هندسة الاتصالات

عندما يتم إرسال الإشارات عبر مسافات طويلة، فإنها تتأثر بالضوضاء والتداخل وهناك عدّة طرق تم اختراعها للإرسال الفعّال للإشارات عبر مسافات طويلة دون أي خطأ

يتمثل الاختلاف الرئيسي بين التضمين وإزالة التضمين في أنّ التعديل هو عملية تغيير في معلومات إشارة الموجة الحاملة وفقاً لإشارة رسالة لنقل البيانات بشكل ملائم

يمكن أن تستخدم جهات اتصال راديو الهواة مجموعة مختلفة من الأشكال على نطاقات راديو هام، ونتيجةً لذلك عند البدء في نطاقات التردد العالي.

إنّ محطات راديو "VHF" محمولة باليد تتواصل من خلال أجهزة إعادة الإرسال والأقمار الصناعية ومحطات "HF" المحمولة للانتقال لمسافات طويلة.

قد تكون محادثتك أو اتصالك الأول "QSO" شاقة للغاية، ولهذا السبب قد تكون فكرة ترتيب "QSO" مع صديق أو شخص آخر في مجموعة الراديو الخاص بك.

تستخدم مكبرات الصوت الخطية الراديوية "Ham"، حيث يكون من الضروري زيادة قدرة الناتج من جهاز الإرسال أو أكثر من جهاز الإرسال والاستقبال، وغالباً ما تكون هذه المضخمات الخطية مطلوبة عندما ترغب المحطات في زيادة القدرة المرسلة.

معدات راديو الهواة هذه الأيام تعتبر قيمة جيدة جداً لما تحصل عليه، إلّا أنّها لا تزال تمثل استثماراً كبيراً لذلك يجب أن تؤخذ جوانب مثل الأداء والمواصفات والتكلفة والحجم وناتج الطاقة والمستوى العام لجهاز الإرسال والاستقبال.

عند إعداد محطة راديو للهواة أو استبدال بعض المعدات القديمة، من المهم قضاء بعض الوقت في النظر بما هو متوفر ورؤية ما تريده تماماً، كما يوجدرهناك مجموعة من المعدات المحمول وكذلك المحطة الأساسية التي يمكن استخدامها.

يُعد راديو الهواة "Ham Radio" هواية يتمتع بها مئات الآلاف من الأشخاص في جميع أنحاء العالم، حيث يتم إجراء الاتصالات اللاسلكية للهواة على نطاقات عديدة أي "مقاطع تردد ضيقة نسبياً" تمتد من "1.8 ميجاهرتز" أي طول موجة.

يقوم مشغلو راديو الهواة ببناء وتشغيل عدة أنواع من محطات راديو الهواة، بما في ذلك المحطات الأرضية الثابتة والمحطات المتنقلة والمحطات الفضائية والمحطات الميدانية المؤقتة، كما أنّ المصطلح العامي الذي يستخدم غالباً للإشارة إلى موقع محطة الهواة هو الكوخ.

أجهزة راديو هام أو راديو الهواة في المقام الأول لأغراض الترفيه كما يتم التواصل باستعمال موجات الراديو، ويمكنك استعمال راديو هام للترفيه الخاص وتبادل الرسائل والمنافسة، وكذلك التدريب الذاتي والاتصالات في حالات الطوارئ.

من المحتمل أن يكون اختيار الهوائي من أصعب الخيارات لأي محطة راديو هواة، فهناك دائماً نقاش جيد يجب إجراؤه حول أفضل أنواع الهوائي في ظل ظروف معينة، وأمّا بالنسبة للبعض قد يكون الاختيار هو هوائي توجيه كبير على برج مرتفع.

تُعد مسابقات هواة الراديو ميزة مهمة في أنشطة العديد من محطات الراديو، حيث تضيف المسابقات والتنافس بعداً إضافياً لتفعيل راديو الهواة، ممّا يثبت التحديات الجديدة والاهتمام بالهواية.

يتم استعمال فئة جماعية من تقنيات إرسال الإشارات قبل إرسال إشارة لتوفير اتصال آمن، يُعرف باسم تعديل الطيف المنتشر، والميزة الرئيسية لتقنية اتصالات الطيف الممتد هي منع "التداخل" سواء كان مقصوداً أو غير مقصود.

من الممكن تغيير معيار التعديل المطبق على إشارة معدلة الاتساع، وهذا عامل مهم للبث وتطبيقات الاتصالات الراديوية ثنائية الاتجاه، حيث إذا تم تطبيق القليل من التعديل فسيكون من الصعب سماع الصوت.

تعديل السعة، كان "AM" هو أول شكل من أشكال التعديل يستخدم للإذاعة الصوتية، وله مزايا البساطة، لكنّه لا يقدم مستويات الكفاءة التي توفرها العديد من أشكال التعديل الأخرى.

يوفر فك التشكيل المتزامن "AM" بعض التحسينات المهمة على كاشف الصمام الثنائي البسيط، كما يتطلب تحسين أداء أجهزة الكشف المتزامنة استخدام مكونات إضافية وتعقيدًا، وهذا بدوره يزيد من التكلفة.

نشأت أنظمة اتصالات تعديل السعة "AM" من الحاجة إلى إرسال إشارة صوتية أي "رسالة"، عبر موجات الهواء باستخدام هوائي بحجم معقول لإشعاعها.

إنّ تعديل التردد الراديوي هو ببساطة التعديل المتعمد لاتساع أو تردد أو طور إشارة الموجة الحاملة الجيبية، حيث يتم إجراء هذا التعديل وفقاً لمخطط محدد ينفذه المرسل ويفهمه المستقبل.

تقوم اتصالات "EME Moon Bounce" بتوجيه إشارة إلى القمر، حيث يعكس سطح القمر ببساطة الإشارة إلى الأرض، وإذا كان القمر فوق أفقك وإذا كان لديك معدات مناسبة وإذا كنت تعرف ما يكفي عما يجب القيام به

في عالم الاتصالات، تتوفر العديد من معايير الاتصال ذات معدل البيانات المرتفع، ولكن لا يفي أي منها بمعايير اتصالات أجهزة الاستشعار وأجهزة التحكم.

يتم إنشاء المعايير من قبل مؤسسات مختلفة لتسهيل التشغيل البيني بين مكونات النظام المصممة والمصنعة من قبل العديد من المنظمات المختلفة.

لقد خصصت البلدان المختلفة أجزاء مختلفة من الطيف الراديوي لـ "RFID"، لذلك لا توجد تقنية واحدة تلبي بشكل مثالي جميع متطلبات الحالية والمحتملة.

تُعد "WiMAX" واحدة من أهم الخدمات اللاسلكية التي تمتلك النطاق العريض الموجودة حالياً، ومن المتوقع أن تقدم أنظمة "WiMAX" خدمات الانتقال إلى النطاق العريض للعملاء.

في "ZigBee"، تكون سرعة إرسال البيانات أقل مقارنة بشبكة "Wi-Fi"، لذا فإنّ أعلى سرعة هي "250 كيلو بت في الثانية".

توفر أجهزة توليف التردد الجزئي "N" حلاً مناسباً لمشكلة أحجام الخطوات الصغيرة في الإشارة دون الحاجة إلى نسبة تقسيم ضخمة، كما يتغلب هذا على عدد من مشكلات الأداء المرتبطة بنسب التقسيم العالية جداً في الحاجز الرقمي.

كما هو الحال مع أي دائرة إلكترونية، هناك أمور يجب إجراؤها، وينطبق الشيء نفسه على أجهزة توليف التردد، فعلى سبيل المثال تؤدي أحجام الخطوات الصغيرة إلى نسب تقسيم عالية في معظم الحالات

أنّ التقنيات الأكثر شيوعاً لأجهزة توليف التردد تستلزم وضع فاصل رقمي في حلقة مغلقة طورياً، فمن الممكن أيضاً استخدام التقنيات التماثلية، حيث يستلزم مُركب التردد التماثلي استخدام خالط يتم وضعه داخل الحلقة المغلقة.

تُعد ضوضاء الطور عاملاً مهماً جداً في تصميم المركب "PLL"، حيث يمكن أن يكون لها تأثير كبير على الأداء العام للنظام باستخدام المركب.

كتقنية إرسال لاسلكي ذات كفاءة عالية في الطيف، يتم تطبيق "OFDM" على نطاق واسع في الجيل التالي من أنظمة الاتصالات اللاسلكية عريضة النطاق.