الأحد، 1 أبريل 2018

استفسار_8 الموجة الصاعدة والموجة الهابطة

#استفسار_8
لماذا في الاتصالات الخلوية التردد 900MHZ gsm في الموجة الصاعدة يكون أقل من الموجة الهابطة يعني من الموبايل إلى المحطة أقل؟!!
UL=( 890-915)MHz
DL=( 935-960)MHz

وفي اتصالات الأقمار الصناعية، العكس حيث تكون الموجة الصاعدة أكبر من الموجة الهابطة؟!!

#الجواب_8

في البداية يجب أن أوضح بعض العلاقات - والتي لبعضكم أصبحت مملة - وتناسبها مع بعضها:
#أولاً: التردد frequency يتناسب تناسب طردي مع الباور power، ومعنى هذا أنه كلما زاد التردد احتجنا إلى زيادة البور.
#ثانياً: بالنسبة للمسافة distance فهي تتناسب عكسيا مع التردد. فعندما نريد إرسال الموجة أو الإشارة إلا مكان بعيد نستخدم تردد منخفض كما في ترددات الهوائيات خارج المدن أو أطرافها كهوائيات ال macro. بينما داخل المدن المزدحمة نحتاج إلى تردد عالي ولا تهمنا المسافة كثيراً لأن الأبراج تكون متقاربة نوعاً ما، ولا يوجد مسافات كبيرة بينها وتكون مثل هوائيات ال micro وال Pico والسبب هنا لاستخدام تردد عالي هو لزيادة الطلب على الشبكة من قبل اليوزرز users. (ذكرنا هذا في استفسار سابق والتكرار لترسيخ المعلومة).
#ثالثاً: من أجل زيادة النفاذية، أي اختراق الموجة للأجسام أو الغلاف الجوي، يجب زيادة التردد.
#رابعاً: في حالة احتجنا إلى الإرسال بتردد عالي مع مسافة كبيرة، يجب زيادة طاقة الإرسال أو الباور، لأن التردد العالي يتناسب طرديا مع النويز Noise، لقصر الطول الموجي للموجة، وبالتالي سوف نضطر لزيادة الباور أو طاقة الإشارة للتغلب على التخميد الذي سيحصل لها جراء الضوضاء، من أجل الحصول على مسافة إرسال طويلة.

لحد هنا تمام، نأتي الآن لصلب السؤال، لماذا في الاتصالات الخلوية تردد الموجة الصاعدة أقل من الموجة الهابطة UL<DL، وفي اتصالات الأقمار الصناعية العكس، الموجة الصاعدة أكبر من الموجة الهابطة UL>DL؟!!

السبب في أن التردد منخفض في ال UL للموبايل لأن الباور التي يستخدمها الموبايل صغيرة وهي البطارية ذو أمبير صغير ولأن إمكانيات الجهاز لا تدعم الإرسال بتردد عالي. وأيضاً للمحافظة على الطاقة قدر الإمكان ليعمل الموبايل أطول فترة ممكنة. فنحتاج الإرسال بتردد أقل لخفض استهلاك طاقة جهاز الموبايل.
أما في ال DL فالإرسال يتم من هوائي البرج وتأتي الموجة من ال BTS التي تستمد الطاقة من ريكتيفاير، مولدات أو بطاريات فلا مانع من زيادة التردد لأن الباور المستخدمة لإرسال الإشارة عالي يتراوح من 20-60وات وتصل إلى 100وات، بينما في الموبايل يصل إلى 2وات. وتعمل هذه المعدات على مدار الساعة باستمرار.

أما بالنسبة لاتصالات الأقمار الصناعية، فالمبدأ نفسه بالضبط. الموجة الصاعدة UL والتي تكون من المحطة الأرضية إلى القمر الصناعي، وتستمد الطاقة من مولدات عملاقة تغذي المحطة بالكامل، فالتردد يكون عالي. أما في الموجة الهابطة DL من القمر الصناعي إلى المحطة الأرضية فالتردد منخفض، لأننا لا نريد أن نستهلك طاقة القمر بشكل سريع والتي يستمدها من البطاريات التي تشحن بواسطة الخلايا الشمسية.

(الموضوع كله متعلق بالاستخدام الأمثل للطاقة).

#ملاحظة: ترددات الاتصالات الفضائية من (0.3 إلى 30) جيجاهيرتز. التردد العالي لغرض اختراق طبقات الغلاف الجوي ومنها الايونسفير، للوصول إلى هوائي القمر الصناعي.

تحياتي:
م.عبدالله الجبري.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق