ملتقى الفيزيائيين العرب - نقل المعلومات عبر الموجات الكهرومغناطيسية

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

http://www.geocities.com/antar1950/SiemensWellen151.gif

ما هو المقصود ب- التعديل ؟

التعديل ( Modulation ) هو إدماج موجتين أو أكثر في موجة واحدة ، تكوين أو تشكيل الموجة ، أي يغيّر أو يكوّن شكلها

http://www.geocities.com/antar1950/SinusAM152.gif

ولو "عدلنا" إلى جهد إشارة 1 بشكل جيب الزاوية وبتردد منخفض(1 كيلوهرتز) بإشارة ترددها (20 كيلو هرتز) فتسبح إشارة 2 للتردد العالي داخل الإشارة 1 بالتردد المنخفض وبذلك يتغير شكلها .
والذي يحدث إلكترونيا هو أن إشارتين يختلف فيهن التردد ، يُمزجا ييعض من خلال صمام ثنائي ويخرجا منه كموجة معدلة .

تتغيرّ(تتعدل) سعة التردد العالي في الموجتين بإقطاع جهد التردد في الموجة المنخفضة.

والتعديل يحتاج إلى عنصر كهربائي يكون منحناه ملتويا ( الصمام الثنائي ) .
والسعة( Amplitude) هي مدى تحجم الموجة ، أي سعتها ، والسعة هي التي تتغير في هذا النوع من التعديل ، 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.geocities.com/antar1950/A...Prenzip153.gif

وتعتبر "درجة التعديل" المقاس للتعريف حـجم التمغط الأقصى لموجات المعدلة سعويا
نسبة للإشارة الحاملة :

http://www.geocities.com/antar1950/M...dFormel154.gif

التعديل 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.geocities.com/antar1950/FM155.gif

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.geocities.com/antar1950/F...Prenzip156.gif

أما المبدأ البسيط لاستقبال للتعديل الترددي :

http://www.geocities.com/antar1950/FMEmpfPrenzip157.gif

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.geocities.com/antar1950/M...nsindex158.gif

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 .

نطاقات التردد ، الرديو :

- 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 .
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 .

مـنــقــول بـتـصـرف يـســيــر ...