکلات هرسیستم رادیویی تداخلات امواج رادیویی است. تداخل رادیویی عبارت است ازهرنوع عاملی یا علتی که درراه ارسال ودرک پیام اختلال ایجادکندکه میتوان به دونوع داخلی وخارجی تقسیم نمود.اثرانرژی ناخواسته سیگنالهای بیگانه یا فرستنده های دیگر رادیویی برگیرنده یک سیستم رادیویی وتداخل کانالهای مجاوریا هم کانال ایستگاههای رادیویی میباشد. تداخل غالبا درسیستمهای رادیویی که آنتن گیرنده دریک زمان چندین سیگنال رامتوقف میکنند بروزمیکند. که بصورت تنزل کیفیت ، نامفهوم بودن و فقدان اطلاعات یا ازدست دادن اطلاعات ظاهر میشود.

نویز چیست؟

نویز در لغت به معنی “صدا” می‌باشد، صدایی که دارای هیچ وزن موسیقی نیست و به طور نامنظم است. اما به طور کلی نویز سیگنالی است ناخواسته که بر روی دستگاه الکترونیکی یا الکتریکی ما تاثیر می‌گذارد و به سه دسته زیر تقسیم می‌شود:

• Background Noise (نویز زمینه)
• Modulated Noise (نویز نوسانی)
• Interference Noise (نویز مزاحم)

نوع دیگرتداخلات ، نویزاست ،نویزدرسیستمهای مخابراتی هرنوع آشفتگی الکتریکی یا سیگنالهای الکتریکی ناخواسته ای ازقبیل تغییرات جوی ، نویزداخل مدارهاو... میباشد که با سیگنالهای پیام تداخل میکند. حضورنویزسوارشده برسیگنال حامل توانایی گیرنده رادرتشخیص صحیح سیگنال اصلی محدوده کرده وبنابراین اطلاعات ارسالی رامحدود یا خراب میکند.

درسیستم رادیویی چون بیسیمها با ایستگاههای تکرار کننده رله میشوند بنابراین اگرتداخل درکانال یک ایستگاه رادیویی بوجود آمد چنانچه تداخل داخلی باشد میتوان کانال رپیتر را به یک کانال دیگری ازکانالهای تعریف شده به عنوان مثال A;B;C تغییرداد و براساس آن کانال CH محلی ایستگاههای مرکزی و سیار را تنظیم نمود. اگرتداخل خارجی ازنوع نویز، تلفن بیسیمی یا امواج شبکه های رادیویی دیگری باشد در این حالت با کد بندی pl دستگاههای بیسیم میتوان از تداخل خارجی نظیرنویزیا تداخل امواج رادیویی مزاحم جلوگیری نمود. درصورتی که با این تغییرات مشکل تداخل امواج رادیویی حل نشد از طریق مدیریت فرکانس حتما باید فرکانسهای اختصاص یافته در طیف امواج رادیویی تغییر داده شود.

امنیت سیگنال چیست؟

یکی از مسائل سیستم رادیویی امنیت آن است. با داشتن فرکانس شبکه میتوان مکالمات را شنود و کنترل نمود یعنی سیستمهای رادیویی از امنیت کمی برخوردارند بخصوص اینکه این سیستم بوسیله پلیس و نظامیان در جنگها مورد استفاده قرارمیگیرد، در ارتباط بیسیمی، لو رفتن محتوای اطلاعات محرمانه میتواند خطرناک باشد. دراین حالت معمولا از کد رمز استفاده میشود. اسم رمزمشخصه ای است که به یک ایستگاه بیسیم اعم ازسیار یا ثابت اتلاق میشود. هرایستگاه بیسیم را با اسم مشخصی(CALL SIGN) که ازترکیب کلماتی از قبیل درخت ،اشیاء و اعداد و...است نامگذاری میشود. درشبکه افراد بهره بردار با استفاده از چندبار تکراراسم رمز صدا ومعرفی میشوند. اسم رمز با دو روش تعیین میگردد. معمولا درنامگذاری اسم رمز، کلمه اصلی را به ایستگاه ثابت مرکزی وترکیبی ازآن با اعداد را به ایستگاههای سیار خودرویی ودستی نسبت میدهند. همچنین بدلیل رعایت مسائل امنیتی میتوان اطلاعات مهم و محرمانه را کدگذاری نمود ودرهنگام ارسال پیام بجای تلفظ فارسی پیام معادل آن کد را ارسال نمود.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه شانزدهم تیر ۱۴۰۰

نحوه عملکرد ترانک تترا TETRA در سیستم ( ارتباط زمینی غیر رهگیری) علومِ مخابرات

نویسنده: افشین رشید

تترا چیست؟ (امواج ارتباطی اضطراری )

اصولا" انتقال صوت وداده نیازمند تجهیزات متفاوتی از یکدیگر می‌باشند‌، همچنین از سیگنال‌های رادیویی متفاوتی بهره می‌گیرند‌، این د‌ر حالی‌ست که یک رادیوی تترا شامل ترکیبی از یک رادیوی متحرک‌، یک تلفن سلولی (تلفن همراه)‌، یک پایانه‌ی تبادل داده و یک پیجر در قالب دستگاهی کوچک است . برای مثال یک تماس رادیویی می‌تواند بوسیله‌ی یک رادیوی تترا در کمتر از یک ثانیه برقرار شود چه شخص به شخص و چه شخص به گروه، حتی در میان تماس‌ قادر به اتصال به شبکه‌های پایگاه داده از جمله اینترنت خواهد بود و نیز توانایی برقراری ارتباط با شبکه‌ی تلفن شهری بوسیله‌ی شماره‌گیری همانند یک تلفن همراه را خواهد داشت.

امکانات عمومی :

مکالمه

اولویت بندی ترافیک

ورود به مکالمه

انتظار مکالمه

کنفرانس

نگهداشت خط

رؤیت هویت مکالمه کننده در کنفرانس

محاسبه صورت حساب

امکان استفاده به صورت واکی تاکی

آگاهی دادن جهت ورود با تاخیر افراد غایب

محدودیت برای تماس با داخل یا خارج شبکه

ارسال دیتای کوتاه SDS

مکالمه صوتی کانال باز

ایجاد شبکه مجازی IPN

کدگذاری و رمزگذاری در حالت مد مستقیم

اتصال به شبکه داخلی و استفاده از کلیه خدمات

اتصال به شبکه تلفن شهری

...

مزایای سیستم‌های Tetra نسبت به سیستم‌های رادیویی مرسوم :

استفاده بیشتر و مؤثرتر از باند فرکانسی

بهره‌برداری مؤثر و کامل از کانال‌های رادیویی

ارتباط با شبکه تلفن سوئیچینگ شهری و مرکز تلفن داخلی

دارای تمام مشخصات اساسی یک سیستم رادیویی خصوصی،همراه با محرمانه ماندن پیام‌های هر مشترک

امکان گسترش منطقه پوشش، متناسب با نیاز مشترک

سرویس‌های متنوع قابل ارائه برای تعداد زیادی از مشترکین: پیام خصوصی ـ گروهی کنفرانس ـ گروهی پخش، امکان تغییر آدرس پیام، پیام اولویت دار، پیام اضطراری، پیام وضعیتی، پیام کوتاه عددی و حرفی، انتقال دیتای طولانی و...

برقراری سریع ارتباطات و امکان قرار گرفتن در صف پیام‌ها به علت اشغال کانال‌ها

امکان افزایش و تغییرات سرویس‌های عملیاتی به علت کنترل نرم‌افزار سیستم ترانک

امکان شناسایی کاربرهای غیرمجاز و ممانعت از دسترسی آنها به شبکه (ترانک تترا)

امکان طراحی و به کارگیری رمزکننده دیجیتالی با ضریب امنیت بالا و پیچیدگی رمز (تترا)

‌ امکان افزایش سطح پوشش رادیویی با استفاده از سرویس (Gateway/Repeater) (ترانک تترا)

امکان بکارگیری بی‌سیم‌ها در خارج فرکانس شبکه در مد مستقیم (ترانک تترا)

امکان ارسال صدا و دیتا به طور همزمان توسط یک بی‌سیم به دو نقطه 

ساختار مبتنی بر IP

• برقراری ارتباط مبتنی بر IP بین المان های شبکه و امکان استفاده از ساختارهای موجود، سبب ایجاد لینک های اضافی و در عین حال کاهش هزینه می گردد.
• برقراری ارتباط صوتی با کیفیت

امن و قابلیت اطمینان بالا

• کیفیت بالای ارتباطات صوتی در نتیجه استفاده از تکنولوژی تترا
• پشتیبانی از الگوریتم های رمزنگاری (E2EE و AIE) و مکانیزم های احراز هویت
• قابلیت اطمینان بالا در اثر استفاده از تکنیک های هوشمندانه افزونگی المان ها (redundancy)

طراحی انعطاف پذیر شبکه

• استفاده از توپولوژی متمرکز و یا توزیع شده
• سفارشی سازی توزیع درگاه ها و المان ها در شبکه غیر متمرکز
• قابلیت ACCESSNET‑T در رفع نیازهای کاربران از شبکه های تک سلولی تا شبکه های گسترده سرتاسری

• معماری سیستم

  طراحی منحصر به فرد و ماژولار سیستم ACCESSNET-T بر اساس استاندارد TETRA، با به کار گیری در دو نوع شبکه متمرکز و توزیع شده، تمام نیازمندی های کاربران را پاسخ می دهد.

   

  در سیستم های متمرکز انتقال صوت و داده به شبکه هایی نظیر PABX/PSTNدر مرکز سیستم صورت خواهد پذیرفت. معماری سوییچینگ مرکزی، یک مدل کلاسیک برای سوییچینگ در سیستم های رادیویی محسوب می گردد.

  در مدل توزیع شده، انعطاف پذیری بیشتری در طراحی شبکه بر اساس امکان پیاده سازی سوییچ ها و درگاه ها در هر نقطه دلخواه شبکه وجود خواهد داشت. علاوه بر انعطاف پذیری بالا در شبکه های غیر متمرکز، این شبکه ها در مقابل از کار افتادگی بخشی از سیستم، مقاومت بیشتری دارند.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه بیستم خرداد ۱۴۰۰

(علوم مخابرات) مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( RX )

نویسنده : افشین رشید

مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( RX )  گیرنده روی سیگنال  خروجی کانال عمل کرده ,سیگنال مناسب را برای مبدل واقع در مقصد فراهم می کند . در عمل گیرنده شامل تقویت برای جبران تلفات انتقال و دِمودلاسیون و کد گشایی برای معکوس کردن پردازش سیگنال  انجام شده در مدار دریافت کننده سیگنال مخابراتی ( RX )  می باشد. فیلتر کردن نیز عمل مهم دیگری است که در گیرنده انجام می شود .

ارتباط رادیویی، از طریق مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( RX ) با استفاده از مدولاسیون امواج الکترومغناطیسی و در فرکانس‌ های رادیویی است. امواج الکترو مغناطیسی می ‌توانند از هوا و خلأ بگذرند. اطلاعات (صدا، تصویر، پیام) با استفاده از روش‌ های معین و با تغییر بعضی از مشخصه‌ های امواج منتشر شده مانند دامنه، فرکانس، فاز یا پهنای پالس منتقل می‌ شوند. امواج الکترو مغناطیسی یا به ‌طور مستقیم یا از راه بازتاب یا پراش، از محیط (هوا، خلأ) عبور می ‌کنند. شدت امواج الکترو مغناطیسی، با افزایش فاصله از منبع انتشار، کم می ‌شود، و در بعضی موارد هم انرژی آن ‌ها توسط محیط انتشار جذب می ‌شود (مانند جذب امواج مایکروویو توسط قطرات باران). پارازیت (تداخل) عموماً موج منتشر شده را دچار تغییر می‌کند، این تداخل الکترو مغناطیسی از سوی منابع طبیعی (مانند رعد و برق) یا منابع مصنوعی (مثل دیگر فرستنده‌ ها و انتشار دهنده‌ های ناگهانی) ناشی می‌ شود. همچنین مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( RX )، نویز تولید می‌ شود (نویز را نباید با پارازیت یکی دانست). اگر توان نویز یا تداخل به اندازه کافی زیاد باشد، سیگنال مورد نظر دیگر قابل تشخیص و آشکار سازی نیست. این موضوع اساساً باعث محدود شدن گسترهٔ ارتباطات رادیویی و مخابرات می‌ شود.

مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( RX ) سیگنال دریافتی را پردازش می کند تا یک سیگنال  مخابراتی  مناسب با مشخصات کانال دریافت ایجاد کند . پردازش سیگنال برای دریافت تقریبا همیشه با مدولاسیون  همراه است و می تواند شامل کد گذاری هم بشود. در یک سیستم مخابراتی رادیویی ، فرستنده TX و گیرنده RX به دستگاه های الکتریکی اطلاق می­شود که قابلیت فرستادن و یا دریافت پیام را دارند و کانال انتقال ، به محیطی اطلاق می­شود که امواج در آن انتشار می یابند. در این سیستم کانال انتقال فضای آزاد است. فضا خاصیت انتقال امواج الکترومغناطیس را دارا می­باشد. خط انتقال به کابلهایی گفته می­شود که پیام را به صورت موج الکتریکی از فرستنده به آنتن و در محل گیرنده از آنتن به گیرنده انتقال می­دهد. مهم ترین مسئله در ارتباط بی سیم فرستادن پیام از طریق امواج الکترو مغناطیسی به فضا و گرفتن این امواج از آن می­باشد.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه نوزدهم اردیبهشت ۱۴۰۰

(علوم مخابرات) مدار فرستنده سیگنال مخابراتی ( TX )

نویسنده: افشین رشید

مدار TX فرستنده سیگنال ورودی را پردازش می کند تا یک سیگنال  مخابراتی  مناسب با مشخصات کانال انتقال ایجاد کند . پردازش سیگنال برای انتقال تقریبا همیشه با مدولاسیون  همراه است و می تواند شامل کد گذاری هم بشود . 

در یک سیستم مخابراتی رادیویی ، فرستنده TX و گیرنده RX به دستگاه های الکتریکی اطلاق می­شود که قابلیت فرستادن و یا دریافت پیام را دارند و کانال انتقال ، به محیطی اطلاق می­شود که امواج در آن انتشار می یابند. در این سیستم کانال انتقال فضای آزاد است. فضا خاصیت انتقال امواج الکترومغناطیس را دارا می­باشد. خط انتقال به کابلهایی گفته می­شود که پیام را به صورت موج الکتریکی از فرستنده به آنتن و در محل گیرنده از آنتن به گیرنده انتقال می­دهد. مهم ترین مسئله در ارتباط بی سیم فرستادن پیام از طریق امواج الکترو مغناطیسی به فضا و گرفتن این امواج از آن می­باشد.

 بطور کلی دریافت RX و TX ارسال پیام از طریق امواج الکترو مغناطیس توسط دستگاه های الکتریکی گیرنده و فرستنده انجام می شود.مدار گیرنده سیگنال مخابراتی ( TX ) یک مدار الکترونیکی _ مخابراتی  است که معمولاً با کمک آنتن  و تابش الکترو مغناطیسی ، سیگنالی (مانند سیگنال رادیویی یا تلویزیونی) را مخابره می‌ کند. این دستگاه، پس از مدولاسیون سیگنالِ ارسالی روی یکی از باند های VHF‏، UHF‏، AM یا FM آن را برای ارسال به آنتن می ‌فرستد.معمولاً سیستم‌ های مخابراتی دو طرفه هستند، و یک دستگاه واحد ، نقش فرستنده TXو گیرنده RX  سیگنال را ایفا می‌ کند.در سیستم های مخابراتی عموماً فرستنده TX و گیرنده RX در سیستم جدا از هم نیستند، بلکه هر سیستم به تنهایی خود هم TX فرستنده است و هم Rx گیرنده. بنابراین آنتن هر دستگاه نیز به عنوان آنتن گیرنده RX و فرستنده Tx بکار می­رود.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه نوزدهم فروردین ۱۴۰۰

توان سیگنال و قدرت سیگنال ؛ پرتاب سیگنال (power signal)

نویسنده : افشین رشید

یک سیگنال  به دلیل توان بسیار پایین خود عملا نمی‌تواند مسافت‌های طولانی را طی کند. علاوه بر این، محیط فیزیکی، اضافه شدن نویزهای خارجی و مسافت طولانی مسیر انتقال باعث می‌شوند که توان سیگنال بیشتر و بیشتر تضعیف شود.  برای  ارسال سیگنال به مسافت‌های طولانی، لازم است که توان سیگنال افزایش داده شود. این کار با استفاده از یک سیگنال با انرژی بالا و یا یک سیگنال با فرکانس بالا انجام می‌شود و چنین سیگنالی را سیگنال حامل (Carrier Signal) می‌گویند. یک سیگنال با انرژی بالاتر می‌تواند مسافت‌های طولانی‌تری را طی کند، بدون این‌که تحت تاثیر نویز‌های خارجی قرار بگیرد.استفاده از مدولاسیون، سیگنال‌های صوتی باند پایه مربوط به یک بازه فرکانسی، به بازه‌های فرکانسی مختلفی شیفت می‌یابند. بنابراین هر سیگنال دارای بازه فرکانسی خاص مربوط به خود در پهنای باند کلی خواهد بود. بعد از انجام مدولاسیون، سیگنال‌های چندگانه، بازه‌های فرکانسی مختلفی را به دست می‌آورند و می‌توانند به سادگی با استفاده از یک کانال مخابراتی و بدون نیاز به میکس منتقل شوند. در این حالت، در سمت گیرنده نیز سیگنال‌ها به سادگی از هم تفکیک می‌شوند.

پرتاب و مخابره سیگنال 

یک سیگنال  حاوی اطلاعات مفید و مورد نظر کاربر است که باید به مقصد خاصی مخابره شود. سیگنال خام را گاهی سیگنال باند پایه (Baseband) نیز می‌گویند. گستره فرکانس‌های اصلی مربوط به یک سیگنال توان‌ ، باند پایه نام دارد. اکثر سیگنال‌های خام یا سیگنال‌های باند پایه قبل از این که در طول کانال‌های مخابراتی ارسال شوند، تحت فرایندی به نام مدولاسیون قرار می‌گیرند. به همین دلیل است که سیگنال توان را می‌توان یک سیگنال تحت مدولاسیون نیز نامید.

توان سیگنال ، سیگنال حامل ؛ سیگنال پوچ 

سیگنال حامل، سیگنالی با انرژی یا فرکانس بالا است که دارای مشخصه‌هایی نظیر فرکانس، دامنه و فاز بوده، اما شامل هیچ اطلاعات مفیدی نیست. گاهی برای سادگی این سیگنال را فقط حامل می‌گویند. سیگنال حامل برای حمل کردن سیگنال  خام از فرستنده به گیرنده مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل این‌که سیگنال حامل هیچ اطلاعات مفیدی در خود ندارد، می‌توان آن را سیگنال تهی نیز نامید.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه هجدهم دی ۱۳۹۹

امواج بسامد پایین سیگنال ULF نحوه عملکرد در (علوم مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

سیگنال های الکترومغناطیسی خاصی که در محدوده امواج ULF هستند و پیش از زلزله قوی در مناطق لرزه خیز دیده می شوند.

در کل ظهور این امواج و سیگنال ULF پیش نشانگرهای الکترومغناطیسی زلزله می باشد .  امواج ULF بیشتر  که منشاء فضایی و طبیعی  دارند  . پس می توان انتظار یک سری پیش نشانگر های الکترومغناطیسی - لرزه ای مرتبط با زلزله را داشت .

تولید امواج UFL به صورت مصنوعی (پیش نشانگری زلزله)

تحریک و انتشار امواج الکترومغناطیسی در باند‌های فرکانسی بسیار پایین در جو زمین، کاربردهای بسیاری در زمینه‌های مختلف، از جمله فیزیک فضا، ارتباطات رادیویی و پیش‌نشانگری زلزله دارد. لذا این طیف فرکانسی همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. با توجه به پیچیدگی‌های بسیار زیاد، مطالعه و بررسی تحریک این نوع امواج الکترومغناطیسی همواره مشکل بوده است. تحریک امواج رادیویی در طیف فرکانسی بی‌نهایت پایین (ULF (Ultra Low Frequency (300 Hz to 3 kHz)) و ELF (Extremely Low Frequency (3 to 30 Hz))) در بازه فرکانسی 3 هرتز تا ۳ کیلوهرتز، و طیف فرکانسی خیلی پایین (VLF (Very Low Frequency (3 to 30 kHz))) در بازه فرکانسی ۳ تا ۳۰ کیلو‌هرتز در لایه E (یون‌_سپِهر)، در ارتفاع 8۰ تا ۱۲۰ کیلومتری از سطح زمین می‌باشد. در این  عملکرد ها از روش‎‌های عددی، برای تحریک جریان الکتریکی، و ایجاد آنتن مجازی در لایه پلاسما برای تولید امواج VLF استفاده شده است.   نحوه کاربرد امواج UFL در علوم مخابرات  همچنین تحریک لایه پلاسما و تغییر میزان ضرایب هدایت با استفاده از امواج الکترومغناطیسی باند فرکانسی بالا HF (High Frequency) تاکنون  مورد استفاده قرار گرفته است. مدل عددی مورد استفاده در این امواج شامل قوانین ماکسول و ضرایب رسانایی لایه (یون‌_سپِهر) می‌باشد که در نوع خود منحصر بفرد است. این مدل تغییرات لایه یون‌سپهر بر روی انتشار امواج ارسالی، و همچنین تحریک امواج ثانویه را از طریق ترکیب ضرایب هدایت با قوانین ماکسول برای پیش بینی زلزله شبیه‌سازی می‌کنند، به‌طوری‌که زمان انجام محاسبات تا حد قابل توجهی کاهش می‌یابد. نتایج نشان می‌دهد که آنتن‌های زمین پایه در باند فرکانسی ELF دارای بازدهی بسیار خوبی بوده و می‌توانند جایگزین مناسبی برای ایجاد این امواج توسط فرستنده‌های قوی باند HF که به گرم‌کننده لایه بالای جو معروف هستند، باشند. همچنین میزان نفوذ موج پالسی در لایه (یون‌_سپِهر) کمتر از۱۰ کیلومتر در فرکانس ۱۰۰ هرتز بوده و امواج تحریکی دارای سرعت انتشار در حدود ۱۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه می‌باشند. میزان نفوذ امواج الکترومغناطیسی در جو زمین با افزایش فرکانس ارسالی به طیف فرکانسی خیلی پایین VLF به‌میزان بسیار زیادی کاهش می‌یابد.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه هفدهم آذر ۱۳۹۹

امنیت ارتباطات و مخابرات و سیگنال ها (علوم مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

در حال حاضر ارتباطات و شبکه های کامپیوتری_مخابراتی بخشی اجتناب ناپذیر از مباحث حوزه فناوری اطلاعات است. هر زمانی که شبکه و ارتباطات مطرح است امنیت شبکه مخابراتی _ ارتباطی نیز به همراه آن مطرح می شود. در ابتدا باید بدانیم امنیت شبکه چیست و چگونه می توان امنیت شبکه های (ارتباطی _ مخابراتی)  را تامین کرد.

تئوری امنیت در (علوم مخابرات )شامل ۴ بخش : راداری _ جنگ الکترونیک _ امنیت سیگنال ارتباطی - امنیت شبکه دیتا _ارتباطی  (امنیت کاربر و میزبان ) میباشد.

معنی واژه  امنیت مخابرات ؛ سیگنال ؛ رادار چیست؟؟

امنیت را حالت فراغت نسبی از تهدید یا حمله یا آمادگی برای رویارویی با هر تهدید و حمله را گویند. امنیت از ضروری‌ترین نیازهای یک جامعه است. امنیت مخابرات بر نبود خطر و تهدیدات برای سیگنال های ضروری و مهم و عمومی استوار است؛ امنیت از درون یک شبکه مخابراتی _ ارتباطی به روز و هماهنگ  الگو میگیرد . هر گاه یک سیستم سخت افزاری و نرم افزاری مخابراتی _ راداری بتواند به مدیریت سخت افزار و نرم افزار خویش تعادل لازم را بین قوای درونی خود مانند رادار _ مخابرات _شبکه کامپیوتری  برقرار کند . شبکه ارتباطی ایمنی است. 

نکته : پس نتیجه میگیریم : امنیت مخابرات یعنی سخت افزار و نرم افزار  مخابراتی (به روز ) و هماهنگ همراه با (نظم  کاربری)  و نظم ساختمانی راداری _مخابراتی و به کارگیری فایروال های سخت افزاری و نرم افزاری مناسب میباشد.

آیا پیشرفت راداری و جنگ الکترونیک هم امنیت مخابرات در مواقع ضروری و بحرانی میباشد؟؟؟؟

جنگ الکترونیک Measures Electronic واژه هاى مترادفى هستند که معناى واحدى را افاده مى کنند، و آن به کارگیرى عـلوم کـاربـردى جـدیـد -بـه ویـژه عـلوم مـرتـبـط بـا حـوزه الکـتـرونـیک نظامى - در خدمت تـاکـتـیـکـهـاى تـهـاجـمى و تدافعى نظامى و نیز به کارگیرى این علوم براى مقابله با تدابیر الکترونیک دشمن و بى اثر ساختن آنها مى باشد. در این جنگ سیستم هاى زیر به کار گرفته مى شوند:

1. سیستم هاى نظامى هشدار دهنده و شناسایى :

2- هشدار و شناسایى دو ماءموریت مستقل اند.

(systems detection and warning military) مـاءمـوریـت سـیـسـتـم هـاى هـشـداردهـنـده جـلوگـیـرى از غـافلگیرى تاکتیکى است . و سیستم هاى شناسایى ماءموریت پیام رسانى دربـاره انـجـام یـا احـتـمـال انـجـام تـهـاجـم و مـیـزان نـزدیـکـى ، مـحـل اسـتـقـرار، حـجـم و نـوع فـعالیت و سلاح دشمن را به عهده دارند. اما ماءموریت هشدار، فـراگـیـرتـر از ایـن اسـت ؛ زیـرا عـلاوه بـر عـمـلیـات شـنـاسـایـى ، فـرآیـنـد تحلیل و اتخاذ تصمیم مناسب ، پس از دریافت اطلاعات لازم از انواع تجهیزات الکترونیک را نـیـز بـر عـهـده دارد. 

نکته : تمام شرکت های سازنده رادار و فناوری ارتباطی یک نقطه کور در رادار و یک (در پشتی) Back door در سیستم های خود برای مواقع ضروری قرار میدهند پس گزینه مناسب استفاده از فناوری بازسازی شده این شرکت ها یا فناوری بومی میباشد.

وظایف کاربران و فایروال ها Firewall در شناسایی ضعف و نقاط نفوذ شبکه ارتباطی؛ مخابرتی؛ راداری ؛ امنیت شبکه دیتا _ارتباطی  (امنیت کاربر و میزبان ) 

دیوار آتش یا فایروال (Firewall) به برنامه‌های یا سخت افزارهایی گفته می‌شود که از دسترسی غیرمجاز به کامپیوتر  ونوع سخت افزاری به شبکه مخابراتی شخص جلوگیری کرده و ترافیک رد و بدل شده در شبکه را کنترل می‌کنند.

فایروال (Firewall) یا دیوار آتش به نرم افزارها یا سخت افزارهایی گفته می‌شود که از دسترسی‌های غیرمجاز به کامپیوتر فرد در یک شبکه یا شبکه مخابراتی  جلوگیری کرده و داده‌های ورودی و خروجی را کنترل می‌کند. درواقع کار فایروال بسیار شبیه به در خانه شماست. کسانی که مجوز ورود را دارند می‌توانند وارد خانه شوند و برعکس کسانی که حق ورود به خانه را ندارند، نمی‌توانند به آن وارد شوند (با این تفاوت که معمولاً در فایروال‌ها هر دو جهت ورودی و خروجی کنترل می‌شود). یعنی فایروال به عنوان یک لایه امنیتی داده‌ها و ارتباطات را ورود (بد افزار ؛ ویروس ؛ worm) فیلتر می‌کند.دیوار آتش یکی از مهمترین لایه‌های امنیتی شبکه‌های کامپیوتری است که وجود نداشتن آن موجب می‌شود هکرها و افراد خراب کار بدون وجود داشتن محدودیتی به شبکه وارد شده و کار خود را انجام دهند. یک فیلتر هوای خودرو را فرض کنید که از ترکیبات بسیار موجود در هوا، فقط اکسیژن را عبور می‌دهد حال آن که اگر ذرات دیگر مانند گرد و غبار نیز به داخل موتور وارد شوند، به آن آسیب خواهند رساند. بنابراین وجود یک فایروال (حتی اگر آنتی ویروس یا اینترنت سکیوریتی داشته باشید) برای همه کاربرانی که به یک شبکه وصل هستند یا از اینترنت استفاده می‌کنند، کاملاً ضروری است.

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه هفدهم آبان ۱۳۹۹

کوانتیزاسیون و aliasing (نایکوئیست)  در پردازش سیگنال های دیجیتال و آنالوگ (علوم مخابرات)

نویسنده: افشین رشید

دیجیتال کردن سیگنال شامل دو مرحله نمونه برداری و کوانتیزه کردن سیگنال است. شما در این فایل با نمونه برداری سیگنال پیوسته در زمان و پدیده aliasing و نیز کوانتیزه کردن سیگنال نیز میگویند.

پدیده aliasing و نایکوئیست در علوم مخابرات

پدیده aliasing زمانی رخ میدهد که فرکانس نمونه برداری کمتر از نرخ نایکوئیست باشد. این پدیده در حوزه فرکانس، به صورت نمایش فرکانس های بالا در محدوده فرکانس های پایین ظاهر میشود. در حوزه زمان نیز، این پدیده باعث از بین رفتن اطلاعات سیگنال میگردد. لذا aliasing یک پدیده مزاحم بوده و باید رفع شود .راههای مختلفی برای مقابله با aliasing وجود دارد که رعایت نرخ نایکوئیست یکی از آنهاست. متاسفانه بسیاری از سیگنالها در محیط اطراف، محدوده فرکانسی معینی ندارند و برای این سیگنالها، امکان رعایت نرخ نایکوئیست وجود ندارد. یک راه حل مناسب برای ذخیره سازی این نوع سیگنال ها، حذف فرکانسهای بالای سیگنال به وسیله یک فیلتر پایین گذر آنالوگ پیش از ذخیره سازی سیگنال است.

کوانتیزاسیون در پردازش سیگنال: 

نمونه برداری یکی از گام ها در جهت ذخیره سازی و پردازش سیگنال ها است. گام بعدی، کوانتیزاسیون این سیگنال های نمونه برداری شده است.

کوانتیزاسیون، در کل به معنای فرایند تبدیل گستره ای از مقادیر ورودی، به گستره ی کوچکتری از مقادیر، در خروجی است، به طوری که مقادیر خروجی، تقریبی از مقادیر ورودی باشند.آسانترین راه برای کوانتیزاسیون یک سیگنال، این است که نزدیک ترین عدد دیجیتال به مقدار سیگنال آنالوگ در لحظه را، جایگزین آن کنیم. 

تلفات مقادیر و خطا، از اتفاقات ناگزیر حین انجام فرایند فشرده سازی است. تفاوت بین مقدار ورودی و مقدار کوانتیزه شده، خطای کوانتیزاسیون نام دارد. دستگاه یا الگوریتمی که عملیات کوانتیزاسیون را انجام می دهد، Quantizer نام دارد. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال، مثالی از یک کوانتیزر است.

کوانتیزاسیون و aliasing (نایکوئیست)  در پردازش سیگنال های دیجیتال و آنالوگ

نکته : دیجیتال کردن سیگنال شامل دو مرحله نمونه برداری و کوانتیزه کردن سیگنال است. شما در این فایل با نمونه برداری سیگنال پیوسته در زمان و پدیده aliasing و نیز کوانتیزه کردن سیگنال نیز میگویند.

پدیده aliasing و نایکوئیست در علوم مخابرات

پدیده aliasing زمانی رخ میدهد که فرکانس نمونه برداری کمتر از نرخ نایکوئیست باشد. این پدیده در حوزه فرکانس، به صورت نمایش فرکانس های بالا در محدوده فرکانس های پایین ظاهر میشود. در حوزه زمان نیز، این پدیده باعث از بین رفتن اطلاعات سیگنال میگردد. لذا aliasing یک پدیده مزاحم بوده و باید رفع شود .راههای مختلفی برای مقابله با aliasing وجود دارد که رعایت نرخ نایکوئیست یکی از آنهاست. متاسفانه بسیاری از سیگنالها در محیط اطراف، محدوده فرکانسی معینی ندارند و برای این سیگنالها، امکان رعایت نرخ نایکوئیست وجود ندارد. یک راه حل مناسب برای ذخیره سازی این نوع سیگنال ها، حذف فرکانسهای بالای سیگنال به وسیله یک فیلتر پایین گذر آنالوگ پیش از ذخیره سازی سیگنال است.

کوانتیزاسیون در پردازش سیگنال: 

نمونه برداری یکی از گام ها در جهت ذخیره سازی و پردازش سیگنال ها است. گام بعدی، کوانتیزاسیون این سیگنال های نمونه برداری شده است.

کوانتیزاسیون، در کل به معنای فرایند تبدیل گستره ای از مقادیر ورودی، به گستره ی کوچکتری از مقادیر، در خروجی است، به طوری که مقادیر خروجی، تقریبی از مقادیر ورودی باشند.

آسانترین راه برای کوانتیزاسیون یک سیگنال، این است که نزدیک ترین عدد دیجیتال به مقدار سیگنال آنالوگ در لحظه را، جایگزین آن کنیم. تلفات مقادیر و خطا، از اتفاقات ناگزیر حین انجام فرایند فشرده سازی است. تفاوت بین مقدار ورودی و مقدار کوانتیزه شده، خطای کوانتیزاسیون نام دارد. دستگاه یا الگوریتمی که عملیات کوانتیزاسیون را انجام می دهد، Quantizer نام دارد. یک مبدل آنالوگ به دیجیتال، مثالی از یک کوانتیزر است.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه هفدهم مهر ۱۳۹۹

آشنایی با انواع سیگنال نویز؛ پارازیت  و کانال AWGN (مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

نویز یعنی سیگنال ناخواسته که به ۳ دسته اصلی تقسیم می شوند :
۱- Background Noise ( نویز زمینه )
۲- Modulated Noise ( نویز نوسانی )
۳- Interference Noise ( نویز مزاحم )

بیشتر بحث درباره گزینه سوم می باشد که همانند یک سیگنال این امواج منتشر می شوند و سیگنالهای دریافتی ما را پوشش می دهند به نحوی که باعث بهم ریختن سیگنال اصلی می شوندشکل زیر تاثیرپذیری سیگنال سالم توسط نویز را نمایش می دهد .

در زیر دسته بندی دقیق تری از نویز را داریم :

- Backgroud and system noise ( تاثیرات داخلی سیستم یا نویز زمینه )
- Earth thermal noise ( تاثیرات حرارتی یا گرمایی زمین بر ماهواره )
- Free space lose ( از دست دادن سیگنال توسط فضا و جو )
- Rainfade ( تاثیرات بارانی بر روی ماهواره )
- Terrestrail Interference ( امواج رادیویی یا میکرو ویو مزاحم ) 
- ( Solar outage ( sun transit , solar interference ( تاثیرات خورشیدی بر روی ماهواره )

این امواج زمینی رادیویی یا میکرو ویو نامیده می شوند که همانند سیگنال از برج رادیویی فرستاده می شوند و روی سیگنالهای اصلی دیجیتال سوار می شوند و باعث می شوند اختلال امواج گردد . معمولا microwave tower ها یا این برجها در محلهای بلند شهر نصب می شوند 

نویز‌های ذاتی یا داخلی :

این نوع نویز در داخل مدار تولید می‌شودو وابسته به ماهیت فیزیکی مدار هستند. این نوسانات همیشگی و غیر قابل اجتناب هستند، از مهمترین ویژگی‌های نویز‌های ذاتی تصادفی بودن آن‌هاست به این معنی که ما قادر به پیش‌بینی دامنه نوسنات ولتاژ و جریان نیستیم و مجبوریم یک توصیف آماری برای آن بیان کنیم.

ضررهایی که این امواج هنگام ارسال ایجاد می کنند

۱- تداخل در سیستم هدایت هواپیما
۲- تداخل در سیستم گیرندگی و فرستندگی کلیه دستگاههای ارتباطی ؛ ماهواره ای مخابراتی؛ راداری و امواج دیجیتال تصویری 

نحوه عملکرد نویز و پارازیت بر روی امواج ارتباطی و محیطی
مواج رادیویی را میتوان متفاوت بار دار کرد، سیگنالهای الکترونیکی قابلیت حمل هر نوع باری که بتوانند از طریق امواج رادیویی در هوا به حرکت در آیند و برای هدفهای متفاوتی بکار گرفته شوند، را دارند. امواج پارازیتی بدون ضرر وجود ندارد و در اساس نیز برای به هم زدن تعادل بکار گرفته میشود و مادام که پخش میشوند، بر روی هر رسانایی، از جمله بدن انسان، آب و موجودات می نشینند و عکس العمل نشان میدهند. امواج تنها در مسافت معیینی نمی مانند و در برخورد با کوهها، آبها ، ساختمانها، شیروانیها، آینه ها، وسایل نقلیه و ... میتوانند چند بار تکرار و تا مسافتهای طولانی باز پخش شوند.

مقابله با نویز و پارازیت با کانال AWGN و BSC در مخابرات و امواج دیجیتال و راداری

الگوریتمی مبتنی بر تئوری آنتروپی، طراحی و پیشنهاد می گردد که قادر است انواع کدینگ بلوکی و کانولوشنال را تشخیص دهد. نتایج شبیه سازی الگوریتم پیشنهادی نشان می دهد این الگوریتم قادر به تشخیص نوع کدینگ در کانال های نویز سفید گوسی جمع شونده (AWGN) با حداقل نسبت سیگنال به نویز 3dB، کانال دودویی متقارن (BSC) با احتمال خطای کمتر از 0.1 و کانال دودویی دارای پاک شدگی (BEC) با احتمال خطای کمتر از 0.2 می باشد.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه هفدهم شهریور ۱۳۹۹

تبدیل سیگنال های ارتباطی دیتا به جریان الکترونیکی (علومِ مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

بسیاری از سنسور های صنعتی دارای خروجی جریان هستند نه ولتاژ ولی در سیستم های صنعتی مقاومت های خطوط که غیر قابل پیش بینی هم هستند هر روزه رخ میدهد و وضعیتی را به وجود می آورند که باعث می شود تا به سیستم های آنالوگ که بر پایه خروجی ولتاژ هستند تا حد نهایی خود فشار وارد شود.

راه حل مقابله با این مشکل چیزی است که اصطلاحا حلقه های جریان نامیده می شود. در این روش به جای ولتاژ ، این جریان است که نشان دهنده سیگنال هایی است که باید منتقل شوند. شکل 1 نشان می دهد که چگونه تغییرات در مقدار جریان عبوری از یک سیم که ناشی از تغییر در کاهش ولتاژ در مقدار مقاومت سنسور Rsense است، هم از مقاومت داخلی منبع جریان Ri و هم از مقاومت ثابت بار RL (دستگاه اندازه گیر) مستقل می باشد ( در حالت ایده ال به مقدار بی نهایت). در این حالت افت ولتاژ در دو طرف دستگاه دقیقا متناسب با تغییرات جریان IQ است که توسط Rsense ایجاد شده است.

در کاربرد های صنعتی از این نوع حلقه های جریانی که جریانی در حد 4 تا 20 میلی آمپر ارائه میدهند، استفاده میکنیم. حداکثر مقاومت ورودی دستگاه سنجش ( تقویت کننده سنجش) را میتوان با استفاده از قانون اهم به راحتی محاسبه کرد. فرض کنید تقویت کننده سنسور مورد استفاده، دارای حداکثر ولتاژ خروجی نیم ولت کمتر از ولتاژ تغذیه باشد. اگر منبع تغذیه ما 5 ولتی باشد مقدار حداکثر مقاومتی که خواهیم داشت برابر با 225 اهم خواهد بود (RL=4.5V/20mA=220Ω). اگر مشخص شود که مقدار مقاومت کمتر از این مقدار است مشکلی وجود نخواهد داشت. به هر حال در عمل از ولتاژ هایی در حدود 24 ولت استفاده می شود.سوالی که باقی می ماند این است که چرا مقدار استانه تحریک حداقل، 4 میلی آمپر است نه صفر میلی آمپر. حال  اگر مقدار جریان را 4 تا 20 میلی آمپر در نظر بگیریم این مشکل دیگر رخ نمی دهد زیرا هر مقدار کمتر از 4 میلی آمپری به معنای بروز خطا است و دستگاه خاموش می شود. از نقطه نظر فنی بکارگیری این استانه حداقل، کاملا منطقی و واضح است: هنگامی که جریانی اندازه گیری شد ، فقط یک مقدار ثابت جبرانی را به مقدار اندازه گیری شده اضافه میکنیم تا فرایند سنجش ادامه یابد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه هفدهم مرداد ۱۳۹۹

DSP پردازش سیگنال (علومِ مخابرات )

نویسنده : افشین رشید

کلمه یDSP در دو مورد به کار میرود. Digital Signal Processing که علم پردازش سیگنال و تئوری آن است و  DigitalSignal Processor که تراشه هایی هستند که بر روی آن بلوک های پردازش سیگنال پیاده سازی و اجرا می شود.

و کاربرد آن در حوزه های مختلف مهندسی روز به روز در حال گسترش است. در حالت کلی، DSP شامل زیردامنه‌های: صوت و پردازش سیگنال صحبت، تشخیص صدا، پردازش سیگنال سونار و رادار، پردازش آرایه‌های حسگر، پردازش سیگنال آماری، پردازش تصویر دیجیتال، فشرده‌سازی ویدیو،پردازش سیگنال برای مخابرات، کنترل سیستم‌ها، پردازش سیگنال بدن درمانی،زلزله‌شناسی، داروسازی و ... است.

در DSP مهندسین معمولاً به مطالعه سیگنال دیجیتال در یکی از زمینه‌های زیر می‌پردازند: حوزه زمان (سیگنال‌های یک بعدی)، حوزه فضایی (سیگنال‌های چندبعدی)، حوزه فرکانس، حوزه خودهمبستگی، و حوزه موجک. معمولا حوزه‌ای انتخاب می‌شود که در آن حوزه، یک سیگنال را بتوان با استفاده از اطلاعات در دسترس، به بهترین صورت پردازش کرد و خصوصیات اصلی سیگنال را بتوان به بهترین شکل استخراج و نمایش داد.

مزیت پردازش سیگنال های دیجیتال (DSP) عبارتند از:

مصونیت از اختلال بالا

    تکرارپذیری
        حساسیت کم به خطای مولفه ­ها
        حساسیت کم به تغیرات دما
        حساسیت کم به عوامل زمانی
            عملکرد تقریباً یکسان در همه دستگاه­ها
            مدارهای تطبیق یافته با قیمت کمتر
    در بسیاری از کاربردها DSP، عملکرد بهتر و قیمت ارزان تر را فراهم می کند. برای مثال:
 الگوریتم­ها می­توانند توسط یک کامپیوتر شخصی بررسی شوند. بنابراین یک سیستم DSP از نظر طراحی، تکامل، تحلیل، شبیه سازی، آزمایش و نگه داری نسبتاً آسان است.

محدودیت های DSPبه صورت خلاصه عبارتند از:

 پهنای باند یک سیستم DSPبه خاطر نرخ نمونه برداری و وسایل سخت افزاری جانبی محدود است.
 یک سیستم  DSP دارای خطای کوانتازیسیون و محاسباتی است چون الگوریتم های DSP توسط تعداد ثابتی، بیت با دقت و گستره  محدود پیاده سازی می شوند.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه شانزدهم خرداد ۱۳۹۹

سیگنال آنالوگ نحوه عملکرد و کاربرد (علومِ مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

مدارهای آنالوگ معمولا به نویز (تغییرات کوچک و ناخواسته در ولتاژ) خیلی حساس هستند. یک تغییر کوچک در ولتاژ می‌تواند خطاهای زیادی را در عملکرد به همراه داشته باشد.

دنیای ما یک دنیای آنالوگ است.  بینهایت تن صدا وجود دارد که می‌توانیم بشنویم،

سیگنال‌ها و اشیای دیجیتال در محدوده‌ای تهی و متناهی قرار دارند، یعنی تعداد مقدارهایی که می‌توانند داشته باشند محدود است. آن‌ها می‌توانند فقط دو، 255، 4,249,967,296 و یا هر تعداد مقدار دیگری داشته باشند؛ فرقی نمی‌کند، با این حال محدود هستند

تعریف سیگنال

قبل از اینکه  وارد موضوع شویم، باید اول ببینیم اصلا سیگنال، به ویژه سیگنال الکترونیک، دقیقاً چیست (این سیگنال با سیگنال‌های ترافیکی و سیگنال‌های برقراری ارتباط و … اشتباه گرفته نشود). سیگنال‌هایی که ما داریم راجع به آن صحبت می‌کنیم مقادیری هستند که در طول زمان ثابت نیستند و نوعی اطلاعات را منتقل می‌کنند. در مهندسی برق به این مقادیر متغیر در زمان معمولا ولتاژ گفته می‌شود (یا در برخی جاها به آن جریان می‌گویند). پس هرکجا حرف از سیگنال زدیم، به ولتاژهایی فکر کنید که در طول زمان در حال تغییر هستند.

سیگنال‌ها بین دستگاها رفت و آمد می‌کنند تا اطلاعات را منتقل کنند، که این اطلاعات می‌توانند ویدیو، صوت یا نوعی داده‌ی رمزنگاری شده باشد. معمولا این سیگنال‌ها توسط سیم‌ها منتقل می‌شوند، ولی همچنین می‌توان آن‌ها را از طریق هوا توسط امواج رادیویی نیز منتقل کرد؛ مثلا سیگنال‌های صوتی ممکن است بین کارت صدای رایانه‌ شما و بلندگوها جابه‌جا شوند، درحالی که سیگنال‌های اینترنت در هوا بین تبلت و روتر وای‌فای رد و بدل می‌شوند

گراف سیگنال آنالوگ

از آنجایی که سیگنال‌ها در طول زمان متفاوت هستند، بهتر است که آن‌ها را برروی گراف‌هایی بکشیم که خط افقی در مدار xها نشان دهنده‌ی زمان و خط عمودی در مدار yها نشان دهنده‌ی ولتاژ باشد. نگاه کردن به گراف سیگنال معمولا ساده‌ترین راه برای تشخیص آنالوگ یا دیجیتال بودن سیگنال است. یک گراف زمان-ولتاژ آنالوگ باید نرم و دنباله‌دار باشد

سیگنال آنالوگ چگونه اندازه گیری میشود

سیگنال آنالوگ در طی هر بازه T نمونه‌برداری می‌شود. مهم‌ترین عامل در نمونه‌برداری نرخ مربوط به نمونه‌برداری سیگنال آنالوگ است. بر اساس قضیه Nyquist، نرخ نمونه‌برداری باید دست‌کم دو برابر بالاترین فرکانس سیگنال باشد.

مثال برای سیگنال‌های آنالوگ

سیگنال‌های ویدیو و صوت معمولا در نوع آنالوگ ثبت و منتقل می‌شوند. برای مثال سیگنال‌های ویدیویی که توسط سیم‌های قدیمی RCA (سیم‌های سه شاخه‌ی زرد و قرمز و سفید) منتقل می‌شوند، توسط سیگنال‌های آنالوگی بین 0 تا 0/073 ولت منتقل می‌شوند. کوچکترین تغییری در این سیگنال‌ها می‌تواند تاثیر بزرگی برروی رنگ و محل فیلم داشته باشد.

مدارهای آنالوگ معمولا از ترکیب پیچیده‌ی تقویت‌کننده‌ها، مقاومت‌ها، خازن‌ها و سایر اجزای پایه‌ی الکترونیک تشکیل شده‌اند.

مدارهای آنالوگ می‌توانند با تعداد زیادی از اجزا، طراحی شیکی را ارائه دهند، و یا می‌توانند خیلی ساده باشند، مثل دو تا مقاومت که با هم ترکیب می‌شوند تا یک کاهش‌دهنده‌ ولتاژ را شکل دهند. ولی به طور کلی، طراحی مدارهای آنالوگ خیلی سختتر از طراحی مدارهای دیجیتال است. طراحی یک مدار آنالوگ گیرنده‌ رادیویی و یا شارژر باتری، کار هر کسی نیست. در واقع تجهیزات دیجیتال برای این ساخته شده‌اند که کار طراحی را خیلی ساده‌تر کنند

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه شانزدهم اردیبهشت ۱۳۹۹

آنتن های GNSS یا فازور فرکانس مرکزی (علوم مخابرات)

نویسنده : افشین رشید

در طراحی آنتن های GNSS پنج فاکتور زیر نقش اساسی دارند:

• فرکانس مرکزی
• پهنای باند
• الگوی ارسال و دریافت یا Gain Pattern
• نسبت محوری یا Axial Ratio – AR
• پاسخ فاز یا Phase Response

هرچقدر پهنای باند بیشتر باشد، سیگنال های GNSS راحت تر دریافت می شوند. نسبت محوری نیز نقش مهمی در حالت پولاریزه کردن سیگنال برعهده دارد. پاسخ فاز نقش اساسی در دنبال کردن فاز موج حامل توسط آنتن را دارد. هر چقدر وضعیت این پارامتر بهتر باشد،مرکز فاز آنتن  پایدار تر می باشد.

انواع آنتن های  GNSS

آنتن های GNSS به دسته های مختلفی طبقه بندی می شوند. از نظر نوع کاربرد می توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• آنتن های مهندسی
• آنتن های نظامی
• آنتن های دستی
• آنتن های گوشی های هوشمند
• آنتن های هواپیمایی
• آنتن های فضایی
• آنتن های ژئودزی

آنتن های passive و Active

میتوان آنتن های GNSS را به دو نوع Active و Passive طبقه بندی نمود. در آنتن های Passive، قسمت تقویت کننده در خود آنتن تعبیه شده است. در نتیجه امکان از دست دادن سیگنال در هنگام انتقال از طریق کابل به گیرنده از بین می رود. اما آنتن های Active نیاز به یک منبع که از طریق کابل به گیرنده متصل است، دارند. بیشتر آنتن های موجود در بازار از نوع Active است.

کاربردها 

در کاربردهای دقیق مهندسی که نیاز به مشاهده فاز با دقت بالا می باشد، مساله چندمسیری و نیز مرکز فاز آنتن  مطرح می شود. در مورد Multipath باید این نکته اشاره شود که جهت پولاریزه شدن سیگنال پس از برخورد با یک سطح که خاصیت بازتابندگی دارد، عوض می شود. یعنی سیگنال ها از حالت RHCP که حالت دست راستی است، به LHCP که حالت دست چپی است تغییر می کند. پس در نظر گرفتن این دو عامل در کاربردهای دقیق بسیار مهم می باشد.

همانطور که  الگوی دریافت سیگنال یا همان gain از شاخصه های مهم در طراحی یک آنتن می باشد. برای دستیابی به الگوی مناسب دریافت سیگنال مخصوصلا برای ماهواره های نزدیک به افق، روش های مختلفی وجود دارد. یکی از این روش ها که از دهه 80 میلادی مرسوم شده است استفاده از Choke Ring در آنتن ها می باشد. عمق این Choke Ring برابر با یک چهارم طول موج می باشد. ایده استفاده از Choke Ring بر مبنای ساخت فضایی با مقاومت ظاهری یا impedance بالا می باشد. در نتیجه آنتن در مقابل امواج بازتاب شده از سطح مقاوم می باشد.

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه شانزدهم فروردین ۱۳۹۹

فرکانس VLF فرکانس خیلی پایین (Very Low Frequency) ساختار و عملکرد

نویسنده: افشین رشید

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.

 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.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه شانزدهم اسفند ۱۳۹۸

فرکانس  بسامد پایین LF یا Low Frequency ساختار و عملکرد

نویسنده : افشین رشید

فرکانس  بسامد پایین LF یا فرکانس پایین (Low Frequency) به امواج بین ۳۰ کیلو هرتز تا ۳۰۰ کیلو هرتز نیز گفته می‌شود. این طول فرکانس معمولی (عادی) و مناسب ارتباطات و مخابرات عمومی میباشد.

فرکانس به سایز امواج رادیویی اشاره دارد و برای ارتباط بین اجزا در یک سیستم به کار می رود.امواج رادیویی در هر سطح دارای عملکرد متفاوت بوده و هر کدام مزایا و معایبی دارند. فرکانس های پایین مانند LF نرخ قرائت پایین تری دارند، اما قابلیت بالاتری در قرائت در نزدیکی یا روی سطوح فلزی و یا سیال دارند. و سیستم های با فرکانس بالا نرخ انتقال دیتای بالاتری دارند و پوشش گسترده تری ارائه می دهند، اما امواج رادیویی نسبت به فلز و مایعات حساسیت بیشتری دارند و ممکن است سبب تداخل گردد.باند LF فرکانس 30KHz را تا 300KHz پوشش می دهد.

عموما سیستم های  با طول موج LF در فرکانس 125KHz و برخی از آن ها هم در فرکانس 134KHz عمل می کنند.این باند فرکانسی محدوده کوتاهی حدودا تا 10 سانتیمتری را پوشش می دهد و سرعت قرائت نیز از HF کم تر می باشد، اما نسبت به تداخل امواج رادیویی حساسیتی ندارد.فرکانس LF کنترل دسترسی و ردیابی حیوانات می باشند.گستره LF در سراسر دنیا یکسان نیست و در فرکانس و سطح قدرت کمی تفاوت دارد.

معایب و مزایای فرکانس  بسامد پایین LF یا Low Frequency

در اولین سیستم ‌های مخابراتی عمومی از تگ‌ های غیر فعال در باند های HF و LF استفاده می ‌شد. شاید قیمت مناسب بکار گیری فناوری فوق و عدم امکان سرمایه گذاری بالا بر روی سایر گزینه ‌ها (در گذشته ‌ای نه چندان دور)، باعث بکار گیری تگ‌ های فعال در باند های فرکانس بالا سبب شده که این نوع تگ ‌ها در دستور کار قرار بگیرد.از معایب ارتباطات با فرکانس LF تداخل امواج از فرکانس های رادیویی دیگر میباشد.‏سیستم ‌های مخابراتی عمومی اکثراً مستعد تداخل امواج از سایر سیستم‌ های رادیویی هستند. سیستم ‌هایی  که در باند LF عمل می‌ نمایند، در معرض این آسیب هستند. توجه داشته باشید که فرکانس ‌های LF، تحمل اتلاف در مسیر زیاد و یا تضعیف خیلی کم در مسافت ‌های کوتاه را ندارند (در مقام مقایسه با فرکانس ‌های بالا‌تر). این بدان معنی است که سینگال‌ های رادیویی سایر سیستم ‌های ارتباطی که در محدوده مشابه فرکانسی LF کار می ‌کنند، دارای مقاومت مید‌انی بالایی در آنتن یک بررسی کننده RFID خواهند شد که می‌تواند به تداخل امواج منجر شود. در سمت دیگر طیف، سیستم‌ های مایکروویو دارای استعداد کمتری برای تداخل امواج هستند چرا که افت مسیر در باند مایکروویو برای فرکانس ‌های پایین بسیار بیشتر است.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه شانزدهم بهمن ۱۳۹۸

فرکانس MF فرکانس متوسط ( Medium Frequency)

نویسنده: افشین رشید

فرکانس MF به فرکانس متوسط ( Medium Frequency) به امواج بین ۳۰۰ کیلو هرتز تا ۳۰۰۰ کیلو هرتز گفته می‌ شود. که بیشتر در علوم مخابرات کاربرد عمومی و ناوبری رادیویی هوانوردی ، ناوبری رادیویی دریایی ارتباطی دارد.

گروه های فرکانس MF شامل رادیو دریایی و هوایی و همچنین رادیو تجاری AM می باشد. اکثر رادیو در این گروه ها از مدولاسیون دامنه (AM) استفاده می کند تا یک سیگنال قابل شنیدن روی موج موج رادیویی را تحت تأثیر قرار دهد. قدرت یا دامنه سیگنال متنوع یا مدولاسیون می شود.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 های بین ۳۰۰ کیلو هرتز تا ۳۰۰۰ کیلو هرتز  را فرکانس های متوسط یا (medium ferquency ) می گویند که به طور اختصار به انها MF گقته می شود. از جمله کاربرد های این گروه از فرکانس ها می توان به رادیوهای موج AM اشاره کرد. فرکانس یکی از مهم‌ ترین پارامتر ‌های  علوم مخابرات است که به وسیله‌ آن، تمامی پدیده ‌های ارتعاشی، نوسانی و انواع موج‌ های مکانیکی و صوتی را تفسیر می ‌کنند. از آنجا که دوره تناوب و فرکانس در واقع یک مفهوم هستند، جهت راحتی کار، معمولاً برای امواج آهسته و طولانی نظیر امواج سطحی اقیانوس ‌ها از دوره تناوب موج و برای امواج کوتاه و سریع از فرکانس استفاده می ‌کنند.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه شانزدهم دی ۱۳۹۸

EHF فرکانس بی نهایت بالا (ExtremelyHighFrequency)

نویسنده: افشین رشید

فرکانس بی نهایت بالا EHF که دامنه آن از 30 تا 300 گیگا هرتز مناسب برای ناوبری رادیویی ، تحقیق فضایی (فضای ژرف) و (فضا به زمین) میباشد.

فرکانس بی نهایت بالا EHF وارد اجسام نمی ‌شوند بلکه از روی سطح آن‌ها عبور می‌ کنند. به این پدیده اثر بیرونی فرکانس بالا گفته می‌ شود. به همین دلیل اگر انسان با هادی حامل جریان زیاد فرکانس بی نهایت بالا EHF تماس پیدا کند، ممکن است موجب سوختگی های سطحی اما شدید شود .فرکانس بی نهایت بالا EHF می‌ تواند به سادگی هوا را یونیزه کند و یک مسیر هادی در آن بسازد. از این ویژگی در واحد های فرکانس ‌بالا برای ناوبری رادیویی ، تحقیق فضایی (فضای ژرف) و (فضا به زمین) استفاده می ‌گردد که در آن از جریان‌ هایی با فرکانس بالاتر از فرکانس توزیع استفاده می‌ شود.

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).به فرکانس EHF  ،فرکانس های بشدت بالا نیز گفته می شود. نام اختصاری این دسته از فرکانس ها EHF یا Extremely High Frequency است و از کاربرد های آنها می توان به ارتباط نقطه به نقطه اشاره کرد. فرکانس بی نهایت بالا EHF که دامنه آن از 30 تا 300 گیگا هرتز مناسب برای ناوبری رادیویی ، تحقیق فضایی (فضای ژرف) و (فضا به زمین) میباشد.

نوشته شده توسط افشین رشید در شنبه شانزدهم آذر ۱۳۹۸

فرکانس بسیار بسیار بالا SHF یا ( Super high frequency )

نویسنده : افشین رشید

فرکانس باند SHF به امواج بین ۳ گیگا هرتز تا ۳۰ گیگا هرتز گفته می‌شود.که برای مخابرات و پرتاب امواج راه دور مورد استفاده قرار میگیرد.

امواج رادیویی نوعی اشعه الکترو مغناطیسی هستند، مانند میکروفون، اشعه مادون قرمز ، اشعه ایکس  و  اشعه  گاما  شناخته  شده  ترین  استفاده  از  امواج  رادیویی  برای ارتباطات است تابش الکترو مغناطیسی در امواج و ذرات در طول موج و فرکانس های مختلف انتقال می یابد. این طیف گسترده ای از طول موج ها به عنوان طیف الکترو مغناطیسی فرکانس بسیار بسیار بالا SHF یا ( Super high frequency ) شناخته می شود.واحد فرکانس Hz یا به نوعی برثانیه میباشد.در علوم مخابرات فرکانس مفهومی است که در هر جا امواج در‌حال (رفت و آمد) منظم در حال تکرار است مثلا تعداد رفت و آمد امواج  در ثانیه، اگر در یک ثانیه ۶ بار تکرار شود  در آن صورت  فرکانسش میشود 6 hz  هرتز (فرکانس با واحد هرتز (Hz) اندازه گیری می شود )برخی کلمات در مباحث مختلف معنای متفاوتی دارند که فرکانس نیز از آن دسته 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 می‌گیرند). 

امواج رادیویی متزلزل و قابل نوسان می باشند و این بدان معناست که مکرراً 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.فرکانس باند بسیار بسیار بالا SHF یا ( Super high frequency ) به امواج بین ۳ گیگا هرتز تا ۳۰ گیگا هرتز گفته می‌شود.که برای مخابرات و پرتاب امواج راه دور مورد استفاده قرار میگیرد.

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه شانزدهم آبان ۱۳۹۸ |

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 سه شنبه شانزدهم مهر ۱۳۹۸

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

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 پانزدهم شهریور ۱۳۹۸

مدارات مخابراتی فشرده فرکانس بالا (فرکانس 300 مگاهرتز تا 1 تراهرتس )

مدارات مخابراتی فشرده فرکانس بالا شاخه ای از علم مدارات الکترونیکی است که به ساخت مدارات مخابراتی از فرکانس 300 مگاهرتز تا 1 تراهرتس میپردازند . 
 هدف این فرآیند مخابراتی در نهایت ساخت آی سی یا مدار فشرده  است .

طراحی 4 بلاک اصلی مدارات مخابراتی: 

 تقویت کننده کم نویز ، میکسر ، اسیلاتور و تقویت کننده توان میپردازد.

- تقویت کننده کم نویز:

تقویت‌کننده کم‌نویز یکی از مهمترین بلوک‌های به کار رفته در یک گیرنده راداری مانند گیرنده های راداری کنترل آتش محسوب می‌شود. در این مدار مخابراتی ؛ راداری یک تقویت‌کننده کم‌نویز پهن‌باند در محدوده فرکانسی 5/2 تا 5/5 گیگا هرتز ارائه شده است.

 ساختار این مدار در طبقه ورودی به صورت سورس مشترک تعریف شده و تکنولوژی مورد استفاده در طراحی این تقویت‌کننده است. ولتاژ تغذیه مدار 5/1 ولت و توان مصرفی آن18 میلی وات است. تقویت کننده در محدوده تعریف شده از پایداری مناسبی برخوردار می باشد، حداکثر مقدار بهره به‌دست آمده برابر با 3/11 دسیبل و حداقل آن برابر با 8 دسیبل می باشد. حداقل مقدار عدد نویز در سراسر محدوده فرکانسی کمتر از 3/2 دسیبل، ضریب بازگشت ورودی و خروجی کم‌تر از 8- دسیبل می باشد، برای بهبود خطینگی مرتبه سوم این مدار از روش DS استفاده شده است و مقدار IP3 برای مدار پیشنهادی می باشد، در مدار پیشنهادی به دلیل این که از ترانزیستورهای مکمل در طبقه ورودی استفاده شده است مقدار خطینگی مرتبه دوم مناسب به دست آمده است.

_ میکسر و  اسیلاتور OSC

گیرنده فرستنده های آنالوگ عموما به دو دسته طبقه بندی می شوند. AM ، که در آن اطلاعات ارسالی در دامنه موج حامل مدوله شده و گیرنده فرستنده های FM که در آن اطلاعات ارسالی در فاز موج حامل قرار می گیرد.

عموما گیرنده فرستنده ها دارای بخش های زیر هستند:

•اسیلاتور، که فرکانس موج کاریر باند فرستنده رادیویی را تعیین می کند.

•میکسر ، که اطلاعات ارسالی را در باند فرکانسی مورد نظر مدوله می کند.

همانطور که گفته شد در طراحی هر گیرنده و فرستنده دو بخش اصلی وجود دارد. اسیلاتور و میکسر . اسیلاتور فرکانس موج حامل را تعیین می کند. در اینجا مداری را که می خواهیم طراحی کنیم باند وسیعی از فرکانس های رادیویی AM  مانند باند ۱۰۴مگا هرتز ، فرکانس ۹۸ مگا هرتز  و … و همچنین باند مورد استفاده برای فرستنده AM طراحی شده در این پروژه می باشد . بنابراین در طراحی اسیلاتور موج حامل از یک خازن متغیر در مدار تیونر اسیلاتو استفاده می کنیم.بنابراین اولین قدم در طراحی یک گیرنده فرستنده ، طراحی اسیلاتور است. اسیلاتور در واقع مداری است که پس از طی مدت زمان کوتاهی پس از اتصال تغذیه DC ، به نوسانات پایدار می رسد. اسیلاتور ها در ابتدا با استفاده از فیدبک مثبت ناپایدار شده و دامنه نوسانات رو به افزایش می نهد. اما در دامنه ای معین این افزایش دامنه متوقف شده و نوسان ساز در آن دامنه شروع به نوسان می کند. لذا به طور خلاصه خصوصیات یک اسیلاتور را می توان به شرح زیر توصیف نمود:

۱-   یک اسیلاتور بایستی دارای فیدبک مثبت برای افزایش دامنه نوسانات باشد.

۲-  یک اسیلاتور می بایست پس از رسیدن به دامنه نهایی از ناپایدار شدن نوسانات جلوگیری کند. و با آن دامنه به نوسانات خود ادامه دهد.این امر از طرق مختلفی قابل دستیابی است. برای مثال استفاده از خاصیت بهره ترانزیستور که در آن با افزایش دامنه سیگنال اعمالی به بیس ترانزیستور،  بهره تقویتی ترانزستور کاهش می یابد و به جای تقویت ، تضعیف صورت می گیرد. بهره متغیر ترانزیستور با پارامتر (x)g   نشان داده می شود. و با سیگنال اعمالی به بیس ترانزیستور رابطه معکوس دارد.

تقویت کننده توان یا power amplifier یا  مخفف PF

برای تامین توان بارهای مقاومتی بزرگی مثل بلندگو یا موتور به کار رفته در یک ربات، به تقویت‌کننده‌های توان نیاز است.کار اصلی تقویت‌کننده توان که به عنوان «تقویت‌کننده سیگنال بزرگ» نیز شناخته می‌شود، تحویل توان (ضرب ولتاژ در جریان) به بار است. 

اساساً یک تقویت‌کننده توان، تقویت‌کننده ولتاژ نیز هست، با این تفاوت که مقاومت بار متصل به مدار در این حالت نسبتاً کم است. مثلاً یک مصرف کننده 4 یا ۸ اهمی، سبب ایجاد جریان زیادی در پایه کلکتور ترانزیستور می‌شود.به دلیل وجود این جریان‌های بار زیاد، ترانزیستور یا ترانزیستورهایی که در طبقات خروجی تقویت‌کننده‌ها به کار می‌روند، مانند 2N3055، باید ولتاژ و توان بالاتری از ترانزیستورهایی مانند BC107 داشته باشند که در تقویت‌کننده‌های سیگنال کوچک به کار می‌روند.

نوشته شده توسط افشین رشید در سه شنبه پانزدهم مرداد ۱۳۹۸

آثار مخرب قدرت نفوذ امواج بر حسب کاربری فرکانس ها (عمومی _ نظامی)

انرژی الکترو مغناطیسی توسط بدن جذب می شود و به انرژی حرارتی تبدیل می گردد که اگر میزان جذب انرژی از حدود 4وات بر متر مربع، بیشتر شود، دمای بدن را به اندازه 1 تا 2 درجه سانتی گراد افزایش می دهد. لذا از این امواج در فرکانس های نزدیک به ۲۷MHz و MHz ۲۵۰ برای مقاصد درمانی استفاده می شود. فرکانس های Extra Low Frequency در حدود 50 تا 80 هرتز، خطرناک ترین فرکانس ها برای بدن می باشند. در این فرکانسها جریان بسیار کوچک باعث آثار بیولوژیک قابل توجهی می شوند. به عنوان مثال عبور جریان MA23 در فرکانس های حدود 50 تا 60 هرتز منجر به شوک دردناک و مشکلات شدید قلبی و تنفسی می شود؛ در حالی که اثری مشابه در فرکانس های Khz 100 با جریانی حدود MA 20 ایجاد میشود.

قدرت نفوذ امواج الکترومغناطیس در سلاح های نظامی وECM جنگ الکترونیک

 در زمینه امواج الکترو مغناطیسی که به طور طبیعی در اطراف ما وجود دارد مانند امواج موبایل، رادار، مایکروویو، رادیو، تلویزیون و بررسی های انجام شده بر روی انسان هایی که در نزدیکی (منبع تولید امواج پر قدرت الکترو مغناطیس) زندگی می کنند، به بررسی آثار ناشی از این امواج می پردازیم. از طرف دیگر، سلاح های الکترو مغناطیس که توسط کشورهای پیشرفته جهت صدمه و آسیب رسانی به انسانها و مراکز الکتریکی و الکترونیکی از جمله ادوات ، ادارات و مراکز نظامی ساخته می شوند. 

نکته : بطور کلی امواج فرکانس بالا (طول موج بالاتر ) بیشترین قدرت نفوذ را دارا میباشند و پر قدرت ترین و کاربردی ترین امواج مخابراتی _دیتا (امواج ماکروویو ) میباشد. که این امواج خود قابل تضعیف و تقویت میباشد.

اگر بافتهای حساسی مانند چشم یا تخمدانها در معرض تابش شدید الکترو مغناطیس قرار بگیرند، ممکن است ضایعات مشخصی در این بافت ها ایجاد شود. پرتوگیری مایکروویو با بازده زمانی حدود 2 تا 3 ساعت و با SAR حدود 100تا140 وات بر متر مربع باعث افزایش دمای لنزی حدود 43-41 درجه میشود. 

اثرات زیان بار امواج الکترو مغناطیس شامل امواج رادار، مایکروویو و بر روی انسان: 

بیشترین اثرات حیاتی امواج الکترو مغناطیسی ناشی از امواج مایکروویو، سیستم های راداری، امواج رادیویی و ، بر روی نظامیان و افرادی است که در نزدیکی این ایستگاه ها زندگی می کنند. حتی تلفن همراه که یکی از مهم ترین منابع میدانهای الکترو مغناطیس می باشد و فرکانسهای بالایی در حدود MHz900 تا بیش از Ghz1 را ارسال و دریافت می کند، باعث آثار زیانباری خواهد شد. تحقیقات انجام شده بر روی این امواج نشان داد که اثرات این امواج بر روی تولید مثل، منجر به مشکلات ژنتیکی بعد از زایمان و به خصوص سندرم داون می شود. در تحقیقی بر روی کارگران، جوابهای مثبت و منفی ناشی از تاثیر این امواج بر زاد و ولد مشاهده شد. باید توجه داشت که تعداد افراد مورد مطالعه بسیار کم است و همچنین شدت امواج را در این افراد، نمی توان به وضوح اندازه گیری کرد. ابتلاء به سرطان، افزایش خطر ابتلاء به لوسمی و لنفوم در بین نظامیانی که در معرض میدانهای الکترو‌مغناطیس قرار گرفته بودند، مشاهده گردید اما شدت میدان در این تحقیق به خوبی مشخص نشده است.

نکته: هر مقدار که قدرت امواج الکترومغناطیس بیشتر باشد .آسیب مخرب ناشی از  آن نیز بیشتر است.

زمانی که فرکانس امواج از Khz100 به Mhz10 افزایش یابد؛ آثار ناشی از میدانهای قوی از تحریک عصبی عضلانی به سمت آثار گرمایی تغییر می‌کند. در فرکانس Khz100 تحریک اولیه به صورت تیک عصبی و در Mhz10 این اثر به صورت گرم شدن مغناطیسی بروز می کند. گرم شدن به میزان 1 تا 2 درجه سانتی گراد میتواند سلامتی فرد را به خطر بیندازد.

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه سی ام تیر ۱۳۹۸

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

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 شنبه پانزدهم تیر ۱۳۹۸

شکست فرکانس Frequency failure (ساختار و عملکرد)

وقتی موج الکترو مغناطیسی به یک سطح برخورد می کند ، تا حدی از سطح منعکس شده و به سطح آن شکسته می شود و شکست فرکانس Frequency failure بوجود می آید ، میزان انعکاس و شکست آن به خصوصیات سطح بستگی دارد. اگر موج به سطحی برخورد کند که کاملاً صاف نباشد ، در همه جَهات منعکس می شود. فقط بخش بسیار کمی از موج اصلی در جهت گیرنده منعکس می شود.

در علوم مخابرات فرکانس را می‌توان تعداد تکرار یک واقعه در واحد زمان تعریف کرد. این تعریف که به فرکانسِ زمانی نیز موسوم است، به تقابل دو فرکانسِ زاویه‌ای و فرکانسِ فضایی تاکید دارد.در علوم مخابرات میتوانیم تعریف فرکانس را موسم به دوره (Period) استخراج کنیم. دوره که اصولاً با نام دوره تناوب شناخته می‌شود، مدت زمانی است که یک رخداد یا واقعه، روند یا سیکل (Cycle) کاملی را  (۱ بار) کامل طی می‌کند و در واقع دوره تناوب را می‌توانیم عکس فرکانس تعریف کنیم. فرکانس یکی از مهم‌ترین پارامتر‌های  علوم مخابرات است که به وسیله‌ آن، تمامی پدیده‌های ارتعاشی، نوسانی و انواع موج‌های مکانیکی و صوتی را تفسیر می‌کنند. از آنجا که دوره تناوب و فرکانس در واقع یک مفهوم هستند، جهت راحتی کار، معمولاً برای امواج آهسته و طولانی نظیر امواج سطحی اقیانوس‌ها از دوره تناوب موج و برای امواج کوتاه و سریع از فرکانس استفاده می‌کنند.واحد فرکانس Hz یا به نوعی برثانیه میباشد.در علوم مخابرات فرکانس مفهومی است که در هر جا امواج در‌حال (رفت و آمد) منظم در حال تکرار است مثلا تعداد رفت و آمد امواج  در ثانیه، اگر در یک ثانیه ۶ بار تکرار شود  در آن صورت  فرکانسش میشود 6 hz  هرتز (فرکانس با واحد هرتز (Hz) اندازه گیری می شود )برخی کلمات در مباحث مختلف معنای متفاوتی دارند که فرکانس نیز از آن دسته 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 می‌گیرند).

نوشته شده توسط افشین رشید در پنجشنبه سی ام خرداد ۱۳۹۸

فرکانس Resonance رزونانس یا تَشدید فرکانس

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. 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. 

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.

نوشته شده توسط افشین رشید در چهارشنبه پانزدهم خرداد ۱۳۹۸ |

فرکانس چیست (فرکانس فضایی یا مکانی _ فرکانس زاویه ای )

نکته :  در علوم مخابرات فرکانس را می‌توان تعداد تکرار یک واقعه در واحد زمان تعریف کرد. این تعریف که به فرکانسِ زمانی نیز موسوم است، به تقابل دو فرکانسِ زاویه‌ای و فرکانسِ فضایی تاکید دارد.

در علوم مخابرات میتوانیم تعریف فرکانس را موسم به دوره (Period) استخراج کنیم. دوره که اصولاً با نام دوره تناوب شناخته می‌شود، مدت زمانی است که یک رخداد یا واقعه، روند یا سیکل (Cycle) کاملی را  (۱ بار) کامل طی می‌کند و در واقع دوره تناوب را می‌توانیم عکس فرکانس تعریف کنیم. فرکانس یکی از مهم‌ترین پارامتر‌های  علوم مخابرات است که به وسیله‌ آن، تمامی پدیده‌های ارتعاشی، نوسانی و انواع موج‌های مکانیکی و صوتی را تفسیر می‌کنند. از آنجا که دوره تناوب و فرکانس در واقع یک مفهوم هستند، جهت راحتی کار، معمولاً برای امواج آهسته و طولانی نظیر امواج سطحی اقیانوس‌ها از دوره تناوب موج و برای امواج کوتاه و سریع از فرکانس استفاده می‌کنند. 

نکته: در سیستم‌های مکانیکی دوار نیز که با واحد rpm (دور بر دقیقه) سنجیده می‌شوند، به هر 60 دور در دقیقه، 1 هرتز می‌گویند.

فرکانس زاویه ای یا  (Angular Frequency)

فرکانسِ زاویه‌ای که با نماد یونانی «اُمگا» (Omega : ω) نمایش داده می‌شود، پارامتری است که میزان یا نرخ تغییر (جابه‌جایی) زاویه‌ای بر حسب رادیان را در سیستم‌های دوار (چرخشی) توصیف می‌کند. همچنین در امواج متناوب سینوسی شکل (sinusoidal) میزان تغییر فاز را مشخص می‌کند.

فرکانس فضایی یا مکانی (Spatial Frequency)

فرکانسِ فضایی همانند فرکانس زمانی تعریف می‌شود. با این تفاوت که محور زمانی با محور مکانی (یک یا چند بعدی) جایگزین می‌شود. عدد جایگزین که به عدد موج معروف است، همان فرکانسِ فضایی بوده که با واحد رادیان بر متر اندازه‌گیری می‌شود. در حالت‌های دو و سه بعدی، عدد موج فرم برداری، موسوم به بردار موج، به خود می‌گیرد.

نوشته شده توسط افشین رشید در دوشنبه سی ام اردیبهشت ۱۳۹۸

فرکانس frequncy چیست ؟؟ نحوه عملکرد و کاربرد

نکته : واحد فرکانس Hz یا به نوعی برثانیه میباشد.در علوم مخابرات فرکانس مفهومی است که در هر جا امواج در‌حال (رفت و آمد) منظم در حال تکرار است مثلا تعداد رفت و آمد امواج  در ثانیه، اگر در یک ثانیه ۶ بار تکرار شود  در آن صورت  فرکانسش میشود 6 hz  هرتز (فرکانس با واحد هرتز (Hz) اندازه گیری می شود )

برخی کلمات در مباحث مختلف معنای متفاوتی دارند که فرکانس نیز از آن دسته 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 می‌گیرند). 

انواع مختلف فرکانس ها بر حسب کاربرد در (علوم مخابرات)

به طور کلی امواج رادیویی دارای سه ویژگی می باشند :

* فرکانس
* طول موج
* قدرت

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.

پنج فرکانس برای انواع سیستم های مخابراتی در دنیا در نظر گرفته شده است: 

1) سیستم های فرکانس پائین ( LF )

2) سیستم های فرکانس بالا ( HF )

3) سیستم های باند رادیویی غیر حرفه ایبه طورکلی فرکانس در حدود 440-430 مگاهرتز

4) سیستم های فرکانس های بالای الترا ( UHF )

5) سیستم های مایکروویو (Microwave )

به زبان ساده، فرکانس یعنی تعداد چرخه در ثانیه و یا تعداد تکرار یک کار تکراری در واحد زمان است. (واحد زمان را معمولا ثانیه در نظر می گیرند).

نوشته شده توسط افشین رشید در یکشنبه پانزدهم اردیبهشت ۱۳۹۸

سیگنال ها ؛ انواع و تفاوت سیگنال ها

سیگنال ها اغلب توابع سطری از زمان هستند (سهمی شکل)، ولی ممکن است به صورت توابع ستونی نیز یافت شوند و نیز ممکن است توابعی از هر متغیر مستقل مربوطه دیگری باشند. این مفهوم بسیار گسترده‌است و تعریف دقیق آن بسیار دشوار. مفاهیم مربوط به رشته‌های زیر مجموعه، مشترک می‌باشد برای مثال در تئوری اطلاعات یک سیگنال پیغام کد دار شده‌ای است که این همان ترتیب حالت‌ها در یک کانال ارتباطی است که پیغام را دربر می‌گیرد. در یک سیستم ارتباطی یک منتقل کننده پیغام را به سیگنال تبدیل می‌کند که این پیغام از طریق کانال ارتباطی به گیرنده می‌رسد.این سیگنال از طریق سیم‌ها به تلفن گیرنده منتقل می‌شود و در آنجا به صداها تبدیل می‌شود. سیگنال‌ها را می‌توان به روش‌های گوناگون دسته بندی کرد. عمده‌ترین تفاوت بین فضاهای گسسته و پیوسته این است که توابع بر روی آن‌ها تعریف می‌شوند.

سیگنال های گسسته و پیوسته 
به عنوان مثال بازه زمانی گسسته و پیوسته. سیگنال‌های دارای زمان پیوسته را نیز اغلب حتی زمانی که توابع سیگنال پیوسته نیستند سیگنال‌های پیوسته می‌نامند و مثال آن سیگنال موج مربعی است. تفاوت عمده دیگر بین سیگنال‌ها از لحاظ ارزش گسسته یا پوسته آنها است.
سیگنال‌های دیجیتال دارای ارزش گسسته‌اند ولی به طور نامشهودی از روند فیزیکی دارای ارزش پیوسته‌ای به دست می‌آیند.

سیگنال‌های دیجیتال و آنالوگ
به طور غیر رسمی تر از تفاوت‌های تئوری که در بالا به آن اشاره کردیم و به طور عملی به دو نوع سیگنال بر می‌خوریم که یکی دیجیتال و دیگری آنالوگ نام دارد. به طور مختصر تفاوت آنها این است که سیگنال‌های دیجیتال گسسته و کمیت گذاری شده هستند در حالی که سیگنال‌های آنالوگ هیچ یک از این دو خصوصیت را ندارند.

مثال‌هایی از سیگنال‌ها
 

• حرکت. – حرکت جزئی در میان قسمتی از فضا را می‌توان یک سیگنال در نظر گرفت و یا می‌توان آن را به کمک یک سیگنال نشان داد.

محدوده: یک سیگنال حرکتی یک بعدی است (زمان)، و بازه آن عموماً سه بعدی است. بنابراین موقعیت آن به صورت یک سیگنال سه ستونی است به همین ترتیب موقعیت و جایگیری آن در نار هم به صورت یک سیگنال ۶ ستونی است.

• صوت. -از آنجایی که صدا ناشی از لرزش یک واسطه‌است (مانند هوا) یک سیگنال صوتی و به هر ارزشی اززمان و سه بعد مکان یک ارزش فشار نیز می‌افزای. یک میکروفن فشار صوت را در یک مکان تنها به تابعی از زمان تبدیل می‌کند. این کار با استفاده از یک سیگنال ولتاژ به عنوان آنالوگی از سیگنال صوتی انجام می‌شود.
• لوح‌های فشرده: . cdها شامل سیگنالهای منقطعی هستند که نشان دهنده صوت اند و در هر ثانیه ۴۴ هزار و صد نمونه از آنها ضبط می‌شود هر نمونه شامل اطلاعاتی برای کانالهای چپ و راست است که می‌توان آن را به عنوان سیگنال ۲ ستونی در نظر گرفت (از آنجایی که CDها به صورت استریو ضبط می‌شوند.
• تصاویر. تصاویر یک تصویر به علاوه تمام ارزش‌های ذکر شده دارای یک ارزش رنگی نیز می‌باشد ازآنجایی که نقاط مربوط به این ارزش‌ها بر روی یک صفحه قرار می‌گیرند محدوده آن دو بعدی می‌باشد اگر تصویر یک جسم فیزیکی باشد برای مثال یک نقاشی سیگنالی پیوسته به حساب میآید اگر تصویر یک عکس دیجیتال باشد یک سیگنال منقطع به شمار می‌آید. غالبا راحت تر است که یک رنگ را به صورت جمعی از شدت‌های سه رنگ اصلی در نظر بگیریم تا سیگنال دارای ارزش ستونی و بعد سه گانه شود.
• ویدئو. ویدئوها (فیلم‌ها) یک سیگنال ویدئویی ترکیبی از تصاویر است یک نقطه از یک ویدئو براساس موقعیتش و زمانی که در آن واقع شده مشخص می‌شود. (۲ بعدی) بنابراین یک سیگنال ویدئویی دارای محدوده سه بعدی است. ویدئوی آنالوگ دارای محدوده بعدی پیوسته‌است (در طول خط اسکن) و دارای دو بعد ناپیوسته یا منقطع است (۴ چوب و خط).
• پتانسیل های قشایی
• زیست شناختی پتانسیل‌های قشایی. ارزش این سیگنال یک پتانسیل الکتریکی مستقل است (ولتاژ) تعیین محدوده این سیگنال بسیار دشوار است. برخی سلول‌ها و یا اجزاء به طور کلی دارای پتانسیل غشایی یکسانی هستند، نورون‌ها عموماً در نقاط مختلف پتانسیل‌های مختلف دارند این سیگنال‌ها دارای انرژی‌های بسیار کمی هستند ولی برای راه اندازی سیستم عصبی کافی هستند ولی می‌توان میزان آنها را به کمک تکنیک‌های الکتروفیزیولوژی اندازه گیری کرد.

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه سی ام فروردین ۱۳۹۸

امواج رادیویی و تقسیم بندی باند ها و فرکانس ها (فرکانس ها و سیگنال ها)

ارتباطات به وسیله امواج رادیویی، برپایه قوانین فیزیک و انرژی امواج الکترومغناطیسی استوار است. بدین منظور برخی مفاهیم اولیه مربوط به این موضوع را به اجمال از نظر می‌گذرانیم.

 همه ما تاکنون عباراتی نظیر UHF, VHF, AM, FM و … را شنیده‌ایم. فضای اطراف ما آکنده از امواج رادیویی است که در تمام جهات در حال انتشار و عبور و مرور می‌باشند. اصولا یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی می‌باشد که معمولا توسط آنتن منتشر می‌گردد. امواج رادیویی دارای فرکانس‌های مختلفی هستند، که برحسب کاربری مطابق با استانداردهایی تقسیم‌بندی شده‌اند. 

امواج رادیویی در هوا با سرعتی نزدیک به سرعت نور انتقال می‌یابند. این امر یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری می‌باشد که نقش بسزایی در تسریع ارتباط به عهده دارد.

واحد اندازه ‌گیری فرکانس رادیویی hertz “هرتز” یا “سیکل بر ثانیه” است و برای فرکانس‌های بزرگ‌تر، جهت خواندن و نوشتن از عباراتی مانند KHz “کیلوهرتز”، MHz “مگا هرتز” و … استفاده می‌شود. در جدول  تقسیم بندی فرکانس‌ها برحسب واحد آمده است.

امواج رادیویی دارای فرکانس‌ها و باندهای مختلفی هستنتد، به وسیله یک گیرنده مخصوص رادیویی شما می‌توانید، امواج مربوط به همان گیرنده را دریافت نمایید. برای مثال زمانی که شما مشغول گوش دادن به یک ایستگاه رادیویی هستید، گوینده فرکانس 91.5 MHz و باند FM را اعلام می‌کند. رادیوی FM شما تنها می‌تواند گستره فرکانسی تخصیص یافته مربوط به خود را دریافت نماید.

Wavelength یا طول موج یک سیگنال الکترومغناطیسی با فرکانس یا بسامد آن رابطه معکوس دارد، بدین معنی که بالاترین فرکانس کوتاه ‌ترین طول موج را دارا می‌باشد . در کل سیگنال‌های با طول موج‌های بلند تر مسافت بیشتری را می‌پیمایند و از قابلیت نفوذ بهتری در میان اجسام در برابر سیگنال‌های دارای طول موج کوتاه برخوردارند.

  جدول باندهای فرکانسی

 دردسته بندی امواجی که قبلا ذکر شد هر گروه کاربردهای خاص خود را دارد در زیر برخی از آنها آمده است :

۱-متحرک هوانوردی

۲-ناوبری رادیویی

۳- آماتور

۴-آماتور ماهواره ای

۵-پخش همگانی صدا

۶- متحرک خشکی

۷-متحرک دریایی

۸- هواشناسی ماهواره ای

۹-تعیین موقعیت رادیویی و ماهواره ای

۱۰-تحقیقات فضایی

۱۱-پخش تصاویر تلویزیونی

و غیره… که خود نیز دارای دسته بندی هستند.

یک موج رادیویی یک موج الکترومغناطیسی است که میتواند بوسیله یک آنتن انتشار یابدوهمانطور که میدانید امواج رادیویی فرکانسهای متفاوتی دارند  یکی از  سوالهای ابتدایی شما ممکن است این باشد که چرا برخی از امواج و فرکانسهایی که حتی بر روی یک باند مشترک منتشر می شوندمثلا باند “F M” چرا بوسیله رادیوهای گیرنده خانگی قابل دریافت نمی باشند؟
پاسخ این است که گیرنده خانگی شما فقط میتواند باندهاوفرکانسهایی را که کارخانه سازنده از پیش برای آن تعیین کرده و مثلا برای موج  FM    بین   megahertz   88 تا   megahertz   108 می باشد را دریافت نماید.

 در زیر بخشی از کاربردهای این امواج با ذکر محدوده فرکانسی آمده است:

رادیوهای AM از 535 کیلو هرتز تا 1.7MHz

رادیوهای موج کوتاه: 509 MHz تا 26.1 MHz

رادیوهای باند شهری: 26.96MHz  تا 27.41MHz

رادیوهایFM از 88 تا 108MHz

و برخی تقسیمات جزئی‌تر عبارتند از:

سیستم‌های دزدگیر، دربازکن بدون سیم پارکینگ و … : در حدود 40MHz

تلفن‌های بدون سیم متداول: در حدود 40 MHz الی 50 MHz

هواپیماهای مدل کنترلی: در حدود72MHz

ماشین‌های اسباب‌بازی رادیو کنترلی: درحدود 75MHz

گردنبند ردیابی حیوانات: 215MHz الی 220MHz

تلفن‌های سلولی (مانند موبایل):824MHz الی 849MHz

تلفن‌های جدید بدون سیم: در حدود 900MHz

سیستم‌های موقعیت‌یاب ماهواره‌ای: 1.227 MHz الی 1.577 MHz

تعداد دیگری از دسته بندیهای فرکانسی را مشاهده مینمایید:

AM radio: 535 kilohertz to 1.7 megahertz  
Short wave radio: bands from 5.9 megahertz to 26.1 megahertz 
Citizens Band (CB) radio: 26.96 megahertz to 27.41 megahertz 
Television stations: 54-88 megahertz for channels 2-6 
FM radio: 88 megahertz to 108 megahertz 
Television stations: 174-220 megahertz for channels 7-13 
Garage do Garage door openers, alarm systems, etc.: around 40 megahertz 
Standard cordless phones: Bands from 40 to 50 megahertz 
Baby monitors: 49 megahertz 
Radio controlled airplanes: around 72 megahertz, which is different from… 
Radio controlled cars: around 75 megahertz 
Wildlife tracking collars: 215 to 220 megahertz 
MIR space station: 145 megahertz and 437 megahertz 
Cell phones: 824 to 849 megahertz 
New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz! 
Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz 
Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz 
Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz

Global Positioning System: 1,227 and 1,575 megahertz 
New 900 MHz cordless phones: Obviously around 900 megahertz!

Air Traffic Control radar: 960 to 1,215 megahertz 
Deep space radio communications: 2290 megahertz to 2300 megahertz

نوشته شده توسط افشین رشید در جمعه شانزدهم فروردین ۱۳۹۸