كيفية استخدام وسائط النقل والواجهات في الاتصالات

يمكن أن يكون لعنصر الشبكة دائرة تسهل أداء العمليات بما في ذلك استقبال الموجات الكهرومغناطيسية الأولى الناتجة عن عنصر الشبكة الثاني، حيث يتم توجيه الموجات الكهرومغناطيسية الأولى بواسطة جزء داخلي من الكابل دون استخدام عائد كهربائي المسار، والموجات الكهرومغناطيسية الأولى التي لها نطاق تردد أول غير ضوئي وتحفيز الموجات الكهرومغناطيسية الثانية عبر واجهة الكابل.

أساسيات استخدام وسائط النقل والواجهات في الاتصالات

يمكن أن يحتوي جهاز الاتصال على دائرة تسهل أداء العمليات بما في ذلك استقبال الموجات الكهرومغناطيسية دون استخدام مسار عودة كهربي عبر نواة واحدة على الأقل لوسط نقل، حيث تحتوي الموجات الكهرومغناطيسية الأولى على أول موجات كهرومغناطيسية، ونطاق التردد الضوئي وتحفيز الموجات الكهرومغناطيسية الثانية في واجهة نواة واحدة على الأقل لانتشار الموجات الكهرومغناطيسية الثانية دون استخدام مسار العودة الكهربائية، والموجات الكهرومغناطيسية الثانية لها نطاق تردد غير ضوئي ثان.

أثناء التشغيل يستقبل جهاز الإرسال إشارة اتصال واحدة أو أكثر من شبكة اتصالات أو جهاز اتصالات آخر يتضمن بيانات، وينتج موجات موجهة لنقل البيانات من خلال وسيط الإرسال إلى جهاز الإرسال ويستقبل جهاز الإرسال والموجات الموجهة، وتحويلها إلى إشارات اتصال التي تتضمن البيانات لإرسالها إلى شبكة اتصالات أو جهاز اتصالات آخر.

يمكن أن تعرض الموجة واحداً أو أكثر من أنماط انتشار الموجة، ويمكن أن تعتمد أوضاع قارنة التوصيل القوسي على شكل أو تصميم المقرن، كما يمكن أن تولد واحدة أو أكثر من أنماط قارنة التوصيل القوسي للموجة أو تؤثر على واحد أو أكثر من أنماط انتشار الموجة الموجهة المنتشرة على طول السلك.

كما أنّ أنماط الموجة الموجهة الموجودة في الموجة الموجهة قد تكون هي نفسها أو مختلفة عن أنماط الموجة الموجهة للموجة الموجهة، وبهذه الطريقة واحد أو أكثر من أنماط الموجات الموجهة للموجة الموجهة قد لا يتم نقلها إلى الموجة الموجهة، وربما لم يكن هناك نمط موجة موجهة واحد أو أكثر من الموجة الموجهة في الموجة الموجهة.

كما أنّ تردد القطع لمقرن القوس من أجل قد يختلف وضع الموجة الموجهة المعين عن تردد القطع للسلك أو أي وسيلة نقل أخرى لنفس الوضع، وعلى سبيل المثال بينما يمكن تشغيل السلك أو أي وسيلة نقل أخرى أعلى قليلاً من تردد القطع الخاص به لوضع موجة موجهة معينة.

وكما يمكن تشغيل قارنة التوصيل القوسي أعلى بكثير من تردد القطع الخاص بها لنفس الوضع من أجل خسارة منخفضة، وأقل قليلاً تردد القطع الخاص به لنفس الوضع وعلى سبيل المثال للحث على مزيد من الاقتران ونقل الطاقة، أو نقطة أخرى فيما يتعلق بتردد قطع مقرن القوس لهذا الوضع.

كيفية استخدام وسائط النقل والواجهات في الاتصالات

يمكن أن تكون أوضاع انتشار الموجة على السلك مشابهة لأنماط مقرن القوس، حيث تنتشر كلتا الموجتين حول الجزء الخارجي من مقرنة القوس والسلك على التوالي، وفي بعض التجسيدات عندما تقترن الموجة بالسلك يمكن أن تغير الأنماط الشكل أو يمكن إنشاء أو إنشاء أنماط جديدة، بسبب الاقتران بين مقرن القوس والسلك.

وعلى سبيل المثال الاختلافات في الحجم قد تخلق المادة أو المعاوقة لمقرن القوس والسلك أوضاعاً إضافية غير موجودة في أوضاع قارنة التوصيل القوسي أو تكبح بعض أوضاع قارنة التوصيل القوسي، كما يمكن أن تشتمل أوضاع انتشار الموجة على الوضع الكهرومغناطيسي المستعرض الأساسي، حيث تمتد الحقول الكهربائية أو المغناطيسية الصغيرة فقط في اتجاه الانتشار والمجالات الكهربائية والمغناطيسية تمتد شعاعياً إلى الخارج، بينما تنتشر الموجة الموجهة على طول السلك.

يمكن أن يكون وضع الموجة الموجهة هذا على شكل دائري، حيث يوجد عدد قليل من المجالات الكهرومغناطيسية داخل مقرن القوس أو السلك، ويمكن أن تشتمل الموجتان على وضع (TEM) أساسي حيث تمتد الحقول شعاعياً للخارج، وتشتمل أيضاً على أوضاع أخرى غير أساسية وعلى سبيل المثال غير متناظرة ومستوى أعلى وما إلى ذلك.

إنّ أوضاع انتشار الموجة الأخرى ممكنة بالمثل مثل الأوضاع الكهربائية المستعرضة (TE) والأوضاع المغناطيسية المستعرضة (TM)، بناءً على الترددات المستخدمة وتصميم مقرن القوس وأبعاد وتكوين السلك، بالإضافة إلى خصائص سطحه وعزله والخصائص الكهرومغناطيسية للبيئة المحيطة.

واعتماداً على التردد والخصائص الكهربائية والفيزيائية للسلك والموجة الخاصة يمكن أن تنتقل أنماط الانتشار التي تم إنشاؤها، والموجة الموجهة على طول السطح الموصل لسلك غير معزول مؤكسد وسلك غير معزول غير مؤكسد وسلك معزول أو على طول السطح المعزول لسلك معزول.

• “TM” هي اختصار لـ “transverse magnetism”.

• “TE” هي اختصار لـ “Transverse electrical”.

• “TEM” هي اختصار لـ “Telecom Expense Management”.

مبدأ عمل وسائط النقل والواجهات في الاتصالات

يمكن أن يشتمل جهاز الإرسال أو الاستقبال على معدن أسطواني أو غير أسطواني والذي على سبيل المثال يمكن أن يكون مجوفاً، أو دليل موجي آخر موصل أو غير موصل ونهاية يمكن وضع مقرن كعب بالقرب من الدليل الموجي أو جهاز الإرسال أو الاستقبال، بحيث عندما يولد جهاز الإرسال أو الاستقبال إرسالاً فإنّ أزواج الموجات الموجهة إلى مقرنة كعب وتنتشر كموجة موجهة حول سطح الدليل الموجي لمقرنة الأبتر.

يمكن للموجة الموجهة أن تنتشر جزئياً على السطح الخارجي لمقرن وجزئياً داخل المقرن، وكما يمكن للموجة الموجهة أن تنتشر بشكل كبير أو كلياً على السطح الخارجي للمقرن، ويمكن أن تنتشر الموجة الموجهة بشكل جوهري أو كلي داخل المقرن، ويمكن أن تشع الموجة الموجهة في نهاية المقرن للاقتران بوسيط نقل مثل سلك، إوذا كانت الموجة الموجهة واردة فإنّ الموجة الموجهة تدخل جهاز الإرسال أو الاستقبال وتتزاوج مع الدليل الموجي الأسطواني أو الدليل الموجي الموصّل.

يمكن لجهاز المكرر أن يكرر الإرسال المرتبط بالموجة، وكما يمكن أن يشتمل جهاز المكرر على واجهة اتصالات التي تستخرج البيانات أو الإشارات الأخرى، من الموجة لتزويد مثل هذه البيانات أو الإشارات إلى شبكة أخرى أو جهاز واحد أو أكثر كإشارات اتصال أو استقبال إشارات اتصال من شبكة أخرى أو جهاز أو أكثر من الأجهزة الأخرى وإطلاق الموجة الموجهة المضمنة فيها إشارات الاتصال المستقبلة.

كما يمكن أن يستقبل الدليل الموجي للمستقبل الموجة من المقرن ويمكن للدليل الموجي لجهاز الإرسال إطلاق الموجة الموجهة على المقرنة كموجة موجهة، وبين الدليل الموجي لجهاز الاستقبال ودليل الإرسال الإشارة المضمنة في الموجة الموجهة، أو يمكن تضخيم الموجة الموجهة نفسها لتصحيح فقدان الإشارة وأوجه القصور الأخرى المرتبطة بـ (WA) الموجهة يمكن استقبال الاتصالات أو الإشارة ومعالجتها لاستخراج البيانات الواردة فيها وإعادة إنشائها للإرسال.

يمكن تكوين الدليل الموجي للمستقبل لاستخراج البيانات من الإشارة ومعالجة البيانات لتصحيح أخطاء البيانات باستخدام أكواد تصحيح الأخطاء وإعادة توليد إشارة محدثة بالبيانات المصححة، كما يمكن أن يرسل الدليل الموجي لجهاز الإرسال الموجة الموجهة مع الإشارة المحدثة المضمنة فيه.

ويمكن استخراج إشارة مضمنة في الموجة الموجهة من الإرسال ومعالجتها للاتصال بشبكة أخرى أو جهاز آخر أو أكثر عبر واجهة اتصالات كإشارات اتصال، وبالمثل إشارات الاتصال المستلمة بواسطة واجهة الاتصالات يمكن إدراجها في إرسال الموجة الموجهة، والتي يتم إنشاؤها وإطلاقها على المقرن بواسطة الدليل الموجي لجهاز الإرسال.