البحث

كيف يتم إرسال إشارة الراديو وتلقيها؟

Date:Mar 16, 2019

يعرف الكثير من الناس أن الاتصالات الراديوية تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية لنقل المعلومات في الفضاء. لكن كيف تنقل الموجة الكهرومغناطيسية المعلومات؟ كيف يتم إرسال إشارة الراديو وتلقيها؟ يقدر أن معظم الناس ليسوا متأكدين من ذلك. دعنا نتحدث عن كيفية إرسال واستقبال إشارة الراديو. دعونا نستخدم الصوت كمثال. المبدأ الأساسي لنقل إشارة الراديو:


يمكن أن تسمع الأذن البشرية الأصوات في نطاق الترددات من حوالي 20 إلى 20 كيلو هرتز ، والتي يشار إليها عادةً باسم الصوت. تنتقل الموجات الصوتية ببطء شديد في الهواء ، حوالي 340 متر في الثانية ، وتتحلل بسرعة كبيرة. لا يهم كيف يصرخ شخص بصوت عال ، صوته لا يذهب بعيدا. من أجل تمرير الصوت إلى بضعة كيلومترات أو أكثر ، تتمثل الطريقة الشائعة في تحويل الصوت إلى إشارة كهربائية ، ثم محاولة تمرير الإشارة الكهربائية إلى الخارج. تتم عادة مهمة تحويل الصوت إلى إشارة كهربائية بواسطة ميكروفون. عندما يتحدث القائد إلى الميكروفون ، يخرج الميكروفون الجهد المقابل. يتغير هذا الجهد بنفس الطريقة التي يتغير بها الصوت. كيف يمكن أن تنتقل الإشارة الكهربائية بعد تحويل الميكروفون إلى مسافة طويلة؟


التذبذبات الكهرومغناطيسية المتناوبة يمكن أن تشع في الهواء باستخدام هوائي. ولكن يجب أن يكون الهوائي بالحجم المناسب حتى تشع الموجات الراديوية بفعالية. على وجه التحديد ، يجب أن يكون طول الهوائي قابلاً للمقارنة مع الطول الموجي لموجة التذبذب الكهرومغناطيسي للإشعاع التذبذبات الكهرمغنطيسية بكفاءة.


يتراوح تردد الإشارة الصوتية بين 20 هرتز و 20000 هرتز ، ويتراوح طول الموجة بين 15 كم و 15000 كم. من الواضح أنه يصعب تصنيع هوائي يعادل هذا الحجم. لذلك ، ليس من السهل إشعاع الإشارة الصوتية مباشرة في الهواء. حتى إذا تم إصدار الإشعاع ، فإن ترددات الإشارات الصوتية المنبعثة من المحطات المعنية هي نفسها تقريبًا. يتم خلطهما معًا في الهواء ، ولا يمكن للمستمع تحديد الإشارة التي سيتم تلقيها.


ومع ذلك ، في الحياة الواقعية ، فإن الصوت الذكوري ليس جيدًا مثل الصوت الأنثوي ، والصوت الأنثوي أكثر تواتراً من الطالب الذكر. ثم استنتج أن "التردد العالي أبعد من التردد المنخفض في ظل ظروف معينة" قد نشأ. ابتكر العلماء مثل هذه الفكرة: إذا كنت تريد الوصول إلى نفس الوجهة ، فالمشي ليس بالتأكيد بالسرعة التي تتطلبها القيادة ، ويتطلب قدراً معيناً من القوة البدنية. إذا قمت بنقل التردد المنخفض (الصوت) ، فيمكنك النزول في المكان مثل السيارة ، ولن تكمل الإرسال عن بُعد (الصوت) منخفض التردد. بعد؟ لذلك ، يتم إنشاء استخدام موجات كهرمغنطيسية عالية التردد مختلفة ، ويتم "إرسال" الإشارة الصوتية إلى الموجة الكهرومغناطيسية عالية التردد ويتم إرسالها بواسطة الهوائي. وبهذه الطريقة ، يمكن أن تستخدم أجهزة الإرسال المختلفة ترددات مختلفة للموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد حتى لا تتداخل مع بعضها البعض. لذلك ، هو حجم الهوائي ليست مصممة لتكون صغيرة نسبيا؟ radio-wave-transmitted-and-received


لقد أثبتت الممارسة أن هذه الفكرة صحيحة. جهاز إرسال الراديو هو مزيج من هذه الفكرة. يولد ترددات عالية ، ويكمل تحويل الصوت والكهرباء ؛ كما أنه يكمل التردد المنخفض و "الشحن" ، وأخيرا ، يرسل موجة الكهرومغناطيسية الاصطناعية في الفضاء عبر الهوائي.


في جهاز الإرسال ، يُطلق على الجزء الذي يولد الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد "مذبذب عالي التردد" ، وتسمى عملية "استضافة" الإشارة الصوتية على موجة التذبذب عالية التردد "التشكيل" ، والتردد العالي التردد تسمى موجة التذبذب بعد التعديل "ضبط الإشارة بالفعل". باستخدام خط النقل لإرسال الإشارة المعدلة إلى الهوائي ، يمكن إشعاع الإشارة المعدلة وإرسالها إلى مكان بعيد. باختصار ، يجب على المرسل إكمال أربع مهام رئيسية:


1. تحويل الصوت إلى إشارة كهربائية.


2. توليد موجات عالية التردد تتأرجح من قوة معينة.


3. استخدام إشارة الصوت للتحكم في معلمة معينة من موجة التذبذب عالية التردد ، وهذا هو ، التشكيل.


4. إرسال الموجات الكهرومغناطيسية.


لإنجاز هذه المهام الأربع ، يجب أن يشتمل المرسل على محول إرسال ، ومذبذب عالي التردد ، ومعدِّل ، ومكبر صوت عالي التردد ، وهوائي إرسال ، ومصدر طاقة.


بعد إرسال موجة الخط إلى موقع الاستقبال ، تكون مهمة المستقبِل هي استقبال الموجة الكهرمغنطيسية المرسلة من الهواء واستعادتها إلى الإشارة الأصلية.


تتم مهمة استقبال الموجات الكهرومغناطيسية بواسطة هوائي الاستقبال. space-radio


تجدر الإشارة هنا إلى أنه نظرًا للعدد الكبير من المحطات الإذاعية ، فإن الإشارات التي تستقبلها هوائيات الاستقبال في نفس الوقت لا تشمل فقط الإشارات الراديوية التي نرغب في استقبالها ، ولكن أيضًا إشارات الترددات الأخرى التي لا نحتاج إلى الاستماع إليها إلى. . تستخدم موجات الراديو هذه مجموعة متنوعة من ترددات الموجة الحاملة المختلفة ، والغرض منها هو السماح للمستقبل "بتحديد" الإشارة التي يريد استقبالها ، اعتمادًا على تردد الموجة الحاملة.


يستحيل اختيار الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من محطة معينة لتستقبلها "الدائرة الانتقائية" في المستقبل. من المستحيل استخدامه لدفع السماعة مباشرة. يجب أيضًا إزالة التردد العالي الذي تم "استضافته" واستعادته إلى الإشارة الصوتية الأصلية. هذه العملية لاستخراج إشارة صوتية من موجة كهرومغناطيسية عالية التردد تسمى إزالة التشكيل ، والمسمى المقابل يسمى المستخلص. يتم إرسال إخراج إشارة الصوت من الكاشف إلى السماعة قبل سماع الإشارة المطلوبة ، بحيث يتحقق التواصل.