##################
أساسيات الموجات اللاسلكية:
##################
من أجل فهم الجوانب الاساسية من الشبكة المحلية اللاسلكية ، على المهندس المصمم أن يفهم أساسيات الترددات الراديويه (الترددات اللاسلكية ), في هذا المقال إن شاء الله سنناقش خواص الترددات اللاسلكية وكيفية تصرفها في بعض الحالات يمكن أن تؤثر على أداء أي شبكة لاسلكية.
تحديد وتطبيق المفاهيم الأساسية لسلوك الترددات اللاسلكية:
1- الكسب (Gain).
2- الفاقد (Loss).
3- ألانعكاس (Reflection).
4- الانكسار (Refraction).
5- الانحراف (Diffraction).
6- التشتت (Scattering) .
7- تقوية و إضعاف الإشارة (Amplification & attenuation).
8- نسبة توافقية فلولتية الموجة (VSWR).
(Voltage Standing Wave Radio).
************************
1- الكسب (Gain):
************************
الكسب هو المصطلح المستخدم لوصف الزيادة في سعه الإشارة اللاسلكية. الكسب عادة عملية نشطة ؛ بمعنى أنها تكون من مصدر خارجي ، مثل مضخم الترددات اللاسلكية (amplifier ) ، الذي يستخدم لتضخيم الإشارات أو الهوائي العالي الكسب (high-gain antenna )الذي يستخدم لتركيز Beamwidth الإشارة.
الكسب شي جيد ولاكان أحيان قد يسبب مشاكل وتسمى هذه الحالة بغلاف الإشارة.
************************
2- الفاقد (Loss):
************************
هو انخفاض في قوة الإشارة. أشياء كثيرة يمكن ان تؤدي الى فقدان قوة الإشارة اللاسلكية ومنها مقاومة الكوابل والوصلات التي تحول القوة الكهربية إلى حرارة كما تسبب هذه الكوابل و الوصلات إلى انعكاس جزء من الاشارة ورجعها الي المصدر و الحواجز مثل المباني والأشجار كما للهواء مقاومة للإشارة
و الاشارات الاخرء التي تعمل على نفس التردد تعمل على تدمير بعضها.
التمكن من قياس وتعويض الخسارة في الترددات اللاسلكية مهم لكي يكون الاستقبال جيد وتحديد نقطة sensitivity threshold مهم لمعرفة كيفية توزيع الإشارة ونقاط الضجيج ويكون العلاج إما بإزالة الحواجز أو الرفع من قوة الإشارة.
************************
3- الانعكاس (Reflection):
************************
الانعكاس يحدث عندما ترتطم موجه كهرومغناطيسية على جسم له أبعاد كبيرة جدا بالمقارنة مع الطول الموجي للموجة. الانعكاسات تحدث على سطح الأرض والمباني والجدران وغيرها الكثير من العقبات. إذا كان السطح أملس، قد تنعكس الإشارة و تظل على حالها ، وان كان غير أملس هناك بعض الخسائر نتيجة لتبعثر الإشارة.
انعكاس الإشارة اللاسلكية يمكن أن تسبب مشاكل خطيرة بالنسبة للشبكه المحلية اللاسلكية وذلك بسب حدوث مناطق فراغ في مسار الإشارة ولكن يمكن استغلال هذه الحالة وذلك لتوصيل الإشارة في الأماكن التي توجد بها حواجز .
************************
4- الانكسار (Refraction):
************************
الانكسار يصف الانحناء للموجات اللاسلكيه لانها تمر عبر وسائط مختلفة الكثافة تحدث حالة الانكسار مثلا عندما تمر الموجة في منطقة هواء بارد بحيث تنعكس جزء من الإشارة في اتجاه والجزء الاخرء ينحني بزاوية مختلفة.
الانكسار يمكن أن يصبح مشكلة الترددات اللاسلكية لمسافات طويلة لأنه يصنع إشارة وهمية ضعيفة لا يمكن الاستفادة منها.
************************
5- الانحراف (Diffraction):
************************
الانحراف هو حالة شبيهة بالانعكاس و لكن الفرق أن الحاجز يكون أصغر من الطول الموجي و الفرق بينه وبين الانكسار أن الموجة تنحرف بشكل سليم بدون فقد وعليه ينبغي الحرص على عدم الخلط بين هذين المصطلحين وذلك لأن الانحراف يصف موجة الانحناء حول عقبة ، بينما يصف الانكسار موجة الانحناء عبر وسط. تصرف الانحراف يتوقف على تشكيلة العقبة اذا كان الجسم كبيرا بما فيه الكفايه او متعرج.
والانحراف هو تباطؤ جزء من الموجة عند نقطة بعيدة من العقبة ، والجزء الآخر يحافظ على سرعته كما هي وتحدث منطقة ظل خلف العقبة.
************************
6- التشتت (Scattering):
************************
التشتت يحدث عند سقوط الموجة على سطح متعدد الزاويا غير أملس.
ونلاحظ من هذا أن الاشارة تتجزأ إلى مجموعة من الاشارات الضعيفة وتدمر بشكل كبير و للعلم أن الغبار الكثيف يسبب هذه الحالة ( وهذه من اكبر المشاكل التي توجهنا في المنطقة العربية ) .
************************
7- التضخيم (Amplification) والتوهين (Attenuation):
************************
التضخيم أو التكبير يشير إلى قوة الإشارة (Power gain) والتوهين أو الاضمحلال يشير إلى الفقد (Power loss) الذي يحصل للإشارة. وكلاهما يتم عملهما في جزء من نظام الارسال والاستقبال يسمى RF Amplifier و RF Attenuator.
تستخدم عملية التضخيم أو المضخم لتكبير سعة الإشارة لكي تستطيع أن تواصل مسيرتها حتى تصل إلى المستقبل، ويقاس التكبير (gain) بال dB أو الديسبل ( Decibel ).
التوهين أو الاضمحلال يحدث عندما تمر الإشارة عبر الأجهزة أو الكابلات (Passive Devices) أو من خلال سفر ال signal عبر مسافات طويلة.
أيضا يقاس الفقد (loss) أو التوهين بال dB.
يمكن التعبير عن ال (Power loss) على أنها النسبة بين ال input power وال output power.
************************
8- نسبة توافقية فولتية الموجة (VSWR):
(Voltage Standing Wave Ratio):
************************
يحدث عندما يكون هناك مقاومة كهربية (مقاومه تدفق التيار ، وتقاس الاوم) في الاجهزه و الكوابل و الوصلات. وهي نسبة الفاقد من الاشارة عند عبورها داخل الكوابل الوصلات و الاجهزة المكونة لشبكة اللاسلكيه وذلك بسبب انعكاس بعض من الاشارة ورجعها بشكل عكسي للمصدر مم يسبب فقدان في قوة الاشارة ويعرف هذا بالتسريب وهذا ما يعرف باسم VSWR.
ومثال على ذالك لو قمنا بتركيب انبوب على حنفية بقطر اقل من الحنفية الماء سوف يستظم مع اطار الانبوب وينعكس الماء في تجاه الحنفية ومع اتجاه الماء الي الامام والماء المنعكس الي الخلف يتسرب جزء من الماء إلى الخارج.
# قياسات VSWR:
هو نسبة لذلك يعبر عنه برقمين والنسبة المتعارف عليها هي 1.5:1 من المقاومة الكهربية و العدد 1 هو نسبة الكمال وعليه كلم نقص العدد الثاني كانت افضل مثل 1.4 افضل من 1.5 و نسبة الكمال هي 1:1 (وهذا مستحيل).
# آثار VSWR:
الآثار المفرطه يمكن ان تسبب مشاكل خطيرة في أداء الترددات اللاسلكية والنتيجة هي انخفاض ملحوظ في حجم الاشارة المرسله و في بعض الأجهزة الغير محمية من ارتداد الإشارة تتسبب في احتراق الدوائر الإلكترونية .
وباستخدام معدات عالية الجوده مع معايره جيدة للكوابل والوصلات تحمي من اثار ال VSWR.
# حلول VSWR:
لمنع الاثار السلبيه لل VWSR ، يتحتم على جميع الكابلات والموصلات و الاجهزه ان تكون متطابقها في المقاومة الكهربية قدر الامكان مثل استخدام كوابل 50 اوم مع وصلات 75 اوم والعكس. اليوم اكثر معدات الشبكات لها مقاومة 50 اوم ، لكن يجب مراجعة كل جهاز قبل التنفيذ حتى تكون متأكد.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق