ما هي انتقائية القناة المجاورة ACS

إنّ انتقائية القناة المجاورة (ACS) هي كمية لإمكانية المستقبل على استقبال إشارة على تردد القناة المخصصة له في وجود إشارة قوية في القناة المجاورة.

ما هي انتقائية القناة المجاورة ACS

انتقائية القناة المجاورة (ACS): هي قياس لاستطاعة المستقبل على معالجة الإشارة المرغوبة أثناء رفض إشارة قوية في قناة تردد مجاورة، وتتسبب الإشارات المجاورة في التردد للإشارة المرغوبة في حدوث تداخل في القناة المجاورة.

ملاحظة:“ACS” هي اختصار لـ “Adjacent channel selectivity”.

أساسيات انتقائية القناة المجاورة ACS

يحدث (ACI) بشكل أساسي بسبب مرشحات المستقبل غير الكاملة التي تسمح للترددات القريبة بالانتقال إلى نطاق التمرير وعدم خطية المضخمات، كما يمكن تقليل (ACI) عن طريق:

• استخدام مخططات التشكيل التي لها إشعاع منخفض خارج النطاق.

• تصميم مرشح ممر النطاق بعناية عند الطرف الأمامي لجهاز الاستقبال.

• تخصيص قنوات متجاورة لخلايا مختلفة من أجل إبقاء مسافة التردد بين كل قناة في خلية معينة أكبر ما يمكن.

• يمكن أيضاً تقليل تأثيرات (ACI) باستخدام تقنيات معالجة الإشارات المتقدمة التي تستخدم المعادلات.

خصائص انتقائية القناة المجاورة ACS

• تُعرّف انتقائية القناة المجاورة بأنها نسبة توهين مرشح المستقبل على القناة المطلوبة أو التردد إلى توهين مرشح المستقبل على تردد القناة المجاورة.

• إن أداء مرشح المستقبل هو المفتاح عند تحديد انتقائية القناة المجاورة وأداء (ACS).

• نطاق التمرير، هو نطاق الترددات التي يُعتبر أن المرشح يمرر إشارات لها.

• نطاق التوقف، وهذا هو النطاق الذي يُعتبر أن مرشح جهاز الاستقبال يعمل على إيقاف الإشارات غير المرغوب فيها إلى أبعد من ذلك داخل الراديو، كما يحدد هذا مستوى الرفض لأداء انتقائية القناة المجاورة.

• ستحدد انتقائية القناة المجاورة للراديو داخل النظام العديد من جوانب الأداء، لا سيما الطريقة التي يعمل بها عندما تكون القنوات أو الترددات القريبة قيد الاستخدام.

مواصفات مرشح جهاز استقبال الراديو في ACS

• توقف النطاق.

• تمرير النطاق.

• تموج داخل النطاق.

• تموج وقف النطاق.

• عامل الشكل.

• قناع الاستجابة.

• مقاومة المدخلات والمخرجات.

• التعديل.

• معلمات التصفية.

كيفية تحديد انتقائية القناة المجاورة ACS

1- استجابة المرشح المثالي

لا يمكن تحقيق مرشح مثالي وله استجابة نموذجية، حيث أنّ هناك بعض الخسارة في نطاق التمرير ولا تتلاشى الاستجابة بسرعة غير محدودة، كما أنّ توهين نطاق التوقف ليس لانهائيًا وعلى الرغم من أنّه كبير جدًا، كما أنّ هناك بعض التموج في النطاق وإن الاختلاف في الاستجابة بين نطاق التمرير ونطاق التوقف هو الذي يحكم انتقائية القناة المجاورة، إلى جانب المعدل الذي تقع فيه الاستجابة بين نطاق التمرير ونطاق التوقف.

في معظم المرشحات يكون التوهين في نطاق التمرير صغيرًا نسبيًا في العادة، وبالنسبة لمرشح بلوري نموذجي تكون الأرقام من (2 ديسيبل) إلى (3 ديسيبل) نموذجية إلى حد ما، ومع ذلك فقد وجد أنّ مرشحات النطاق الضيقة جدًا مثل تلك المستخدمة في استقبال مورس قد تكون أعلى من ذلك.

كما أنّه من السهل للغاية مواجهة هذه الخسارة ببساطة عن طريق إضافة القليل من التضخيم الإضافي في مراحل التردد الوسيطة ولم يتم ذكر هذا العامل كجزء من مواصفات المستقبِل، ويمكن ملاحظة أن استجابة المرشح لا تسقط بسرعة غير محدودة، ومن الضروري تحديد النقاط التي يقع بينها نطاق التمرير وبالنسبة للمستقبلات، يعتبر نطاق التمرير هو عرض النطاق الترددي بين النقطتين، حيث انخفضت الاستجابة بمقدار (6 ديسيبل) أي حيث تكون (6 ديسيبل) لأسفل أو (-6 ديسيبل).

يتم تعريف نطاق التوقف أيضًا، وبالنسبة لمعظم مرشحات مستقبل الراديو يؤخذ ذلك للبدء من النقطة التي انخفضت فيها الاستجابة بمقدار (60 ديسيبل)، على الرغم من أنّه يجب التحقق من مواصفات المرشح لأنّ بعض المرشحات قد لا تكون جيدة، وفي بعض الأحيان قد يكون لمرشح نطاق توقف محدد لتوهين قدره (50 ديسيبل) بدلاً من (60 ديسيبل).

2- عامل شكل المرشح

• يمكن أن يحقق المرشح مستوى الرفض النهائي بأسرع ما يمكن بمجرد الخروج من نطاق التمرير.

• يمكن أن يكون هذا معلمة رئيسية لانتقائية القناة المجاورة.

• إذا لم تسقط الاستجابة بالسرعة الكافية، فقد لا يتم تخفيف إشارات القناة المجاورة بشكل كافٍ.

• يجب أن تسقط الاستجابة في أسرع وقت ممكن.

• لوضع مقياس على هذا، يتم استخدام رقم يُعرف باسم عامل الشكل في بعض المرشحات، وهذه مجرد نسبة من عرض النطاق الترددي لنطاق التمرير ونطاق التوقف.

• وبالتالي فإنّ المرشح بنطاق تمرير يبلغ (3 كيلو هرتز) عند (-6 ديسيبل) وشكل (6 كيلو هرتز) عند (-60 ديسيبل) لنطاق التوقف سيكون له عامل شكل (2:1).

• كما يجب اقتباس رقمي التوهين، ونتيجة لذلك يجب أن تكون مواصفات عامل الشكل الكامل (2:1) عند (6/60 ديسيبل).

3- أنواع الفلاتر في ASC

• توجد أنواع مختلفة من المرشحات التي يمكن استخدامها في جهاز الاستقبال.

• استخدمت مجموعات البث القديمة مرشحات (LC).

• يتم ضبط محولات (IF) في المستقبل وكان من الممكن ضبط تردد الرنين لكل محول باستخدام قلب حديدي قابل للتعديل.

• تستخدم مرشحات السيراميك اليوم على نطاق واسع.

• يعتمد عملها على تأثير كهرضغطية.

• يتم تحويل الإشارة الكهربائية الواردة إلى اهتزازات ميكانيكية عن طريق التأثير الكهرضغطية، ثم تتأثر هذه الاهتزازات بالرنين الميكانيكي لبلور السيراميك.

• نظرًا لأنه يتم ربط الاهتزازات الميكانيكية بعد ذلك بالإشارة الكهربائية، فإن التأثير الكلي هو أن الرنين الميكانيكي لبلورة السيراميك يؤثر على الإشارة الكهربائية.

• للحصول على مستويات عالية جدًا من أداء المرشح، يتم استخدام المرشحات الكريستالية.

• تستخدم هذه البلورات أيضًا التأثير الكهروإجهادي وتعمل بنفس الطريقة التي تعمل بها المرشحات الخزفية ولكنها تعرض مستويات أعلى بكثير من (Q) وتوفر درجات أعلى بكثير من الانتقائية.

• يتم استخدامها في المذبذبات والعديد من أجهزة الكمبيوتر بها مذبذبات بلورية، ولكنها تستخدم أيضًا على نطاق واسع في المرشحات عالية الأداء.

• تصنع المرشحات البلورية عادة من عدد من البلورات الفردية.

كيفية استخدام المرشحات في انتقائية القناة المجاورة

• من المهم اختيار النطاق الترددي الصحيح لنوع الإشارة المعطى، من الواضح أنّه من الضروري التأكد من أنها ليست واسعة جدًا، وإلّا فإنّ الإشارات غير المرغوب فيها خارج القناة ستكون قادرة على المرور عبر المرشح.

• على العكس من ذلك، إذا كان المرشح ضيقًا جدًا فسيتم رفض بعض الإشارة المطلوبة وسيحدث تشويه.

• نظرًا لأن أنواع الإرسال المختلفة تشغل كميات مختلفة من عرض نطاق الطيف، فمن الضروري تكييف عرض نطاق المرشح وفقًا لنوع الإرسال الذي يتم استقباله.

• نتيجة لذلك تقوم العديد من أجهزة الاستقبال بالتبديل في مرشحات مختلفة لأنواع مختلفة من الإرسال.

• يمكن القيام بذلك إما تلقائيًا كجزء من مفتاح تبديل الوضع أو باستخدام مفتاح مرشح منفصل.

• عادةً ما يكون مرشح استقبال (AM) على نطاقات الموجة الطويلة والمتوسطة حوالي (9 كيلو هرتز) أو (10 كيلو هرتز) وفي نطاقات الموجة القصيرة سيكون عرض النطاق الترددي حوالي (6 كيلو هرتز).

• بالنسبة لاستقبال (SSB) سيكون حوالي (2.5 كيلو هرتز)، ولاستقبال مورس غالبًا ما يتم استخدام مرشحات (500 هرتز) و(250 هرتز).

ملاحظة:“SSB” هي اختصار لـ “single-sideband modulation”.

ملاحظة:“AM” هي اختصار لـ “Amplitude Modulation”.

ملاحظة:“HF” هي اختصار لـ “High frequency”.

في النهاية، تُعد انتقائية القناة المجاورة عاملاً مهمًا لأي جهاز استقبال سواء بالنسبة لاتصالات (HF) أو اتصالات الجوال أو (Wi-Fi) أو لأي شكل من أشكال الاتصالات اللاسلكية.