[البالود]

أحبتي الكرام ,,, تحية طيبة وبعد

هذه دورة من الدورات المتقدمة في فيزياء الاتصالات والشبكات

وللدورة حقوق ملكية مشددة , ويسمح بنشرها وفقا لشروط معينة

أخوكم , ماصدق ومباشرة للمنتدى

سأراجع الشروط , وأدرجها كاملة بإذن الله

وإليكم مايهمنا الآن فإلى

v
v



[BLINK]الأساسيات الفيزيائية للشبكات اللاسلكية[/BLINK]


عناصر الموضوع :


الحقول والأمواج الكهرطيسية.
الطيف الكهرطيسي.

الترددات في الشبكات اللاسلكية.


إنتشار الأمواج الكهرطيسية.

الإمتصاص....
الإنعكاس...
الإنكسار.
التشويش...
إعتماد التأثيرات على التردد

البث اللاسلكي في الفضاء الطلق..

خسارة الفضاء الطلق..
خط النظر.
الحساب بالديسيبل.
قدرة الإرسال.
حساسية الإستقبال.


متى نحتاج الفيزياء؟.

[البالود]

الحقول والأمواج الكهرطيسية

تتواجد القوى الكهرطيسية بين الشحنات والتيارات الكهربائية.

يمكن تحديد وحساب الحقل الكهرطيسي لأي نقطة في الفضاء (القوة التي يمكن تحسسها بشحنة أو تيار في هذه النقطة).

تمثل قيمة الحقل الكهربائي E القوة بين الشحنات.

يمثل الحقل المغناطيسي H القوة بين التيارات.

كما تستطيع موجة ضغط الهواء الإنتقال من مكان لآخر - مثلما تنتقل الأصوات- فإن الحقل الكهرطيسي يستطيع التنقل كموجة كهرطيسية تدعى عادة بالإشعاع الكهرطيسي.

من الأمثلة على الأمواج الكهرطيسية:
الضوء، الأشعة السينية X-Ray، الأمواج المايكروية وأمواج الراديو.

تتمتع الأمواج الكهرطيسية بميزة فائقة الأهمية وهي بأنها لا تحتاج إلى ناقل! أي أنها لا تتطلب وجود الهواء أو الفضاء لحملها كما هو الحال في الأمواج الصوتية.

c = λ x f

حيث c هي سرعة الضوء، وتساوي 3 x 10 8 متراً في الثانية (أي 300،000 كيلومتراً في الثانية)
λ لامبدا هي طول الموجة (بالأمتار)
f هو التردد ( 1/s = Hz) ويقاس بالهرتز، يدعى أيضاً نيو (ν)

يستغرق انتقال الضوء (أو الإشارة اللاسلكية) 1،3 ثانية للإنتقال من القمر إلى الأرض، 8 دقائق من الشمس إلى الأرض و 300 مايكروثانية (0،3 ميلي ثانية) للإنتقال مسافة تعادل 100 كيلومتر.

تذكرة بالقوى العشرية: والتي يمكن استخدامها لتمثيل جميع وحدات القياس، مثل المايكرومتر، الكيلوهرتز أو الميغابايت.

مايكرو 10-6 1/1,000,000 m
ميللي 10-3 1/1000 m
سنتي 10-3 1/100 c
كيلو 103 1,000 k
ميغا 106 1,000,000 M
غيغا 109 1,000,000,000 G

[البالود]

الإستقطاب :

هو إتجاه شعاع الحقل الكهربائي.

λ لامبدا تمثّل طول الموجة (بالأمتار)

يتخذ الإستقطاب أحد ثلاثة أشكال: خطي، إهليلجي أو دائري.





مثال: الإشعاع الدايبولي Dipole
وهو الحقل المغناطيسي الذي يجعل نظاماً من الإلكترونات تتذبذب ضمن ناقل خطي (كقطعة مستقيمة من سلك).
يعتبر أيضاُ واحداً من أبسط أنواع الهوائيات: الهوائي الدايبولي.








الطيف الكهرطيسي




الترددات في الشبكات اللاسلكية

يتم التركيز في سياق الشبكات اللاسلكية بشكل رئيس على الحزم المخصصة للأغراض الصناعية، العلمية والطبية ISM والتي لا تتطلب الحصول على ترخيص:

الحزمة 2.4 غيغاهرتز 802.11b/g لامبدا l = 12 سم
الحزمة 5.x غيغاهرتز 802.11a لامبدا l = 5-6 سم

هناك أيضاً نطاقات الترددات التالية والمستخدمة على نطاق أضيق:

915 ميغاهرتز
3.5 غيغاهرتز
وغيرها.

تعطي الأشكال التالية لمحة عامة عن الطيف الكهرطيسي، أهميته واستخداماته (هذه الصور منقولة عن دليل المواطن للأمواج الهوائية من مؤسسة أمريكا الجديدة http://newamerica.org).










إنتشار الأمواج الكهرطيسية

من أهم المبادئ التي لا بد من فهمها لاستيعاب آلية إنتشار الأمواج الكهرطيسية والراديوية مبدأ هويغنز Huygens والذي يمكن تبسيطه على النحو التالي:

يمكن النظر إلى أية نقطة من موجة ما وكأنها نقطة بداية جديدة لمجموعة من الأمواج الكروية المولدة في اتجاه انتشار الموجة.

إن تصور هذه الأمواج الكروية مجتمعةً على شكل واجهة للموجة (wave front) سيساعدك على فهم سبب قدرة واجهة الموجة (عند عدم اعتراضها بأية عوائق) على الإستمرار في التنقل دون تغيير شكلها.

يوضّح مبدأ هويغنز أيضاً سبب عدم انتقال الضوء (أو الأمواج اللاسلكية، أو أية موجة كهرطيسية) ضمن مسارات مستقيمة على الدوام.



تتعرض الأمواج الكهرطيسية لعدة مؤثرات أساسية:

• الإمتصاص
• الإنعكاس
• الإنكسار
• التشويش