اقرأ في هذا المقال
- أساسيات الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
- مبدأ عمل الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
- تطور عمل الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
يشتمل نظام الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل على ركيزة عازلة للكهرباء ودائرة إلكترونية مدعومة بالركيزة لمعالجة البيانات ووحدة اتصالات بها هوائي، كما يمكن تركيب وحدة الاتصال على الركيزة في اتصال مع الدائرة الإلكترونية للتحويل بين أول إشارة كهرومغناطيسية تعمل بالترددات فوق الصوتية، تحتوي على معلومات رقمية وإشارة بيانات يتم إجراؤها بواسطة الدائرة الإلكترونية.
أساسيات الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
يمكن إرسال أو استقبال الإشارة الكهرومغناطيسية على طول مسار الإشارة بواسطة الهوائي، وقد تشتمل مجموعة دليل الإشارة الكهرومغناطيسية على عنصر عازل كهربائي، مصنوع من مادة عازلة يتم وضعها بالقرب من الهوائي في مسار الإشارة، وقد يحتوي دليل الإشارة الكهرومغناطيسية على جوانب ممتدة على طول مسار الإشارة.
كما يمتد عنصر الكم حول عنصر العزل الكهربائي على طول جوانب عنصر العزل الكهربائي، وقد يعيق عنصر الكم إرسال الإشارة الكهرومغناطيسية عبر جوانب عنصر العزل الكهربائي، كما مكنت التطورات في تصنيع أشباه الموصلات وتقنيات تصميم الدوائر من تطوير وإنتاج دوائر متكاملة (ICs)، ذات ترددات تشغيلية أعلى بشكل متزايد.
وفي المقابل المنتجات والأنظمة الإلكترونية التي تتضمن هذه الدوائر المتكاملة قادرة على توفير وظائف أكبر بكثير من الأجيال السابقة من المنتجات، وتضمنت هذه الوظيفة الإضافية بشكل عام معالجة كميات أكبر بشكل متزايد من البيانات بسرعات أعلى بشكل متزايد، كما تشتمل العديد من الأنظمة الإلكترونية على لوحات دوائر مطبوعة متعددة (PCBs) يتم تركيب هذه الدوائر المتكاملة عالية السرعة عليها، والتي يتم من خلالها توجيه إشارات مختلفة من وإلى الدوائر المتكاملة.
في الأنظمة الإلكترونية التي تحتوي على ما لا يقل عن اثنين من (PCBs) والحاجة إلى توصيل المعلومات بين تلك (PCBs)، تم تطوير مجموعة متنوعة من أبنية الموصل واللوحة الخلفية لتسهيل تدفق المعلومات بين اللوحات، وتقدم معماريات الموصل واللوحة المعززة مجموعة متنوعة من انقطاعات المعاوقة في مسار الإشارة ممّا يؤدي إلى تدهور جودة الإشارة أو سلامتها.
قد يشتمل عنصر الموصل الإلكتروني الأول على أول رقاقة ارتباط اتصال بتردد عالٍ (EHF) وهي مادة عازلة أولية تغلف أول شريحة رابط بالاتصال، وتمتد من الشريحة الأولى نحو سطح واجهة أول متباعد من أول شريحة رابط اتصال، وقد يتم تكوين شريحة (comm-link) الأولى لإرسال أو استقبال إشارة كهرومغناطيسية لها مسار إشارة أول يمتد عبر المادة العازلة وسطح الواجهة الأول.
- “IC” هي اختصار لـ “integrated Circuits”.
- “EHF” هي اختصار لـ “Extremely High Frequency”.
- “PCB” هي اختصار لـ “Printed Circuit Board”.
مبدأ عمل الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
قد يشتمل الجهاز على دائرة كهربائية أولى ومكون موصل إلكتروني أول به مادة عازلة أولى، وقد يتم تضمين أول شريحة اتصال (EHF) في المادة العازلة الأولى، وتوصيلها بالدائرة الكهربائية الأولى لتوصيل أول إشارة كهرومغناطيسية تنتشر على طول مسار الإشارة الأول الذي يمر عبر المادة العازلة الأولى، وقد تمتد طبقة التدريع الموصلة كهربياً حول جزء على الأقل من مسار الإشارة الأول في المادة العازلة الأولى.
قد يشتمل الجهاز الآخر على دائرة كهربائية ثانية ومكون موصل إلكتروني ثان به مادة عازلة ثانية ورقاقة ارتباط اتصال ثانية للترددات فوق الصوتية مدمجة في المادة العازلة الثانية، ومتصلة بالدائرة الكهربائية الثانية لتوصيل إشارة كهرومغناطيسية ثانية تنتشر على طول مسار إشارة ثان، يمر عبر المادة العازلة الثانية.
كما قد يتم تكوين رقاقات وصلة اتصال الترددات العالية الأولى والثانية للتواصل مع بعضها البعض عندما يتم وضع مكونات الموصل الإلكتروني الأول والثاني مع المادة العازلة الأولى، والتي تلامس المادة العازلة الثانية مع مسار الإشارة الأول المحاذي لمسار الإشارة الثاني، وقد يحدث الاتصال على طول مساري الإشارة الأول والثاني بشكل كبير من خلال المادة العازلة الأولى والمواد العازلة الثانية.
قد يشتمل أيضاً على محول لتوصيل جهاز إلكتروني أول به عنصر موصل موصل كهربياً أول بجهاز إلكتروني ثان به عنصر موصل إشارة كهرومغناطيسي (EHF)، وقد يشتمل المحول على مادة عازلة وشريحة ارتباط اتصال (EHF) مضمنة في مادة عازلة ومهيأة؛ لتوصيل الإشارة الكهرومغناطيسية مع عنصر موصل الإشارة الكهرومغناطيسية، وعنصر موصل موصل كهربائي ثانٍ متصل كهربائياً بشريحة (comm-link) وتم تكوينه للاتصال كهربائياً بأول عنصر موصل موصل كهربائياً.
تطور عمل الاتصالات اللاسلكية مع الوسيط العازل
يتم نشر أزواج المرسل أو المستقبل المقترنة بإحكام مع جهاز إرسال موضوعة في جزء طرفي من مسار توصيل أول ومستقبل موضوعة في جزء طرفي من مسار توصيل ثان، ويمكن وضع المرسل والمستقبل على مقربة من بعضهما البعض اعتماداً على قوة الطاقة المرسلة، وقد لا يكون مسار التوصيل الأول ومسار التوصيل الثاني متجاورين فيما يتعلق ببعضهما البعض.
كما يمكن وضع المرسل والمستقبل في حوامل منفصلة للدارة موضوعة مع هوائيات زوج المرسل أو المستقبل على مقربة شديدة ويمكن تكوين جهاز إرسال أو مستقبل كحزمة (IC)، حيث يمكن وضع هوائي واحد أو أكثر بجوار قالب ويتم تثبيته في مكانه بواسطة غلاف أو مادة رابطة عازلة، ويمكن أيضاً تثبيت الهوائي في مكانه بواسطة ركيزة إطار رصاص وأمثلة على هوائيات (EHF) المضمنة في عبوات (IC).
كما أنّه يمكن أيضاً الإشارة إلى حزم (IC) على أنّها حزم بسيطة وهي أمثلة لوحدات الاتصالات اللاسلكية التي يشار إليها أيضاً بشكل مختلف بوحدات اتصالات (EHF)، ووحدات الاتصال وأجهزة الاتصال وشرائح (comm-link) وتجميعات شرائح (comm-link) وحزم رقاقة الارتباط، وحزم ارتباطات الاتصال والتي قد يتم تكوينها بطرق مختلفة.
تتضمن حزمة (IC) شريحة أو قالب ومحول طاقة يوفر التحويل بين الإشارات الكهربائية والكهرومغناطيسية (EM) والموصلات الموصلة، مثل أسلاك الربط التي تربط محول الطاقة كهربائياً بوسادات السندات ومتصلة بجهاز إرسال أو دائرة الاستقبال المضمنة في القالب، كما تشتمل حزمة (IC) كذلك على مادة تغليف تكونت حول جزء على الأقل من القالب أو محول الطاقة.
يشتمل القالب على أي هيكل مناسب تم تكوينه كدائرة مصغرة على ركيزة قالب مناسبة وهو مكافئ وظيفياً لمكون يشار إليه أيضاً باسم شريحة أو دائرة متكاملة (IC)، وقد تكون ركيزة القالب أي مادة مناسبة لأشباه الموصلات، وعلى سبيل المثال قد تكون الركيزة القالب من السيليكون.
كما قد يكون للقالب أبعاد طول وعرض وكل منها قد يكون حوالي (1.0 مم) إلى حوالي (2.0 مم) ويفضل حوالي (1.2) مم إلى حوالي (1.5 مم)، كما قد يتم تركيب القالب بموصلات كهربائية أخرى مثل إطار الرصاص وتوفير الاتصال بالدوائر الخارجية، وقد يوفر المحول مطابقة معاوقة بين دائرة على القالب ومحول الطاقة.
قد يكون محول الطاقة في شكل هوائي ثنائي القطب أو هوائي حلقي، وقد يتم تكوينه ليعمل على الترددات الراديوية كما هو الحال في طيف الترددات العالية (EHF)، وقد يتم تكوينه لإرسال أو استقبال الإشارات الكهرومغناطيسية، والهوائي منفصل ولكنّه متصل عملياً بموصلات مناسبة.
- “EM” هي اختصار لـ “electro-magnetic”.
