ملتقى الفيزيائيين العرب - استقبال وإذاعة الموجات الكهرومغناطيسية

سنتطرق إلى مبادئ الاستقبال والإذاعة للموجات الكهرومغناطيسية وفي هذا الإطار سوف نعالج الدوائر الكهربائية اللازمة كاملا ، بما فيها دوائر الترددات العالية والمنخفضة (السمعية) كما ستلحق جميع الدوائر الذي يحتاجها جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال ، وسيتم تجزئة المادة التعليمية إلى عدة دروس وستتداخل المعلومات الضرورية التي ستكون مكملة لما درسناه حتى الآن .
بالنسبة للاتصالات فيختصر الإرسال على المبدأ الأساسي فقط ، لأن تجارب الإرسال ، أولا "الغير قانوني" ستؤدي لعواقب غير حميدة (باختلافها في العالم العربي) ، وثانيا الجانب الخطير للإرسال الذي يأتي بالكوارث . وللذين لا يكتفوا بهذه المعلومات فهناك مواقع متخصصة له.

نقل المعلومات عبر الموجات الكهرومغناطيسية
تستغل الموجات الكهرومغناطيسية (المعدلة) لبث واستقبال الأخبار في التقنيات الإذاعية

التعـــــــــديل

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42089

ما هو المقصود بالتعديل ؟ التعديل ( Modulation ) هو تشكيل الموجة ، أي يغيّر أو يكوّن شكلها ، وكذلك يتم تشكيل(تعديل) الموجات .
والسعة( Amplitude) هي مدى تحجم الموجة ، والسعة هي التي تتغير لذلك يسمى هذا النوع من التعديل "التعديل السعوي" (Amplitude modulation) . ويرتفع الصوت في إشارة المعلومات (منخفضة التردد) بتغيّر ( أو تأرجح ، أو تمايل) أشارة التردد العالي.

الأساس المبدئي للتعديل السعوي

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42090

وتعتبر "درجة التعديل" هي المقاس للتعريف حـجم التمغط الأقصى لموجات المعدلة سعويا
نسبة للإشارة الحاملة :
http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42091

التعــــديل الترددي
أن إذاعة الموجات الكهرومغناطيسية جويا بالتعديل السعوي ، مثل الموجة الطويلة ، المتوسطة والقصيرة ، لها بعض النواقص في جودتها خلال الاستقبال : تشويه ، جهود إزعاج تداخلية ، أو شرارات فدح ، فمن ناحية جودة الاستقبال فإن التعديل الترددي (FM) هو أحسن بكثير ، حيث تتعدل إشارة التردد العالي بإيقاع الإشارة المنخفضة للمعلومات وذلك تردديا ، أما السعة فلا تتغير.

التعديل الترددي (FM)

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42092

ومبدئيا يتم التعديل الترددي (frequency modulation FM) بدائرة مذبذب مكون من ملف ومكثف متغيّر ، ويمكن تغيير (التعديل) ذبذبة التردد بتغيير قيمة الملف والمكثف. وأبسط إمكانيات التعديل الترددي هي استعمال لاقط (مكرفون) كثائفي (أنظر مبدأ الإرسال بالتعديل الترددي) ، حيث أن الصوت هو الذي يغير الكثافة به وبذلك يتغير تجاوب أو توليف التردد(Resonance ) في دارة الرنين . وهناك أيضا إمكانية التعديل بالصمام الثنائي الكثائـفي .

http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42093

أما المبدأ البسيط لاستقبال للتعديل الترددي
http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42094

فيتم التقاط إشارة التردد العالي بالهوائي عن طريق المكثف (1) ثم تدخل الإشارة عبر الصمام الثنائي لكي يتم تقويمها أو كشفها . وفي حالة ارتفاع التردد للإشارة السمعية (التردد المنخفض أو إشارة المعلومات)، تقل مقاومة المكثف (2) فيرتفع الجهد وبذلك الصوت في السماعة ، وفي حالة انخفاض التردد للإشارة السمعية ، فترتفع مقاومة المكثف فينخفض الجهد وبذلك الصوت في السماعة .
ولتعريف كثافة الإشارة المعدلة تردديا تستعمل معادلة دليل التعديل :
http://www.almoso3h.com/up3/getimg.php?image=42095

دليل التعديل، في التعديل الترددي ( FM ) هي قياس لعلاقة تأرجح التردد بتردد المعلومات . ويقاس فيه كثافة إشارة معدلة بتردد
وهناك أنواع أخرى من التعديل :

التعديل الطوري PM( Phase Modulation )
يغيّر فيها ذاويات طور الذبذبات الحاملة عالية التردد .

التعديل بنبضات السعة PAM ) Pulse Amplitude Modulation )
أي تكون بشكل نبضات والنبضات يكون لها سعة جيبيه .

التعديل بتغيّر عرض النبضات PDM )Pulse Duration Modulation)
أي شكل النبضات يتغيّر في عرضها ولكن متساوية في سعتها .

التعديل بنبضات الشفرة PCM )Pulse Code Modulation)
يتم فيه قلب النبضات الحاملة والمعدلة سعوياً إلى نبضات رقمية ، أي صفر وواحد .

نطـــــــاقــــــات التردد

أولاً : الراديو

- الموجة الفوق قصيرة ( FM ) أو التعديل الترددي (ت ت)
من 87,5 ميجا هرتز- 104 ميجا هرتز
- الموجة القصيرة من 5,95 ميجا هرتز- 21,75 ميجا هرتز .
- الموجة المتوسطة من 510 كلو هرتز - 1605 كيلو هرتز .
- الموجة الطويلة من 150 كيلو هرتز - 285 كيلو هرتز .

ثانياً : التلفزيون ( الاستقبال عن طريق الهوائي )

- التردد العالي جداًً ( VHF ) من 47 ميجا هرتز - 230 ميجا هرتز .
- التردد فوق العالي ( UHF ) من 470 ميجا هرتز - 862 ميجا هرتز .