اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
- مبدأ نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
- كيفية عمل نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
يشتمل جهاز الإرسال على مستقبل تم تكوينه لاستقبال إشارة متداخلة عبر هوائي، وتم تكوين جهاز إرسال لتوليد الإشارات الكهرومغناطيسية الأولى التي تنقل البيانات الأولى، ونظام اقتران الدليل الموجي العازل يُعتمد لإطلاق واستخراج إرسالات اتصالات الموجة الموجهة من السلك وفي ترددات الموجات المليمترية، حيث يكون الطول الموجي صغيراً مقارنةً بالحجم العياني للمعدات ويمكن أن تنتشر الإرسالات كموجات موجهة موجهة بواسطة شريط من مادة عازلة.
أساسيات نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
إنّ المجال الكهرومغناطيسي المرتبط بالدليل الموجي العازل يقع في المقام الأول خارج الدليل الموجي وعندما يتم وضع شريط الدليل الموجي العازل على مقربة من السلك، تنفصل الموجات الموجهة عن الدليل الموجي العازل وتتزاوج مع السلك وتستمر في الانتشار كموجات موجهة حول سطح السلك.
يمكن تكييف نظام الدليل الموجي لاستقبال الموجات الكهرومغناطيسية المكونة من أجل (WDM) أو (FDM)، وعلى سبيل المثال افتراض أنّ الموجة الكهرومغناطيسية ذات عرض النطاق الترددي العالي (10 جيجاهرتز) وضع موجة (TM01) تنتشر على موصل معزول، وأنّ الموجة الكهرومغناطيسية يتم إنشاؤها بواسطة نظام الدليل الموجي المصدر.
يمكن تكوين نظام الدليل الموجي المتلقي لمعالجة الموجة الكهرومغناطيسية المفردة مع وضع الموجة (TM01) تحت الظروف العادية، ومع ذلك أنّ نظام الدليل الموجي المصدر ينتقل إلى إرسال الموجات الكهرومغناطيسية باستخدام (WDM) و(FDM) جنباً إلى جنب مع وضع موجة (TM01)، ومع عرض نطاق أقل على الموصل المعزول.
كما سيتعين على نظام الدليل الموجي المتلقي معالجة موجات كهرومغناطيسية متعددة لأنماط موجة مختلفة، وعلى وجه التحديد سيتم تكوين نظام الدليل الموجي للمستقبل لمعالجة انتقائية لكل من الموجات الكهرومغناطيسية الأولى من خلال استخدام (WDM) و(FDM)، والموجة الكهرومغناطيسية باستخدام وضع الموجة (TM01).
بمجرد استلام الموجة الكهرومغناطيسية واحدة أو أكثر يمكن تكوين الدليل الموجي للمستقبل لاستخدام تقنيات معالجة الإشارات للحصول على إشارات الاتصال، والتي تم نقلها بواسطة الموجات الكهرومغناطيسية التي تم إنشاؤها بواسطة نظام الدليل الموجي المصدر، ويمكن لنظام الدليل الموجي للمستقبل أيضًا تحديد ما إذا كان نظام الدليل الموجي المصدر قد قام بتحديث مخطط الإرسال.
- “WDM” هي اختصار لـ “Wavelength-Division-Multiplexing”.
- “FDM” هي اختصار لـ “Frequency-division-multiplexing”.
مبدأ نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
يمكن الكشف عن التحديث من البيانات المقدمة في الموجات الكهرومغناطيسية المرسلة بواسطة نظام الدليل الموجي المصدر أو من الإشارات اللاسلكية المرسلة بواسطة نظام الدليل الموجي المصدر، وفي حالة عدم وجود تحديثات يمكن لنظام الدليل الموجي المتلقي الاستمرار في تلقي ومعالجة الموجات الكهرومغناطيسية.
ومع ذلك إذا تم الكشف عن تحديث يمكن لنظام الدليل الموجي للمستلم المتابعة لتنسيق التحديث مع نظام الدليل الموجي المصدر، وبعد ذلك تلقي ومعالجة الموجات الكهرومغناطيسية المحدثة وكما يمكن استخدامها في أي مخطط اتصالات بما في ذلك الاتصالات البسيطة والمزدوجة بين أنظمة الدليل الموجي.
ووفقاً لذلك فإنّ نظام الدليل الموجي المصدر الذي يقوم بإجراء تحديث لإرسال الموجات الكهرومغناطيسية ووفقاً لأنماط الموجات الأخرى سيؤدي بدوره إلى قيام نظام الدليل الموجي، والمتلقي بتنفيذ خطوات مماثلة لإعادة إرسال الموجات الكهرومغناطيسية، ويمكن الدمج كلياً أو جزئياً لأغراض تخفيف خسائر الانتشار الناتجة عن عائق، وعند أو بالقرب من سطح خارجي لوسيط نقل وعلى سبيل المثال موصل معزول موصل غير معزول أو أي وسيط نقل له طبقة عازلة خارجية.
يمكن أن يكون العائق سائلاً أو جسماً صلباً موضوعاُ على السطح الخارجي لوسيط النقل أو أي أشياء أخرى موجودة في أو بالقرب من السطح الخارجي لوسيط الإرسال، يمكن أن يشتمل مشغل الدليل الموجي على ثلاثة أجهزة إرسال (TX1) و(TX2) و(TX3) مقترنة بمراكز (MMIC) ذات مواضع إحداثيات مختلفة.
يمكن تنفيذ التوصيل البيني بين أجهزة الإرسال (TX1) و(TX2 و(TX3) و(MMIC) من خلال لوحة دوائر مطبوعة مشتركة أو تقنية ربط مناسبة أخرى، ويمكن تكوين جهاز الإرسال الأول (TX1) لبدء وضع موجة (TM00)، ويمكن تكوين جهاز الإرسال الثاني (TX2) لإطلاق وضع موجة الاستقطاب الرأسي ويمكن تكوين جهاز الإرسال الثالث (TX3) لإطلاق استقطاب أفقي وضع الموجة.
- “MMIC” هي اختصار لـ “Monolithic-microwave-integrated-circuit”.
كيفية عمل نظام اتصالات الموجه الموجي مع تخفيف التداخل
نظراً لأنّ (MMICs) تستقبل إشارات من منفذ الإشارة الأول لجهاز الإرسال الأول (TX1) بناءً على المرجع الذي يوفره منفذ الإشارة الثاني، فإنّ (MMICs) تستقبل إشارات بنفس القطبية وبالتالي بمجرد تحويل هذه الإشارات لأعلى أو تحويلها لأسفل ومعالجتها للإرسال بواسطة (MMICs)، يقوم هوائي واحد أو أكثر من كل من (MMICs) بإصدار إشارات ذات مجالات كهربائية من نفس القطبية في نفس الوقت.
كما سيكون لدى (MMICs) المعاكسة في الموقع لبعضها البعض بنية مجال كهربائي محاذاة نحو أو بعيداً عن وسيط النقل، وبالتالي إنشاء في حالة معينة في الوقت المناسب بنية مجال خارجي مثل (TM00) وبسبب الطبيعة التذبذبية الثابتة للإشارات المشعة بواسطة (MMICs).
ومن خلال الإشعاع المتماثل للمجالات الكهربائية ذات القطبية نفسها، تساهم مجموعة (MMIC) المتعارضة في تحفيز الموجة الكهرومغناطيسية الأولى ذات الوضع الموجي (TM00)، والذي ينتشر على وسيط نقل بطبقة عازلة ويمكنه نقل المجموعة الأولى من إشارات الاتصال إلى استقبال نظام الدليل الموجي.
كما أنّ منفذ إشارة (SP) لجهاز الإرسال الثاني (TX) يولد إشارات ذات قطبية معاكسة لإشارات منفذ الإشارة الثاني (SP)، ونتيجة لذلك فإنّ محاذاة المجال الكهربائي للإشارات المولدة بواسطة هوائي واحد أو أكثر من هوائي (MMIC) الشمالي ستكون ذات قطبية معاكسة، لمحاذاة المجال الكهربائي للإشارات التي تم إنشاؤها بواسطة واحد أو أكثر من هوائيات (MMIC) الجنوبية.
وبالتالي سيكون للمجالات الكهربائية في (MMIC) بنية مجال كهربائي محاذاة رأسياً في نفس الاتجاه وبسبب الطبيعة التذبذبية الثابتة للإشارات التي تشعها مراكز (MMIC)، وكما يتم إعادة بناء الإشارات بترددات وسيطة، ويتم توفير إشارات التردد المتوسط هذه للمستقبلات (RX1) و(RX2 و(RX3) والتي تشمل الدوائر (DSP) و(محول A / D) للمعالجة، وللحصول بشكل انتقائي على إشارات الاتصال منها.
على غرار مسارات الإرسال يمكن تكوين المذبذبات المرجعية لمسارات المستقبل الثلاثة لتتم مزامنتها مع تقنية حلقة قفل الطور أو أي تقنية تزامن مناسبة أخرى، وإذا تم استخدام تعدد إرسال بتقسيم التردد لنفس أساليب الموجة في نطاقات تردد أخرى، يمكن تكرار مسارات المستقبل مرة أخرى باستخدام مذبذب مرجعي مختلف يتمركز في نطاقات التردد الأخرى.
يمكن أن يشتمل نظام الاتصالات على محطة قاعدة ماكرو مثل محطة قاعدة أو نقطة وصول بها هوائيات تغطي قطاعاً واحداً أو أكثر، كما يمكن أن تقترن المحطة الأساسية الكلية بشكل اتصالي بعقدة اتصال التي تعمل كعقدة رئيسية، أو عقدة توزيع لعقد الاتصال الأخرى موزعة في مواقع جغرافية مختلفة داخل أو خارج منطقة تغطية لمحطة القاعدة الكلية.
يعمل النظام كنظام هوائي موزع تم تكوينه للتعامل مع حركة الاتصالات المرتبطة بأجهزة العميل مثل الأجهزة المحمولة مثل الهواتف المحمولة أو الأجهزة الثابتة، وجهاز اتصال في مسكن أو مؤسسة تجارية التي يتم توصيلها لاسلكياً بالاقتران بأي من عقد الاتصال، كما يمكن إتاحة الموارد اللاسلكية للمحطة الأساسية الكلية للأجهزة المحمولة، عن طريق السماح أو إعادة توجيه بعض الأجهزة المحمولة أو الثابتة لاستخدام الموارد اللاسلكية لعقدة الاتصال في نطاق اتصالات الأجهزة المحمولة أو الثابتة.
- “DSP” هي اختصار لـ “Digital-Signal-Processors”.
