تداخل التردد اللاسلكي Radio frequency interference

اتصالات التردد الراديوي “RF” ضرورية للأقمار الصناعية، وكجزء من الطيف الكهرومغناطيسي يتم استخدام الموجات الراديوية بواسطة القمر الصناعي؛ لتلقي أوامر من وحدات التحكم الأرضية أي الوصلة الصاعدة وترحيل المعلومات حول صحتها وحالتها في المقابل أي الوصلة الهابطة، كما تُستخدم العديد من الأقمار الصناعية أيضاً موجات الراديو كعنصر مهم في عملها، بما في ذلك إعادة إرسال البث التلفزيوني أو نقل الصور أو البيانات العلمية التي جمعوها.

ما هو تداخل التردد اللاسلكي RFI؟

تداخل الترددات اللاسلكي “RFI”: هو التوصيل أو الإشعاع لطاقة التردد اللاسلكي التي تسبب جهازاً إلكترونياً أو كهربائياً في إحداث ضوضاء تتداخل عادةً مع وظيفة الجهاز المجاور، كما يُشير إلى اضطراب الوظيفة العادية للقمر الصناعي بسبب تداخل علم الفلك الراديوي، حيث يمكن أن يؤدي تداخل التردد اللاسلكي إلى تعطيل وتعطيل الأداء الطبيعي للأجهزة الإلكترونية والكهربائية، وبالتالي من المهم الحد منه قدر الإمكان.

التداخل الراديوي المتعمد الذي يُشار إليه غالباً باسم “التشويش“، هو طريقة لتعطيل الأداء الطبيعي للقمر الصناعي بشكل مؤقت أو عكسي دون اللجوء إلى التدمير الفعلي للقمر الصناعي، وفرصة تكوين حطام فضائي طويل العمر، حيث من السهل نسبياً تحقيق التداخل المتعمد، وغالباً ما لا يتطلب أكثر من هوائي وجهاز إرسال.

كما تتراوح تطبيقات التشويش من منع البث الإذاعي والتلفزيوني غير المرغوب فيه من الإرسال إلى بلد ما إلى حظر إشارات الملاحة عبر الأقمار الصناعية لمنع صاحب العمل من تتبع الحركات، إلى إضعاف قدرة الخصم على استخدام الذخائر الدقيقة من بين أمور أخرى.

توجد حالياً آليات دولية ووطنية لتنظيم اتصالات التردد اللاسلكي، ومع ذلك تركز هذه الآليات على تخصيص الطيف وتخصيص الترددات أكثر من التركيز على منع التداخل، كما أنّها تفتقر إلى سلطات الإنفاذ نظراً لتزايد حالات التداخل الراديوي غير المقصود والمتعمد بسبب الازدحام والازدحام في المدار، فإنّ أوجه القصور التنظيمية هذه تمثل تحدياً كبيراً للاستخدام المستدام للفضاء على المدى الطويل.

يمكن أن ينشأ تداخل التردد اللاسلكي غير المقصود من عدد من المصادر، كما يمكن أن يحدث التداخل الطبيعي بسبب العواصف الشمسية والأشكال الأخرى لطقس الفضاء، والتفاعل مع الغلاف الجوي للأرض وأحياناً السحب والأمطار، كما يمكن أن ينتج تداخل غير مقصود من صنع الإنسان عن إرسال قمر صناعي قريب جداً من قمر صناعي آخر على نفس التردد، أو من أنظمة اتصالات أرضية تعمل على نفس التردد أو ما يشابهه للأنظمة الفضائية.

• “RFI” هي اختصار لـ “Radio frequency interference”.

أساسيات تداخل التردد اللاسلكي RFI:

ينبعث تداخل التردد اللاسلكي من معظم الأجهزة الإلكترونية والكهربائية مثل تبديل مرحلات الطاقة والضوابط الصناعية والأجهزة الطبية والطابعات الإلكترونية، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الألعاب وأجهزة الكمبيوتر، حيث هناك طريقتان ينبعث من خلالها جهاز إلكتروني أو كهربائي تداخل الترددات الراديوية، وهي:

1- تداخل الترددات الراديوية المشعة:

ينبعث التداخل مباشرة في البيئة من الجهاز نفسه، بينما في الحالة الأخيرة يتم تحرير التداخل في خط طاقة التيار المتردد عبر سلك الطاقة لمكون أو جهاز

2- تداخل الترددات الراديوية:

في حالة الاتصالات الساتلية يمكن أن يحدث تداخل التردد اللاسلكي بشكل طبيعي وكذلك عن قصد كما يمكن أن تسبب الأشكال المختلفة لطقس الفضاء، بما في ذلك العواصف الشمسية تداخلاً طبيعياً في الترددات الراديوية، حيث في حين يُعتبر التداخل من صنع الإنسان تداخلاً متعمداً للترددات الراديوية.

يساعد التدريع المناسب في حاوية الجهاز في التحكم في تداخل التردد اللاسلكي، كما يمكن أن يساعد مرشح خط الطاقة في التحكم في تداخل التردد اللاسلكي، والذي تم إجراؤه إلى مستويات مرضية ومقبولة، وفي حالة الاتصالات الساتلية يمكن أن يساعد استخدام الهوائيات عالية الاتجاه والتصفية القوية في حل تداخل التردد اللاسلكي الضيق النطاق، وفي حالة تداخل النطاق العريض يمكن أن يساعد تعديل المصدر في خفض التداخل، كما تم وضع معايير تتعلق بتداخل الترددات الراديوية وانبعاثات الضوضاء.

تداخل الترددات اللاسلكية في أنظمة الاتصالات:

يتضمن التداخل “RFI” إشارات هامشية وتوافقيات من نطاقات تردد أقل وإشارات طيف منتشرة متداخلة مع نطاق التشغيل “المحمي”، أو البث خارج النطاق الذي لم يتم رفضه بشكل صحيح بواسطة مرشحات التحذير المسبق بسبب رفضها المحدود، كما يؤدي وجود “RFI” إلى زيادة القدرة المكتشفة ودرجة حرارة الهوائي المقدرة ممّا يؤدي إلى تدهور دقة المعلمات الجيوفيزيائية المسترجعة، وإذا كان من الممكن استرجاعها على الإطلاق.

كما تُعد “RFI” مشكلة خطيرة بشكل خاص في المناطق المأهولة بالسكان، على الرغم من عدم تأثر جميع النطاقات بنفس الطريقة في جميع المناطق بسبب لوائح الطيف المختلفة، كما يتضمن كشف “RFI” الحالي، ومن طرق التخفيف في القياس الإشعاعي بالميكروويف ما يلي:

• تقنيات المجال الزمني الفارغة أي حذف عينات الإشارة ذات قمم القدرة أكبر من العامل المحدد مسبقاً للتباين المتوقع، ومع ذلك فإنّ القدرة المكتشفة هي متوسط ​​القدرة اللحظية وبالتالي فإنّ قمم التداخل “RFI” الأقصر من وقت التكامل قد تمر دون أن تُكتشف.

• تقنيات مجال التردد نطاقات فرعية فارغة بقوة أكبر من عامل التباين المتوقع، وعلى غرار تقنيات المجال الزمني فإنّ القدرة المكتشفة هي متوسط ​​على عرض نطاق معين، وبالتالي فإنّ قمم قدرة التداخل “RFI” أضيق من عرض نطاق الاستبانة “غير واضحة” وقد تمر دون أن يتم اكتشافها.

• تستخدم تقنيات مخطط الطيف وتحلل إشارة النطاق الزمني والتردد المتزامن تسلسلات طويلة جداً من البيانات لتحقيق دقة عالية في الوقت نفسه والتردد، كما تُستخدم بعد ذلك تقنيات معالجة الصور مثل الكشف عن الحواف لمجموعات من حاويات التردد والوقت عالية الطاقة للكشف عن حاويات التردد والوقت ذات الطاقة العالية بشكل غير طبيعي، والتي يتم التخلص منها بعد ذلك.

أنواع تداخل التردد اللاسلكي:

1- الظواهر الطبيعية تؤثر سلبا على الموجات الكهرومغناطيسية:

• البرق.

• كهرباء ساكنة.

• طلقة حرارية.

• اشعاع شمسي.

• الأعاصير.

2- الأجهزة الكهربائية والميكانيكية:

• تأثير بعض مكونات المصابيح الكهربائية أي الفلورسنت عندما لا تعمل هذه المكونات بكفاءة فإنّها تنتج شرارة كهربائية ممّا يؤدي إلى تأثير سلبي على معدات الاتصالات.

• تأثير المحركات الدوارة تسبب موجات كهرومغناطيسية عشوائية تتداخل مع أجهزة الاتصالات.

3- مصادر غير راديو:

• أمثلة على بعض الأجهزة غير المصرح بها المخالفة لقانون الاتصالات.

• التداخل بسبب استخدام نفس القناة بأكثر من استخدام في نفس المنطقة.

• التداخل الناتج عن القنوات المجاورة بسبب عدم الامتثال للمعايير الفنية.

• التداخل الناتج عن التعديل البيني بسبب عدم الامتثال للمعايير التقنية.

• تداخل عطل في المعدات اللاسلكية.

• التداخل بسبب انبعاثات الانسكاب الزائد.

• المتلقي يزيد من التداخل.

• تدخل خارج النطاق.

• تداخل ضوضاء التردد اللاسلكي العام.