اقرأ في هذا المقال
- أساسيات نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
- مبدأ عمل نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
- تطور عمل نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
قد تتضمن جوانب الكشف عن الموضوع على مفتاح موجة موجة يقوم بشكل انتقائي بمحاذاة نهاية النواة العازلة الأولى لكابل موجي موجه، وبدون موصل بنهاية واحدة مختارة من مجموعة من النوى العازلة الثانية من واحد على الأقل الكابل الموجي، وبدون موصل لتسهيل اقتران الموجات الموجهة الأولى من النواة العازلة الأولى إلى واحدة مختارة من مجموعة النوى العازلة الثانية.
أساسيات نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
مع تزايد انتشار الهواتف الذكية والأجهزة المحمولة الأخرى في كل مكان وزيادة استخدام البيانات تتطلب أجهزة محطة قاعدة “macro cell”، والبنية التحتية اللاسلكية الحالية بدورها قدرة عرض نطاق أعلى من أجل تلبية الطلب المتزايد، ولتوفير نطاق ترددي متنقل إضافي تتم متابعة نشر الخلايا الصغيرة، حيث توفر الخلايا الدقيقة والخلايا البيكوسية تغطية لمناطق أصغر بكثير من الخلايا الكبيرة التقليدية.
بالإضافة إلى ذلك نمت معظم المنازل والشركات للاعتماد على الوصول إلى البيانات ذات النطاق العريض لخدمات مثل الصوت والفيديو وتصفح الإنترنت وما إلى ذلك، كما تشمل شبكات الوصول العريض النطاق الأقمار الصناعية وشبكات “4G” أو “5G” اللاسلكية واتصالات خطوط الطاقة والألياف والكابلات وشبكات الهاتف.
يتم تقديم نظام اتصال موجي موجه لإرسال واستقبال إشارات الاتصال مثل البيانات أو الإشارات الأخرى عبر الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة، كما تشمل الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة وعلى سبيل المثال الموجات السطحية أو الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى المرتبطة أو الموجهة بوسيط الإرسال وسيكون من المدرك أنّه يمكن استخدام مجموعة متنوعة من وسائط النقل مع اتصالات الموجة الموجهة دون الخروج من نماذج الأمثلة.
كما يمكن أن تتضمن أمثلة وسائط النقل هذه واحدًا أو أكثر ممّا يلي إمّا بمفرده أو في مجموعة واحدة أو أكثر وهي الأسلاك وسواء كانت معزولة أم لا، وسواء كانت أحادية الجديلة أو متعددة الجديلة وموصلات من أشكال أو تكوينات أخرى بما في ذلك حزم الأسلاك والكابلات والقضبان والقضبان والأنابيب، وغير الموصلات مثل الأنابيب العازلة للكهرباء أو القضبان أو القضبان أو غيرها من العناصر العازلة، ومجموعات من الموصلات والمواد العازلة أو غيرها من وسائط نقل الموجة الموجهة.
مبدأ عمل نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
يمكن أن يكون تحفيز الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة على وسيط النقل مستقلاً عن أي جهد أو شحنة أو تيار كهربائي يتم حقنه أو نقله بطريقة أخرى عبر وسيط النقل كجزء من دائرة كهربائية، وعلى سبيل المثال في الحالة التي يكون فيها وسيط النقل عبارة عن سلك يجب تقدير أنّه بينما قد يتشكل تيار صغير في السلك استجابة لانتشار الموجات الموجهة على طول السلك.
وفقد يكون هذا بسبب الانتشار من الموجة الكهرومغناطيسية على طول سطح السلك ولا تتشكل استجابةً للجهد الكهربائي أو الشحنة أو التيار الذي يتم حقنه في السلك كجزء من دائرة كهربائية، لذلك فإنّ الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتقل على السلك لا تتطلب دارة تنتشر على طول سطح السلك.
ولذلك فإنّ السلك عبارة عن خط نقل سلكي واحد ليس جزءاً من دائرة، وفي بعض النماذج لا يكون السلك ضرورياً، ويمكن أن تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية على طول وسيط نقل أحادي الخط ليس سلكاً، كما تتأثر “الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة” أو “الموجات الموجهة” بوجود جسم مادي يمثل على الأقل جزءاً من وسيط النقل، وعلى سبيل المثال سلك مكشوف أو موصل آخر وعازل وسلك معزول وقناة أو عنصر مجوف آخر، وحزمة من الأسلاك المعزولة المغلفة أو المغطاة أو المحاطة بعزل كهربائي أو عازل أو حزمة سلكية أخرى.
أو أي شكل آخر من وسائط نقل صلبة أو سائلة أو غير غازية بطريقة أخرى لتكون مرتبطة جزئياً على الأقل بالجسم المادي أو تسترشد به، وذلك للانتشار على طول مسار انتقال الكائن المادي وكما يمكن أن يعمل مثل هذا الجسم المادي كجزء على الأقل من وسيط الإرسال الذي يوجه، وعن طريق واجهة وسيط الإرسال.
وعلى سبيل المثال سطح خارجي أو سطح داخلي أو جزء داخلي بين الأسطح الخارجية والداخلية أو حدود أخرى بين عناصر وسيط الإرسال، وانتشار الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة والتي بدورها يمكن أن تحمل الطاقة والبيانات أو إشارات أخرى على طول مسار الإرسال من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال.
تطور عمل نظام الاتصالات وكابلات الموجة الموجهة
على عكس انتشار الفضاء الحر للإشارات اللاسلكية مثل الموجات الكهرومغناطيسية غير الموجهة أو غير المحدودة التي تنخفض شدتها عكسياً بمقدار مربع المسافة، والتي تقطعها الموجات الكهرومغناطيسية غير الموجهة يمكن أن تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة على طول وسيط إرسال، ومع خسارة أقل في الحجم لكل وحدة المسافة من الموجات الكهرومغناطيسية غير الموجهة.
وعلى عكس الإشارات الكهربائية يمكن أن تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال، ودون الحاجة إلى مسار إرجاع كهربائي منفصل بين جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال ونتيجة لذلك يمكن أن تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة، ومن جهاز إرسال إلى جهاز استقبال على طول وسيط إرسال لا يحتوي على مكونات موصلة وعلى سبيل المثال شريط عازل، أو عبر وسيط إرسال لا يحتوي على أكثر من موصل واحد وعلى سبيل المثال واحد سلك مكشوف أو سلك معزول.
وحتى إذا كان وسيط النقل يشتمل على واحد أو أكثر من المكونات الموصلة والموجات الكهرومغناطيسية الموجهة التي تنتشر على طول وسيط النقل تولد تيارات تتدفق في واحد، أو أكثر من المكونات الموصلة في اتجاه الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة، يمكن أن تنتشر هذه الموجات الكهرومغناطيسية الموجهة على طول ناقل الحركة وسيط من جهاز إرسال إلى جهاز استقبال، ودون الحاجة إلى تدفق التيارات المتعارضة على مسار عودة كهربائية بين جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال.
كما أنّه في الأنظمة الكهربائية التي تنقل وتستقبل الإشارات الكهربائية بين أجهزة الإرسال والاستقبال عن طريق الوسائط الموصلة، حيث تعتمد هذه الأنظمة عموماً على مسارات أمامية وعودة منفصلة كهربائياً، وعلى سبيل المثال كابلاً متحد المحور به موصل مركزي ودرع أرضي يفصل بينهما عازل وعادةً في النظام الكهربائي يمكن توصيل أول طرف لجهاز إرسال أو استقبال بالموصل المركزي، ويمكن توصيل الطرف الثاني لجهاز الإرسال أو المستقبِل بالدرع الأرضي.
حيث إذا قام جهاز الإرسال بحقن إشارة كهربائية في الموصل المركزي عبر الطرف الأول، فإنّ الإشارة الكهربائية ستنتشر على طول الموصل المركزي مسببة تيارات أمامية في الموصل المركزي، وتيارات عائدة في الدرع الأرضي وتنطبق نفس الشروط على جهاز استقبال طرفي.
يتم توجيه الدائرة المتكاملة “IC” لإزالة تشكيل شكل موجة أول وشكل موجة ثاني، حيث يشتمل “IC” على مزيل تشكيل قابل للبرمجة، ويحتوي على مجموعة من الوحدات الوظيفية القابلة للبرمجة والتي يمكن برمجتها لمعالجة الشكل الموجي الثاني عند الانتهاء من معالجة شكل الموجة الأول، كما يشتمل “IC” على وحدة تحكم تكوين شكل موجة واحدة على الأقل تم تكييفها؛ لإعادة تكوين كل مجموعة من الوحدات الوظيفية القابلة للبرمجة وفقاً لشكل الموجة الأول أو شكل الموجة الثاني.
- “IC” هي اختصار لـ “integrated circuit”.
