معلومات

ما هو الانتشار الراديوي: انتشار الترددات الراديوية

ما هو الانتشار الراديوي: انتشار الترددات الراديوية

يمكن أن تنتقل إشارات الراديو عبر مسافات شاسعة. ومع ذلك ، تتأثر الإشارات الراديوية بالوسيط الذي تنتقل فيه ويمكن أن يؤثر ذلك على الانتشار الراديوي أو انتشار الترددات الراديوية والمسافات التي يمكن للإشارات أن تنتشر خلالها. يمكن لبعض الإشارات الراديوية أن تنتقل أو تنتشر حول العالم ، في حين أن الإشارات الراديوية الأخرى قد تنتشر فقط عبر مسافات أقصر بكثير.

يمكن أن يكون الانتشار الراديوي أو الطريقة التي تنتقل بها الإشارات الراديوية موضوعًا مثيرًا للدراسة. يعد انتشار الترددات الراديوية موضوعًا مهمًا بشكل خاص لأي نظام اتصالات لاسلكي. سيعتمد الانتشار الراديوي على العديد من العوامل ، وسيحدد اختيار التردد الراديوي العديد من جوانب الانتشار الراديوي لنظام الاتصالات الراديوية.

وفقًا لذلك ، غالبًا ما يكون من الضروري الحصول على فهم جيد لما هو الانتشار الراديوي ومبادئه والأشكال المختلفة لفهم كيفية عمل نظام الاتصالات الراديوية واختيار أفضل الترددات الراديوية.

تعريف الانتشار الراديوي

الانتشار الراديوي هو الطريقة التي تنتقل بها الموجات الراديوية أو تنتشر عندما تنتقل من نقطة إلى أخرى وتتأثر بالوسيط الذي تنتقل فيه وخاصة طريقة انتشارها حول الأرض في أجزاء مختلفة من الغلاف الجوي.

العوامل المؤثرة على الانتشار الراديوي

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الطريقة التي تنتشر بها إشارات الراديو أو موجات الراديو. يتم تحديدها من خلال الوسيط الذي تنتقل من خلاله موجات الراديو والأشياء المختلفة التي قد تظهر في المسار. تتحكم خصائص المسار الذي تنتشر به الإشارات الراديوية في مستوى وجودة الإشارة المستقبلة.

قد يحدث انعكاس وانكسار وانحراف. قد تكون الإشارة الراديوية الناتجة أيضًا مزيجًا من عدة إشارات انتقلت عبر مسارات مختلفة. قد تضيف هذه الأشياء معًا أو تطرح من بعضها البعض ، وبالإضافة إلى ذلك ، قد تتأخر الإشارات التي تنتقل عبر مسارات مختلفة مما يؤدي إلى تشويه الإشارة الناتجة. لذلك من المهم للغاية معرفة خصائص الانتشار الراديوي المحتملة التي يحتمل أن تسود.

تختلف المسافات التي يمكن أن تنتشر عبرها الإشارات الراديوية بشكل كبير. بالنسبة لبعض تطبيقات الاتصالات اللاسلكية ، قد تكون هناك حاجة إلى نطاق قصير فقط. على سبيل المثال ، قد يلزم إنشاء ارتباط Wi-Fi على مسافة بضعة أمتار فقط. من ناحية أخرى ، فإن محطة البث ذات الموجة القصيرة ، أو وصلة القمر الصناعي ستحتاج إلى موجات الراديو للسفر عبر مسافات أكبر بكثير. حتى بالنسبة إلى هذين المثالين الأخيرين لمحطة البث على الموجة القصيرة والوصلة الساتلية ، فإن خصائص الانتشار الراديوي ستكون مختلفة تمامًا ، فقد تأثرت الإشارات التي تصل إلى وجهاتها النهائية بطرق مختلفة جدًا من خلال الوسائط التي تنتقل من خلالها الإشارات.

أنواع الانتشار الراديوي

هناك عدد من الفئات التي يمكن وضع أنواع مختلفة من انتشار الترددات الراديوية فيها. هذه تتعلق بتأثيرات الوسائط التي تنتشر من خلالها الإشارات.

  • انتشار الفضاء الحر: هنا تنتقل موجات الراديو في مساحة خالية ، أو بعيدًا عن الأشياء الأخرى التي تؤثر على طريقة انتقالها. إن المسافة من المصدر فقط هي التي تؤثر على الطريقة التي تقل بها قوة الإشارة. يصادف هذا النوع من الانتشار الراديوي أنظمة الاتصالات اللاسلكية بما في ذلك الأقمار الصناعية حيث تنتقل الإشارات إلى القمر الصناعي من الأرض وتتراجع مرة أخرى. عادة ما يكون هناك تأثير ضئيل من عناصر مثل الغلاف الجوي ، إلخ . اقرأ المزيد عن انتشار الفضاء الحر.
  • انتشار الموجة الأرضية: عندما تنتقل الإشارات عبر الموجة الأرضية ، يتم تعديلها بواسطة الأرض أو التضاريس التي تنتقل عبرها. تميل أيضًا إلى اتباع انحناء الأرض. الإشارات المسموعة على نطاق الموجة المتوسطة أثناء النهار تستخدم هذا الشكل من انتشار الترددات الراديوية. اقرأ المزيد عن انتشار الموجة الأرضية
  • انتشار الأيونوسفير: هنا يتم تعديل الإشارات الراديوية وتتأثر بمنطقة مرتفعة في الغلاف الجوي للأرض تعرف باسم الأيونوسفير. يستخدم هذا الشكل من الانتشار الراديوي بواسطة أنظمة الاتصالات الراديوية التي ترسل على الموجات HF أو نطاقات الموجات القصيرة. باستخدام هذا الشكل من الانتشار ، يمكن سماع المحطات من الجانب الآخر من الكرة الأرضية اعتمادًا على العديد من العوامل بما في ذلك الترددات الراديوية المستخدمة والوقت من اليوم ومجموعة متنوعة من العوامل الأخرى. اقرأ المزيد عن انتشار الأيونوسفير.
  • انتشار التروبوسفير: هنا تتأثر الإشارات بتغيرات معامل الانكسار في طبقة التروبوسفير فوق سطح الأرض مباشرة. غالبًا ما يكون الانتشار الراديوي في التروبوسفير هو الوسيلة التي تُسمع بها الإشارات عند الموجات المترية (VHF) وما فوقها عبر مسافات طويلة. اقرأ المزيد عن انتشار التروبوسفير
بالإضافة إلى هذه الفئات الرئيسية ، قد تتأثر الإشارات اللاسلكية أيضًا بطرق مختلفة قليلاً. في بعض الأحيان يمكن اعتبار هذه الفئات الفرعية ، أو قد تكون مثيرة للاهتمام بمفردها.

تتضمن بعض هذه الأنواع الأخرى من الأشكال المتخصصة للانتشار الراديوي ما يلي:

  • متقطع ه: غالبًا ما يُسمع هذا الشكل من الانتشار على نطاق الموجات المترية (VHF FM) ، عادةً في الصيف ويمكن أن يتسبب في تعطيل الخدمات عند سماع المحطات البعيدة. اقرأ المزيد عن انتشار متقطع E.
  • اتصالات مبعثر النيزك: كما يشير الاسم ، يستخدم هذا الشكل من أشكال الانتشار الراديوي المسارات المتأينة التي خلفتها النيازك عند دخولها الغلاف الجوي للأرض. عندما لا تكون البيانات مطلوبة على الفور ، فهي شكل مثالي للاتصالات لمسافات حوالي 1500 كيلومتر أو نحو ذلك للتطبيقات التجارية. يستخدمه هواة الراديو أيضًا ، خاصةً عند وجود زخات النيازك. اقرأ المزيد عن اتصالات مبعثر النيزك.
  • التكاثر عبر التسلسل ، TEP: يحدث الانتشار عبر التسلسل في ظل بعض الظروف المتميزة ويمكّن الإشارات من الانتشار في ظروف محيطية عندما لا تكون مسيرات الانتشار الأيونوسفيرية العادية متوقعة.اقرأ المزيد عن التكاثر عبر التسلسل.
  • بالقرب من الموجة السماوية العمودي ، NVIS: يطلق هذا النوع من الانتشار موجات السماء بزاوية عالية ويتم إعادتها إلى الأرض في مكان قريب نسبيًا. يوفر تغطية محلية في التضاريس الجبلية. اقرأ المزيد عن انتشار NVIS.
  • التشتت الخلفي الشفقي: الشفق القطبي (الشفق القطبي الشمالي) وأورورا أوستراليس (الأضواء الجنوبية) هما مؤشران على النشاط الشمسي الذي يمكن أن يعطل انتشار الأيونوسفير الطبيعي. نادرًا ما يستخدم هذا النوع من الانتشار في الاتصالات التجارية لأنه لا يمكن التنبؤ به ولكن هواة الراديو غالبًا ما يستفيدون منه. اقرأ المزيد عن انتشار التبعثر الشفقي.
  • Moonbounce EME: عندما يتم توجيه عمليات نقل الطاقة العالية نحو القمر ، يمكن سماع انعكاسات خدعة إذا كان للهوائيات ربحًا كافيًا. يمكن لهذا الشكل من الانتشار أن يمكّن هواة الراديو من التواصل عالميًا عند ترددات 140 ميغاهرتز وما فوق ، باستخدام القمر بفعالية كقمر صناعي عاكس عملاق.

بالإضافة إلى هذه الفئات ، تحتوي العديد من أنظمة الاتصالات اللاسلكية أو الراديوية قصيرة المدى على سيناريوهات انتشار ترددات الراديو التي لا تتناسب تمامًا مع هذه الفئات. يمكن اعتبار أنظمة Wi-Fi ، على سبيل المثال ، على أنها شكل من أشكال الانتشار الراديوي في الفضاء الحر ، ولكن سيكون هناك تعديل كبير للغاية بسبب الانعكاسات والانكسارات والانحرافات المتعددة. على الرغم من هذه التعقيدات ، لا يزال من الممكن إنشاء إرشادات ونماذج تقريبية لسيناريوهات الانتشار الراديوي هذه.

ملخص انتشار الترددات الراديوية

هناك العديد من سيناريوهات الانتشار الراديوي في الحياة الواقعية. غالبًا ما تنتقل الإشارات بوسائل متعددة ، تنتقل موجات الراديو باستخدام نوع واحد من الانتشار الراديوي يتفاعل مع نوع آخر. ومع ذلك ، لبناء فهم لكيفية وصول الإشارة الراديوية إلى جهاز استقبال ، من الضروري أن يكون لديك فهم جيد لجميع الطرق الممكنة للانتشار الراديوي. من خلال فهم هذه التفاعلات ، يمكن فهم التفاعلات بشكل أفضل جنبًا إلى جنب مع أداء أي أنظمة اتصالات لاسلكية يتم استخدامها.


شاهد الفيديو: محلل الطيف في الاتصالات الفضائية Spectrum analyser in Satellite communications كعدان (ديسمبر 2021).