تقنية IMS

######################
تقنية IMS:
IP Multimedia Subsystem (3GPP standard):
######################

######################
مفهوم الـ IMS:
######################

ان ال IMS كمفهوم بالضبط هو إمكانية تقديم خدمات الاتصالات والوسائط المتعددة Multimedia بآن واحد مثل الصوت والصورة والفيديو والبيانات بغض النظر عن طبيعة الطرفية المستخدمة (موبايل - هاتف ثابت - كمبيوتر - تلفزيون - منصة ألعاب أو غيرها من الأجهزة) وأيضا بغض النظر عن نوع شبكة النفاذ المستخدمة (GSM - WiFi - WiMAX - xDSL).

######################
هدف ال IMS:
######################

إن هدف ال IMS النهائي هو الفصل التام بين خدمات الاتصالات المقدمة من خلال الهاتف الثابت أو الهاتف الخلوي أو الانترنت أو خدمة الكيبل أو القنوات التليفزيونية عن شبكات النفاذ إلى هذه الخدمات (PSTN - GSM - WiFi - WiMAX - DSL) وغيرها فمثلا عندما يكون هناك مكالمة موبايل على شبكة الخلوي ويدخل المستخدم أثناء سير المكالمة إلى منطقه يوجد فيها خدمة WiFi فإنه سيكون بمقدور الموبايل تحويل المكالمة أوتوماتيكيا إلى شبكة الـ WiFi بدون قطع المكالمة و بالتالي توفير رصيد الهاتف الخلوي لأن المكالمة تصبح VOIP وكذلك إذا كان لدى المستخدم في البيت جهاز هاتف VOIP أو Softphone على كمبيوتره الشخصي سيكون بالإمكان تحويل المكالمة من الموبايل إلى هذه الاجهزة بكل يسر أي إمكانية استخدام أكثر من خدمة بنفس الوقت (Multi-tasking services) كإرسال إيميل واجراء مكالمة بنفس الوقت.

######################
ماذا ستقدم ال IMS لمزودي الخدمة:
######################

ستقدم ال IMS لمزودي الخدمة المرونة والقدرة على توفير خدمات جديدة بأقل التكاليف (لأن توفير خدمة جديدة يتطلب تنصيب الأجهزة وبناء قاعدة بيانات للمشتركين الذين سيستخدمون هذه الخدمة مع بناء نظام محاسبة وإدارة وتحكم خاص بالخدمة) أي أن توفير هذه الخدمة الجديدة من قبل مزود الخدمة سيتطلب منه مبالغ كبيرة وبالتالي لن يفكر بتوفير هذه الخدمة إذا لم يكن واثق مائة بالمائة أنها ستنعكس عليه بعائدات عالية.
نظراً لان العمل الاساسي لل IMS هو الفصل بين الخدمات و شبكات النفاذ فإن هذا سيفتح أسواق جديدة أمام مزودي الخدمة من خلال توفير طرفيات بتكاليف قليلة جدا وإعادة استخدام التطبيقات لتوفير خدمات مختلفة تماما فبدلا من أن يقوم التطبيق بتوفير كل متطلبات الخدمة يقوم نظام IMS بجعل التطبيقات تشترك في قواعد البيانات للمشتركين وبرامج الإدارة والتحكم بالدخول و الحسابات وهذا يتيح لمزودي الخدمة إمكانية عمل تطبيقات جديدة تساعدهم على الاحتفاظ بمشتركيهم و جذب مشتركين جدد بأقل التكاليف.

######################
ماذا ستقدم ال IMS للمشتركين:
######################

بالنسبة إلى المشتركين سواء كانوا أفراد أو شركات فان ال IMS ستسهل عليهم عملية الاتصال فيما بينهم بشكل كبير وبمرونة عالية لأن أجهزة الاتصال الحالية سيتم جمعها في جهاز واحد (هاتف البيت عندما يكون المشترك في بيته - موبايل عندما يكون المشترك في طريقه إلى المكتب - جهاز الكمبيوتر عندما يكون المشترك في المكتب) بحيث يكون الجهاز قادر على تشغيل كافة الوسائط المتعددة (صوت - صورة - فيديو - بيانات )بكل سهولة.

######################
بنية ال IMS:
######################

تعتمد ال IMS على بروتوكولي ( TCP/IP - SIP ) كمحركات رئيسية في عملها و تتكون بنيتها من ثلاث طبقات:

******************************
طبقة النقل والتوصيل Connectivity Layer:
******************************

هي الطبقة المسؤولة عن التوافقية بين شبكات النفاذ المختلفة (الخطوط الثابتة - خطوط الموبايل - WiFi - شبكات PON) وبين شبكة IP التي تعمل عليها IMS وتقوم هذه الطبقة بتأمين عمليات التسجيل للطبقات التي تعمل فوقها والتي تعمل ببروتوكول TCP/IP.

******************************
طبقة التحكم Control Layer:
******************************

هي المسؤولة عن التحكم في عمليات المصادقة authentication والتوجيه Routing بين طبقتي (النقل والخدمات) حيث أن معظم الاتصالات التي تجري في هذه الطبقة تعتمد على بروتوكول SIP وهو نفس البروتوكول المعتمد في الـ VOIP. بالإضافة إلى ذلك تقوم طبقة التحكم بتوزيع رسائل SIP حسب الخدمات المطلوبة (صوت - صورة - فيديو - رسائل) إلى شبكة IMS الخاصة بالمشترك أو شبكة IMS خاصة بموفر خدمة آخر (فمثلا خدمة pay-per-download التي تجعل المشترك يدفع مقابل مقطع فيديوي أو موسيقي تحتاج إلى التفاعل مع أنظمة خدمات الدفع Billing services وأنظمة المصادقة authentication services و أنظمة الخدمة المميزة أو Quality of services QoS لكي يتم التأكد أن المادة المدفوعة ستصل إلى المشترك النهائي بسرعة وجودة عالية).
إن أهم مكون في التحكم هو Call Session Control Function CSCF وهو المسؤول عن تيسير التفاعل الصحيح بين خادمات التطبيقات Applications Servers وخادمات الوسائط Media Servers وخادمات المنازل Home Subscriber Servers HSS الذي يحتوي على معلومات عن المشتركين وحساباتهم.

******************************
طبقة الخدمة Service Layer:
******************************

تحتوى على الوحدات التي تؤمن (خدمات الصوت - البريد الصوتي - IVR ...إلخ) وتعطي IMS المرونة والسرعة لتوفير خدمات جديدة.

######################
الاختصارات:
######################

IMS= IP Multimedia Subsystem (3GPP standard).
3GPP= Third Generation Partnership Project.
CDMA= Code Division Multiple Access.
ETSI= European Telecommunications Standards Institute.
GSM= Global System for Mobile communications. 
IP= Internet Protocol.
PDN= Public Data Network.
PSTN= Public Switched Telephony Network.
SIP= Session Initiation Protocol.
TISPAN= Technical Committee within ETSI that works with standards for Next Generation Networks.
VoIP= Voice over IP.
WiFi= Wireless Fidelity.
PON= Passive Optical Networking.

تقنية Bluetooth 5

######################
تقنية Bluetooth 5:
######################

تبدأ معايير تقنية البلوتوث الجديدة للإنطلاق إلى الأجهزة خلال الفترة القادمة، وهو ما أكدت عليه مؤسسة SIG التي أعلنت مؤخراً أن تقنية Bluetooth 5 تأتي بمجموعة من التحسينات في الاتصال إلى الأجهزة القادمة.

تأتي تقنية Bluetooth 5 إلى كلاً من الهواتف الذكية، الأجهزة اللوحية، أجهزة الحاسب إلى جانب السماعات والمكبرات الصوتية التي تنطلق خلال الفترة القادمة، مع مجموعة من الملحقات التي تعتمد على الاتصال عبر البلوتوث، والتي تحصل على دعم أكبر وكفاءة في الاتصال مع هذه المعايير الجديدة.

######################
ما الجديد في تقنية Bluetooth 5؟
######################

تعد تقنية البلوتوث 5 أحدث تقنية للاتصال عبر الوايرلس، تأتي بميزة الاتصال السريع بأداء أفضل مع مدى أوسع للتغطية، إلى جانب القدرة على نقل كم أكبر من البيانات مقارنة بالإصدار السابق البلوتوث 4.2 LE.

كما أكدت مؤسسة SIG أن التقنية الجديدة تأتي بسرعة مضاعفة عن المعايير السابقة، إلى جانب تغطية تشمل مدى أكبر 4 مرات أكثر من التقنية الحالية، مع تردد أعلى 8 مرات أكثر، لذا في الوقت الذي تأتي فيه تقنية Bluetooth 4.2 بقدرة على نقل البيانات 1 ميجا بايت في الثانية، تأتي تقنية البلوتوث 5 بقدرة على نقل البيانات عند 2 ميجا بايت لكل ثانية.

أيضاً من المتوقع مع سرعة البلوتوث 5 الجديدة أن تستهلك الطاقة بشكل منخفض، مع دعم المستخدم في سرعة لنقل البيانات، واستجابة بأداء أسرع، مع أقل وقت للتأخير في الاتصال، وهي مميزات تدعم بعض الأجهزة الطبية التي تستخدم هذه التقنية بكفاءة أكبر لتستجيب بشكل سريع في الحالات الطارئة وفقاً لتصرحات Chuck Sabin من مؤسسة SIG، كما تدعم أجهزة المراقبة أيضاً بأداء أفضل.

كما تدعم التغطية في مجال أوسع بعض الأجهزة مثل سماعات البلوتوث للاتصال بكفاءة أكبر مع الأجهزة دون أن تنقطع إشارة الاتصال بين الأجهزة والسماعات.

######################
متى تتوفر تقنية Bluetooth 5 في الأجهزة؟
######################

تتوفر تقنية البلوتوث 5 بالفعل الآن، لكن من المنتظر أن يبدأ صانعي الأجهزة ضم التقنية الجديدة للجيل القادم من الأجهزة التي تنطلق خلال شهرين إلى ستة أشهر وفقاً لمؤسسة Bluetooth SIG.

######################
هل تقتصر معايير تقنية Bluetooth 5 على الأجهزة الجديدة؟
######################

للاستفادة من مميزات التقنية الجديدة في السرعة والتغطية لمجال أكبر، سيحتاج المستخدم لاقتناء أحد الأجهزة الجديدة التي تنطلق بالمعايير الجديدة، إلا أن التقنية والأجهزة المميزة بالمعايير الحالية مستمرة بالتأكيد.

أيضاً من المقرر أن تتوافق الأجهزة الجديدة بمعايير تقنية Bluetooth 5 مع الملحقات والأجهزة الطرفية المميزة بتقنية البلوتوث 4، مثل الفأرة أو لوحة المفاتيح، كما تنطلق خلال الفترة القادمة وحتى عام 2020 أكثر من 13.9 مليار تقنية وجهاز جديد مميز بمعايير البلوتوث 5، لذا سيتوفر للمستخدمين العديد من الأجهزة التي تستخدم معايير البلوتوث 5 بشكل تدريجي.

######################
استهلاك الطاقة في تقنية Bluetooth 5:
######################

من المتوقع دائماً وفقاً لمؤسسة SIG أن تأتي تقنية البلوتوث الجديدة التي يشار إليها ب LE بأقل استهلاك للطاقة، لذا فإن التقنية الجديدة تأتي ايضاً بأقل استهلاك للطاقة لذا لن تستنفذ البطارية في الأجهزة.

أيضاً من المتوقع أن تستمر الأجهزة الجديدة التي تأتي بمعايير Bluetooth 5 بأقل استنفاذ للبطارية لتدعم عمر شحن أطول لأجهزة الحاسب، الهواتف الذكية إلى جانب الأجهزة التي تعتمد على الذكاء الاصطناعي، لذا فإن الأداء الأكثر سرعة، والتغطية في مدى ومجال أوسع لن تستهلك طاقة أكثر.

######################
هل تتداخل إشارات البلوتوث في Bluetooth 5؟
######################

من المتوقع أن تأتي تقنية Bluetooth 5 بأداء أفضل في الحد من تداخل إشارات البلوتوث الخاصة بالأجهزة مع وجود الكثير من الأجهزة التي تعمل بتقنية البلوتوث في محيط المستخدم، أيضاً من المتوقع أن تكشف وتحدد تقنية البلوتوث 5 التردادات في الأجهزة التي تعمل بتقنية الوايرلس بكفاءة أكبر.

جهاز الراديو المحمول (اللاسلكي)

######################
جهاز الراديو المحمول (اللاسلكي):
MARINE TRANSCEIVER (MOBILE):
######################

هذا الجهاز يعمل بدرجة عالية من الدقة، حيث يستخدم فى إرسال واستقبال المكالمات ( الأمواج الكهرومغناطيسية ) عبر الفراغ ولمسافات قصيرة، بالرغم من أن هذه الامواج الراديو غير مرئية ولا يمكن أن نشعر بوجودها إلا أن لها الأثر الاكبر على حياتنا (الاتصالات)، ومن هنا تأتى أهمية أمواج الراديو والتى تعتبر تكنولوجيا حديثة تعتمد على قطع إلكترونية صغيرة محدد وفعالة لتعمل منها دوائر إلكترونية للإرسال والاستقبال.

يعتبر هذا الراديو ذو فائدة عظيمة يقدمها للمستخدمين، وهو يعمل فى نطاق التردد العالى جدا، وله أسماء مختلفة منها بوكت فون و وكي توكي، وهو سهل الحمل والاستخدام والتنقل به من مكان إلى آخر، وهو ضد الماء حتى لو سقط فى البحر ويعرف باسم SUBMERSIBLE.

هذا الجهاز الراديو الصغير والمتنقل يعمل فى الذبدبة العالية جدا VHF على ذبذبة إرسال:
TX: (156.025 - 157.425) MHZ.
والاستلام على بذبذبة:
RX: (156.050 - 163.275) MHZ.

######################
مكونات الجهاز الراديو المحمول:
######################
1- الهوائي.
2- قسم الاستلام. RX 
3- قسم الإرسال. TX 
4- بطارية قابلة للشحن.
5- حامل الجهاز.
                              
الهوائي: يعتبر العمود الفقرى للجهاز، حيث عبره يتم إرسال واستقبال المكالمات.

قسم الاستلام: يحتوى الجهاز على شاشة، وفى قسم الاستلام يتم استلام المكالمات وتعديلها فى دوائر إلكترونية معقدة ومتطورة وإخراج الصوت إلى السماعة وإظهار القناة على الشاشة لمعرفة حامل الجهاز بأي قناة تتم المكالمة.

قسم الإرسال: فى هذا القسم يتم ارسال الرسائل الصوتية بواسطة الضغط على زر الميك  MIC  وعبر الدوائر اليكترونية معقدة الى الهوائى ومن الهوائى الى الفضاء.

التغذية: يعمل الجهاز على بطارية قابلة للشحن يعمل على فولتية 7.5DCvolt و 9DCvolt. أو على حسب نوعية الجهاز ويتبع البطارية جهاز شحن خاص به لإعادة شحن البطارية عند الحاجة.

الشاشة: يوجد على الجهاز شاشة كريستال النوع لمعرفة ذبذبة الإرسال والاستلام وكذا لمعرفة شحنة البطارية، والإضاءة عند استعمال الجهاز ليلا، وايضأ مراقبة قناة أخرى واستشعارك بوجود مكالمة لك عند انشغالك، وعبر الشاشة يمكنك وضع قنوات دوليا وقنوات الطقس.

حامل الجهاز: بإمكان القبطان أو المستخدم أن يدخل الجهاز فى الحامل لاستخدامه حتى لا يتعرض الجهاز إلى سقوط ومن ثم إلى عطب الجهاز.
 
######################
مواصفات الجهاز:
######################

1- جهاز إرسال واستقبال صغير الحجم وخفيف الوزن.
2- سهل الحمل والتنقل به أثناء مناورة السفينة فى الميناء.
3- سهل استخدامه عند الحاجة (أثناء مناورة السفينة مع القاطرات).
4- القوة الخارجية للجهاز:
OUTPUT POWER: 6W (HIGH), 3W (MIDDLE) & 1W (LOW).
5- استلام المكالمات بوضوح من الجهاز أو إضافة سماعة خارجية للجهاز.
6- يغطى هذا الجهاز إلى 8 ميل بحري.
7- يحتوى هذا الجهاز على جميع الذبذبات البحرية المستخدمة وفقأ لأنظمة الإتحاد الدولي للاتصالات.
8- يحتوى هذا الجهاز على خاصية مراقبة قناة وأنت على قناة أخرى ويعرف ب DUAL WATCH وبعض الأجهزة الأخرى لها أكثر من خاصية مراقبة (مراقبة قناتين وأنت على قناة أخرى ويعرف ب TRI-WATCH.
9- لكل جهاز خصوصيات خاصة به يجب قراءة الكتيب الخاص بالجهاز لأنه توجد على الجهاز مفاتيح لها أكثر من وظيفة، ولكل جهاز مواصفات خاصة به.

اتصالات المايكروويف

######################
اتصالات المايكروويف:
Microwave communications:
######################

موجات المايكروويف هي جزء من الأشعة الكهرومغناطيسية التي تتراوح ترددات موجاتها بين 3 إلى 30 GHZ وذات طول موجي يقاس بالسنتمتر في المدى من 0.3 إلى 30 سنتمتر.
تستخدم موجات الميكروويف في مجال الاتصالات اللاسلكية من نقطة لنقطة بسبب صغر طول الموجة بحيث تسمح للهوائيات أن توجه أشعتها في حزمة ضيقة والتي يمكن أن تشير مباشرة إلى هوائي الاستقبال وهذا يسمح بوضع أجهزة الإرسال والاستقبال قريبة من بعضها بدون تداخل في الترددات وميزة أخرى لأشعة المايكروويف أن لها ترددات عالية جدا تسمح بنقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعات عالية ولكنها لا تستطيع الانتقال إلا في خطوط مستقيمة ولهذا تقتصر موجات المايكروويف علي الانتشار في خط الرؤية (Line Of Sight communications)، فلا نستطيع تمريرها حول التلال أو الجبال مثل موجات الراديو.

######################
تعريف المصطلحات الخاصة بتصميم وصلة الميكروويف:
######################

لكي نبدأ في كيفية تصميم وصلة الميكروويف لابد لنا من معرفة بعض المصطلحات التي سوف نستخدمها.

******************************
1- خسارة مسار الفضاء الطلق (Free Space Loss (FSL:
******************************
عندما تنتشر الإشارات بعيدا عن مصدر الطاقة، تتوزع الطاقة علي مساحات كبيرة وتضعف قوة الإشارة، فقدان المساحة الحرة (FSL) هو المقدار التي تضعف به الإشارة عند مسافة محددة ويقاس بال dB.

******************************
2- انحناء سطح الأرض (Earth budge): 
******************************
فالأرض كروية ولهذا عندما تبعد المسافة بين المرسل والمستقبل فإن الإشارة تعاق بواسطة انحناء الأرض. 

******************************
3- منطقة فرزينل Fresenel zone:
******************************
إشارة الأجهزة الاسلكية تنتشر كخط مستقيم إذا كانت المسافة بين المرسل والمستقبل مسافة قصيرة ولكنها تنتشر في المسافات البعيدة بشكل بيضاوي مفلطح من المنتصف حيث تنتطلق الإشارة ذات حزمة ضيقة ثم تبدا في التفلطح في الجو ثم تنقبض مرة أخرى عند المستقبل تبث الإشارة للهوائيات وتسمي المنطقة التي تتفلطح فيها الإشارة بـ Fresnel Zones.

******************************
4- مستوي الإشارة المتلقاة Received Signal Level:
******************************
هو مستوي الإشارة التي يستقبلها الهوائي الخاص بجهاز الاستقبال من مصدر بعيد وتقاس ب negative dBm.

******************************
5-  حساسية جهاز الاستقبال Receiver Sensitivity:
******************************
هي أقل قيمة للإشارة التى يستقبلها جهاز الاستقبال بحيث تسمح بفك شفرة واسترجاع الإشارة بدون خطأ وتقاس ب negative dBm.

******************************
6- ربح الهوائي Antenna gain:
******************************
هو نسبة الأشعة الكهرومغتاطيسية التي يوجهها الهوائي في اتجاه معين بالنسبة للمجموع الكلي للأشعة المرسلة.

******************************
7- الطاقة المرسلة  Transmit power:
******************************
هى كمية الطاقة الكهرومغناطيسية التي يبثها جهاز الإرسال وتقاس بال dBm وهذه القيمة لا تتضمن مقدار فقد الطاقة في الكابل أو كسب الهوائي.

******************************
8- القدرة الفعّالة Effective Isotropic Radiated Power:
******************************
هي القيمة الفعلية للطاقة التي يبثها الهوائي، وهي تساوي مجموع الطاقة المرسلة وكسب الهوائي وتتضمن أيضا مقدار الفقد في الطاقة في الكابل الذي يوصل جهاز الإرسال بالهوائي.

******************************
9- هامش نظام التشغيل System Operating Margin:
******************************
هو قيمة الفرق بين مستوى الإشارة المتلقاه ومستوي الإشارة المطلوب لاستقبال وفك شفرة الإشارة بدون أخطاء، بمعني آخر هو الفرق بين مستوى الإشارة المتلقاه و حساسية جهاز الاستقبال.

******************************
10- تداخل المسارات Multipath Interference:
******************************
تحدث انعكاسات للإشارة نتيجة لاصطدامها بالعوائقو وبذلك تصل الإشارة من أكثر من مسار فتصل أولا من المسار المباشر ثم تليها المسارات المنعكسة واحدا بعد الأخر على حسب المسافات المختلفة التى تقطعها كل اشارة.

******************************
11- نسبة الإشارة إلى التشويش Signal-to-Noise Ratio:
******************************
وهي النسبة ما بين قوة الإشارة المستقبلة والنويز المضافة بسبب الإرسال.

******************************
12- خط الرؤية LOS أو المسافة بين هوائيين:
******************************
وهي المنطقة بين البرجين أو الهوائيين أو المسافة بينهما ويجب أن تكون خالية من العوائق حتى لا يتسبب ذلك بانقطاع وصول الإشارة إلى المستقبل عند مرورها في الفراغ وتقاس بال km.

######################
خطوات تصميم وصلة الميكروويف:
######################

******************************
1- تحديد شكل المسار:
******************************
هو رسم توضيحى للمسار للموجات بين طرفي الوصلة. يحدد شكل المسار موقع وارتفاع الهوائي للمرسل والمستقبل، ويحرص على عدم وجود عوائق في طريق الموجات الكهرومغناطيسية (وجود خط الرؤية LOS).

******************************
2- حساب المسافة بمعادلة LOS:
******************************

- Optical LOS:
d=3.57 square root(h)

- Effective (or radio) LOS:
d=3.57 square root(hk)

- Maximum between two antennas of LOS:
dmax=3.57 square root(h1k)+square root(h2k)

حيث:
ال d: المسافة بين الأنتنا والأفق تقاس بال km.
ال dmax: المسافة بين هوائيين.
ال h: ارتفاع الأنتنا تقاس بال m، و h1 هو ارتفاع الأنتنا الاول و h2 هو ارتفاع الأنتنا الثاني.
ال k: عامل التكيف لحساب الانكسار، قاعدة الإبهام 4/3.

******************************
3- حساب فقدان المساحة الحرة (FSL):
******************************

FSL=32.44+20 logF+20 logD

حيث F: التردد ب MHZ.
وال D: المسافة بين طرفي الوصلة، تقاس بال Km.

******************************
4- تحليل ميزانية الوصلة Calculate link budget:
******************************
المقصود هنا بميزانية الوصلة هو حساب جميع قيم الإشارة بدء من جهاز الإرسال حتى جهاز الاستقبال وفي الأسلاك وفي جميع المراحل اللاسلكية عن طريق المصطلحات السابق شرحها.

وللتأكد من أن الوصلة يمكن تنفبذها لابد أن يكون
(مستوي الإشارة المتلقاة >= حساسية جهاز الاستقبال)

******************************
5- حساب هامش ميزانية الوصلة اللاسلكية Link Budget Margin Calculation:
******************************
هامش الوصلة هو مقياس للوقت الذى يمكن أن تعمل فيه الوصلة، فكلما زاد هامش الوصلة زاد الوقت الذى تعمل به الوصلة.
يمكن تلخيص هامش ميزانية الوصلة اللاسلكية بما يلي:
الهامش = (قدرة الإرسال [dBm] – خسارة الأسلاك في جهة الإرسال [dBm] + ربح الهوائي في جهة الإرسال [dBi] – خسارة مسار الفضاء الطلق [dB] + ربح الهوائي في جهة الإستقبال [dBi] – خسارة الأسلاك في جهة الإستقبال [dBm] – حساسية  جهاز الإستقبال [dBm]).

أساسيات عمل الرادار

######################
أساسيات عمل الرادار:
######################

######################
الانعكاس:
######################

الموجات الكهرومغناطيسية تنعكس (أحيانًا تتبدد) عند أي اختلاف كبير في ثوابت العزل الكهربائي أو التعاكس المغناطيسي (الديامغناطيسية)، وهذا يعني أن المواد الصلبة الموجودة بالهواء أو الفراغ أو أي تغيير ملموس بالكثافة الذرية بين الجسم والبيئة المحيطة به سوف يبدد الإشعاع أو الموجات الراديوية. وتنطبق على الموصلات الكهربية كالمعادن والألياف الكربونية والتي تساعد الرادار على سهولة الكشف على الطائرات والسفن. المواد التي تمتص الرادار تحتوي على مقاومة ومواد مغناطيسية وتستخدم بالعربات العسكرية لخفض انعكاس الرادار، وأيضا الأصباغ الداكنة تعمل نفس العمل.
تتفرق (تتشتت) موجات الرادار بعدة أشكال اعتمادًا على طول الموجة وشكل الهدف. فإذا كان طول الموجة أقصر من حجم الهدف فإن الموجة سترتد باتجاهات متغايرة كالضوء على المرآة، وإذا كانت الموجة أطول من حجم الهدف فإن الهدف سيكون متقاطب (الشحنات الموجبة والسالبة منفصلة) مثل الإريال ثنائي الأقطاب. الرادارات المبكرة استخدمت موجات ذات أطوال عالية أطول من الهدف مما جعلها تستقبل إشارات مبهمة، لكن الحديثة منها تستخدم أطوال قصيرة جدا بحيث يمكنها التقاط أهداف بحجم رغيف الخبز. موجات الراديو القصيرة تنعكس من الزوايا والمنحنيات بطريقة مشابهة للمعان قطعة زجاج مدورة. الأهداف الأكثر انعكاسا للموجات القصيرة لها زوايا 90 درجة بين الأسطح المنعكسة، الجسم الذي يحتوي على 3 أسطح وتلتقي بزاوية واحدة كزاوية علبة تعكس الموجات الداخلة إليها مباشرة إلى المصدر وتسمى بالزوايا العاكسة وهذه الطريقة تستعمل لتسهيل الكشف الراداري وتوجد بالقوارب لتسهيل حالات الإنقاذ وتقليل الاصطدامات.

طريقة عمل الزوايا العاكسة:

ولأسباب مشابهة هناك أهداف تحاول تجنب الكشف الراداري وذلك بعمل الزوايا لأجسامها بطريقة لمنع الكشف وتكون حوافها عمودية لاتجاه الكشف مما يقود لاتجاه العكس كما بطائرة الشبح، ومع ذلك فإن التخفي لا يكون كاملا بسبب عامل الانحراف للموجات وخاصة للموجات الطويلة.

######################
معادلة الرادار:
######################

كمية الطاقة للإشارة المرتدة إلى الرادار المرسل تعطى بالمعادلة التالية:

Pr = ( Pt Gt Ar σ F^4 ) / ( 4¶ )^2 R^4

حيث أن:
• Pt = الطاقة المرسلة
• Gt = زيادة إرسال الهوائي
• Ar = مساحة الهوائي المرسل
• σ = المقطع العرضي للرادار
• F = عامل الانتشار
• R = المسافة أو المدى بين المرسل والهدف

من المعادلة نرى أن كمية طاقة الإشارة المرتدة تضعف إلى مستوى أقل من ربع طاقة المدى مما يعني أن قوة الإشارة المستلمة تكون ضعيفة جدا.
عامل الانتشار=1 في حالة الفراغ ويعني إنه لا وجود لأي تشويش، وهذا العامل ينسب إلى تأثير الانتشار والتضليل وطبيعة البيئة المحيطة وحتى الفقدان خلال الطريق تؤخذ بالحسبان. بعض المعادلات الرياضية التي تطور الإشارة الرادار تضيف تصنيف زمن التردد (المويجة) ويستخدم للأهداف المتحركة.

######################
الاستقطاب:
######################

إشارات الرادار المرسلة يكون مجالها الكهربائي متعامد مع اتجاه الموجة واتجاه هذا المجال يكون هو استقطاب الموجة، فنرى قطبية الرادار إما أفقية أو عمودي أو على شكل خط مستقيم أو دائري حتى يمكنه الكشف على عدة أنواع من الانعكاسات، فمثلا الاستقطاب الأفقي يستخدم لتقليل التشويش الآتي من المطر. الاستقطاب المعاد على خط مستقيم يستخدم للتعريف على الأجسام المعدنية، الاستقطاب العشوائي المعاد يدل على الأسطح الصغيرة والكسرات كالصخور والتربة وهذا النوع من الرادار تستخدم بمراقبة الملاحة الجوية.

######################
التداخل:
######################

نظام الرادار يجب عليه تخطي بعض الإشارات الغير مرغوبة الناشئة من (مصادر داخلية أو خارجية سواءً سلبية أو إيجابية) حتى تظهر الأهداف الحقيقية. وتعرف تلك المقدرة على تخطي موجات التشويش بنسبة الإشارة إلى الضجيج. (signal to noise ratio SNR) كلما كانت النسبة عالية كلما كانت كلما كانت نقاوة الموجة المستقبلة أفضل.

######################
الضوضاء:
######################

إشارة الضوضاء هي مصدر داخلي من الاختلافات المتعددة للإشارة، وتشكلت إلى حد ما من قبل القطع الإلكترونية الداخلية. وهو مضاف بشكل عشوائي على الموجة المرتدة بالرادار المستقبل، كلما ضعفت الإشارة المستقبلة كلما زادت صعوبة تطهيرها من الضجيج، وأفضل مثال على ذلك هو السماع لهمس بجانب طريق مزدحم. لذلك من الأهمية تقليل تلك الضوضاء بتقليل عواملها، ويقاس تلك الضوضاء المنتجة داخل الجهاز المستقبل مقارنة مع الجهاز المثالي وكلما قلت الكمية المقروءة كلما كان الاستقبال أفضل.
هناك ضوضاء ذات مصدر خارجي ويكون عادة من الحرارة الطبيعية المحيطة بالهدف. أنظمة الرادار الحديثة تكون أجهزة الاستقبال ذات كفاءة بحيث أن الضوضاء الداخلية تكون بسيطة وأقل نسبة من الضوضاء الخارجية. وأيضا توجد الضوضاء المتقطعة، تظهر خلال مرور الإلكترونات وتكون ذات علاقة عكسية مع الموجة بمعنى كلما زادت قوة الموجة كلما قلت تلك الضوضاء بشكل كبير، الرادار النبضي يستخدم النظام التمازجي بمعنى اقتران ترددين.

######################
الموجة المزعجة:
######################

الموجة المزعجة أو الفوضوية يرجع مصدرها إلى موجة الراديو الحقيقية، وهي صدى لموجة تعود من الهدف ولكنها غير مرغوب بها من العامل بجهاز الرادار.

أنواع الأهداف التي تحتوي على الموجة الفوضوية:

1- أجسام طبيعية كالأرض والبحر والمنتشرة كالمطر والثلج والأعاصير الرملية والجوية والحيوانات والتأثير الغلاف الجوي والنيازك الصغيرة وحتى منتوجات البشر كالبنايات أو مضاد الرادار كالشذرات والخدع الرادارية.

2- هناك إزعاج يكون بسبب طول كيبل مرشد الموجة waveguide ما بين جهاز المرسل-المستقبل transceiver وبين الهوائي، بشاشات الرادار ذات مبين الموقع الإسقاطي (plan position indicator (PPI عليها ورادارها الدوار، يكون هناك نقط أشبه بالومضات بمنتصف الشاشة تكون عادة بسبب صدى الغبار الذي يسبب تغيير بالإشارة الراديوية، معظم تلك الومضات تكون بسبب انعكاس الموجات المرسلة قبل خروجها من الهوائي. حتى نقلل من تلك الومضات نعيّر التوقيت ما بين لحظة الإرسال واللحظة التي يبدأ الاستقبال بالعمل.

3- بعض الموجات المزعجة تكون غير معرفة لبعض الرادارات، مثال على ذلك" غيوم الأعاصير" لا يتعرف عليها رادار الدفاع الجوي ولكنها معرفة برادارات الأرصاد الجوية، بتلك الحالة تعتبر هذه الموجة سلبية بسبب عدم الحاجة لها. توجد عدة طرق لكشف وتحييد تلك الموجات التي تعتبر بتلك الحالة مزعجة، وتعتمد تلك الطرق على أن الموجة المزعجة تظهر ثابتة خلال الكشف الراداري لذلك عند مقارنة تسلسل صدى الكشف نرى الموجات المرغوبة تتحرك بينما جميع الصدى الثابت ستزال من الشاشة.

4- موجات البحر الفوضوية تقلل بواسطة الاستقطاب الأفقي والمطر يقلل بواسطة الاستقطاب الدائري، يجب الملاحظة أنه بحالة رادار الأرصاد الجوية تلك الأشياء تكون مطلوبة لذلك يستعمل استقطاب الخط المستقيم لكشف المطر والبحر وغيرهما. هناك طريقة تسمى Constant False-Alarm Rate ثابت معدل الإنذارات الكاذبة شكل من ضبط الزيادة الأتوماتكية Automatic Gain Control وهي تعتمد على حقيقة أن صدى الموجات الفوضوية الراجعة أكثر بكثير من صدى الأهداف المرغوبة، لذلك زيادة الجهاز المستقبل سيعدل أتوماتيكيا للمحافظة على المعدل الثابت للموجات للفوضوية المرئية، وقد لايمكنه العمل بكفاءة في حالة استقبال هدف يكون مغلف بموجة فوضوية قوية ولكنه له المقدرة على تمييز مصدر الموجات القوية. بالسابق ضبط الزيادة الأتوماتيكي كان يتحكم إلكترونيا ويؤثر على الزيادة على إجمالي المستقبل، لكن حاليا ضبط الزيادة الأتوماتيكي اصبع مبرمج ويسيطر على الزيادة مع قابلية أكثر للتعديل للكشف عن خلايا محددة بالرادار.

5- هناك موجة فوضوية قد تنشأ من صدى ذو مسارات متعددة من هدف حقيقي وذلك بسبب الانعكاسات الأرضية والغلاف الجوي أو انعكاس الغلاف الأيوني، هذا النوع من الموجات الفوضوية مزعجة للبعض بسبب أنها تتحرك وتتصرف كهدف حقيقي، مما ينتج ما يسمى الأشباح أو الخيال.
وستتصرف كالتالي: صدى الطائرة إلى الرادار هو انعكاس من عدة اتجاهات من الأرض ومن فوق الهدف يظهر بجهاز الاستقبال كهدف حقيقي تحت الهدف الأصلي قد يحاول الرادار أن يوحد الأهداف معطيا للهدف ارتفاع غير حقيقي أو قد يمنعها بالمرة وهو الأسوأ بسبب اختلاف المعطيات للهدف أو تطبيقات غير ممكنة. تلك المشاكل ممكن التغلب عليها بواسطة دمج الخريطة بالرادار ومنع جميع أنواع الصدى التي تظهر تحت الأرض أو فوق ارتفاع معين. الأنواع الحديثة من أجهزة الرادارات الأرضية للمطارات تستخدم الخوارزميات للتعرف على الأهداف المزيفة بواسطة مقارنة النبضات الآتية حديثا مع المجاورة معها، مثل حساب الراجع الغير محتمل مثل حساب الارتفاع والمسافة والتوقيت ما بين الإرسال والاستقبال.

######################
التشويش:
######################

تشويش الرادار مصدره موجات الراديوية ناشئة من خارج نظام الرادار، ترسل على موجة الرادار فيخفي الأهداف المرغوبة. التشويش قد يكون متعمدا كسلاح مضاد للرادار في تكتيكات الحروب الإلكترونية، وقد يكون غير متعمد مثل النيران الصديقة أجهزتها تعمل على نفس الموجة الرادارية. ينظر إلى التشويش بأنه قوة تداخل فعالة لأنها تنشئ من عناصر خارج النظام وغير مرتبطة بإشارات الرادار.
التشويش مشكلة معقدة لأن الموجة المشوشة تحتاج إلى ذهاب إلى الرادار المعني دون الحاجة للرجوع، بينما موجة الرادار يرحل ذهاب وإياب الرادار-الهدف-الرادار فتقل قوته بشكل ملموس مع عودته للمستقبِل. أجهزة التشويش تحتاج إلى طاقة أقل من أجهزة الرادار ولكنها تبقى ذات فعالية قوية لإخفاء الأهداف خلال خط البصر line of sight من المشوش إلى الرادار(فص التشويش الرئيسي) Mainlobe Jamming. المشوش يكون معه تأثير مضاف إلى تأثير الرادار على طول خط البصر خلال استقبال الرادار ويسمى (فص التشويش الجانبي) Sidelobe Jamming. فص التشويش الرئيسي ممكن تقليله بتضييق الزاوية المجسمة له، ولكن لا يمكن إزالتها خاصة عندما تواجه مباشرة المشوِش الذي يستخدم نفس الموجات ونفس الاستقطاب الذي يستخدمه الرادار. الفصوص الجانبية للتشويش ممكن التغلب عليها بواسطة تصميم هوائي يقلل استقبال الفصوص الجانبية واستخدام هوائي لجميع الاتجاهات omnidirectional antenna لكشف وإهمال إشارات الفصوص الجانبية. التقنيات الأخرى المضادة للتشويش مثل الاستقطاب وقفزات التردد frequency hopping (وهي تغيير التردد بتسلسل عشوائي يعرفه المرسل والمستقبل فقط). التداخل حاليا أصبح مشكلة للنطاق C-band الذي تستخدمه الأرصاد الجوية على موجة 5.4 جيجا هرتز مع تقنية الواي فاي.