Header Ads

الموجات الكهرومغناطيسية Electromagnetic waves

الموجات الكهرومغناطيسية
Electromagnetic waves
طيف ضوئي كهرومغناطيسي

وفي هذه الحلقة الحلقة سنتناول العديد من النقاط المتعلقة بالموجات الكهرومغناطيسية 

تصنيف الموجات الكهرومغناطيسية :

Ø تصنف الأمواج اللاسلكية بطريقتين :

a) من حيث المجال والتردد.

a) من حيث طريقة الانتشار.

تصنيف الأمواج اللاسلكية من حيث المجال والتردد :

Ø حسب تصنيف اللجنة العالمية للاتصالات اللاسلكية يقسم جزء الأمواج الراديوية الى تسعة مجالات من (4) حتى (12) يحدد كل مجال كما بالجدول.

Ø تستخدم في الوقت الحاضر التسميات القديمة للمجالات: 

التسميات القديمة للمجالات : 

Ø أمواج زائدة الطول (VLW) وهذه الامواج هي أمواج المجال الرابع.

Ø أمواج طويلة (LW) وهي أمواج المجال الخامس .

Ø أمواج متوسطة (MW) وهي أمواج المجال السادس.

Ø أمواج قصيرة (SW) وهي أمواج المجال السابع.

Ø أمواج قصيرة جدا (VSW) وهي أمواج المجال الثامن والتاسع. 

Ø أمواج فوق القصيرة جدا والأمواج المايكروية وهي أمواج المجالات العاشر والحادي عشر والثاني عشر

تصنيف الموجات اللاسلكية من حيث طريقة الانتشار :

Ø حسب طريقة الانتشار تصنف الى :

1) الموجات المستقيمة المسار:

تسمى الامواج اللاسلكية المنتشرة في وسط متجانس أو قريب من التجانس بمسار مستقيم أو شبه مستقيم بالامواج المستقيمة المسار أو الأمواج الحرة الانتشار.

2. الموجات الأرضية :Ground waves

Ø وقد سميت بهذا الاسم لأنها تنحني وتتبع سطح الأرض عند انتشارها .

Ø ويتراوح مجال الترددات المستخدم عند الاتصال بين نقطتين باستخدام الموجات الأرضية بين 150 KHZ الى 500 KHZ 

هناك مزايا لاستخدام هذا النوع من الموجات في عملية الاتصال تتمثل في :

Ø الوصول الي مسافات بعيدة تصل الى 4000 KM لذا فهي تستخدم في الاتصالات البحرية.

Ø الموثوقية العالية ,اذ يمتاز انتشار هذه الموجات بعدم تأثره بتعاقب الليل والنهار أو فصول السنة أو الأحوال الجوية .

أما أهم العيوب فهي :

Ø محطات ارسال ذات قدرة كهربائية عالية مما يجعلها غير اقتصادية.

Ø محدودية النطاق الترددي المتاح للاستخدام حوالي (350 KHZ) 

Ø الهوائي المستخدم للاشعاع للموجات الارضية ذو أبعاد كبيرة نظرا لانخفاض التردد.

3. الموجات السماوية : Sky Waves ( الأيونوسفيرية )

* وهي التي يتم بثها نحو السماء لتعود ثانية الى الارض بفعل انعكاسها داخل طبقة الأيونوسفير .

* وتعتمد المسافة التي تقطعها هذه الموجات داخل طبقة الأيونوسفير على ترددها حيث تزداد بازدياد التردد.

* اما اذا زاد ترددها عن قيمة معينة (حوالي 30 MHZ) فستنطلق الى الفضاء الخارجي ولا تنعكس الى الأرض. 

* وهي تنتشر الى مسافات بعيدة والى الوجه الثاني من سطح الكرة الأرضية نتيجة للانعكاس الواحد أو الانعكاسات المتعددة على طبقة الأيونوسفير .

* طولها حوالي 10 m

* تستخدم الموجات السماوية بكثرة في عمليات البث الازاعي حيث يمكن تحقيق انتشار يصل الى 4000 Kmفي الظروف الجيدة . 

أهم مزايا استخدام الموجات السماوية في الاتصال: 

* لا تحتاج محطة الارسال الى قدرة كهربائية عالية .

* لا تتأثر بسطح الأرض ,وقادرة على توفير اتصال ضمن نطاق الترددات العالية (3 – 30 MHZ)لعدد كبير من المحطات الاذاعية . 

* يمكن تحقيق الاتصال لمسافات بعيدة. 

أما العيوب فتتمثل في:

q عدم استقرار نظام الارسال لاعتماده على طبقة الأيونوسفير , والتي تتغير باستمرار خلال اليوم وخلال فصول السنة وظروف الجو.

q لا يمكن استخدام هذا النمط من الارسال في أنظمة الاتصال التي تتطلب عرض نطاق ترددي كبير.

4. الموجات الفضائية : Space Waves ( التروبوسفيرية )

o تسمى الموجات التي تنتشر الي مسافات بعيدة تقريبا حتى 1000 Kmبالموجات الفضائية .

o تردد هذه الموجات عادة يكون أعلى من 30 MHZ لذا فهي تميل للانتشار بخطوط مستقيمة لتحقيق الاتصال بين أنظمة الرؤية على سطح الأرض .

o أو في الاتصالات الفضائية عبر الأقمار الاصطناعية. 

تنقسم الموجات الفضائية الي قسمين :

I. الموجات المباشرة :

وهي التي تصل مباشرة من هوائي الارسال الى هوائي الاستقبال وتشكل غالبية الموجات الفضائية المرسلة.

II. الموجات المنعكسة من الأرض :

• وهي التي تصل الي هوائي الاستقبال بعد انعكاسها عن سطح الأرض , وتشكل نسبة قليلة من الموجات الفضائية المرسلة .

ومن الجدير بالذكر أنه لاستخدام الموجات الفضائية في عمليات الاتصال فانه يشترط وجود خط رؤية ( Line – of – Sight ) بين هوائي الارسال وهوائي الاستقبال .

ويمكن حساب أكبر مسافة ممكنة لتحقيق خط الرؤية من العلاقة التالية:

R (Km) = 4 ( ht(m)^½ + hr(m) ^½ )

حيث : 

 R = المسافة بين هوائي الارسال والاستقبال بالكيلومتر.

 ht = ارتفاع هوائي الارسال عن سطح الارض بالمتر.

 Hr = ارتفاع هوائي الاستقبال عن سطح الارض بالمتر.

Example:

أحسب أكبر مسافة ممكنة بين هوائيي ارسال واستقبال مع المحافظة على وجود خط رؤية بينهما اذا علمت ان ارتفاع كل منهما يساوي 36 مترا .

يكثر استخدام الموجات الفضائية في:

i. اتصالات الميكروويف .

ii. البث التلفازي .

iii. الاتصالات عبر الاقمار الصناعية.

مزايا استخدام هذه الموجات في عمليات الاتصال هي:

1. درجة الوثوقية العالية .

1. النطاق الترددي المتاح لنقل المعلومات كبير.

أما العيوب فهي:

1. كثرة استخدام محطات التقوية عند الارسال لمسافات بعيدة مما يزيد من التكلفة الاقتصادية.

2.تتأثر المباشرة أكثر من غيرها بالعوامل الجوية كالمطر والثلج وغيرها حيث تعمل على اضعافها وتشتيتها.

ملاحظة مهمة / يحتوي هذا الموقع على كتب خاصة بالكهرومغناطيسية يمكن تحميلها من هنا
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
لا تنسى تسجيل إعجابك ومشاركة زملاءك لتصلكم مواضيعنا القادمة إن شاء الله تعالى

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.