معلومات

التردد الأدنى والأقصى القابل للاستخدام ، التردد الحرج

التردد الأدنى والأقصى القابل للاستخدام ، التردد الحرج

هناك عدد من الترددات المهمة عند العمل مع الانتشار الراديوي في الغلاف الجوي المتأين. الترددات بما في ذلك التردد الحرج ؛ أقل تردد قابل للاستخدام ، LUF ؛ الحد الأقصى للتردد القابل للاستخدام ، MUF ؛ وتردد العمل الأمثل ، OWF كلها ذات أهمية كبيرة عند تحديد الترددات التي ستوفر أفضل أداء لراديو الموجة القصيرة ، وصلة اتصالات لاسلكية HF.

غالبًا ما يتم ذكر هذه الترددات في تنبؤات انتشار الاتصالات الراديوية. على هذا النحو ، تعتبر نظرة عامة على هذه الشروط ذات أهمية لأي شخص يستخدم الاتصالات اللاسلكية عالية التردد.

التردد الحرج

التردد الحرج هو رقم مهم يعطي إشارة إلى حالة الأيونوسفير وانتشار HF الناتج. يتم الحصول عليها عن طريق إرسال نبضة إشارة مباشرة إلى الأعلى. ينعكس هذا مرة أخرى ويمكن استقباله بواسطة جهاز استقبال على نفس موقع جهاز الإرسال. قد تنعكس النبضة مرة أخرى على الأرض ويقاس الوقت لإعطاء إشارة إلى ارتفاع الطبقة. مع زيادة التردد ، يتم الوصول إلى نقطة حيث ستمر الإشارة عبر الطبقة مباشرة ، ثم إلى المرحلة التالية ، أو إلى الفضاء الخارجي. التردد الذي يحدث عنده يسمى التردد الحرج.

تسمى المعدات المستخدمة لقياس التردد الحرج بالمسبار الأيوني. إنه يشبه في كثير من النواحي مجموعة رادار صغيرة ، ولكن بالنسبة لنطاقات HF. باستخدام هذه المجموعات يمكن إنشاء مخطط للانعكاسات مقابل التردد. سيعطي هذا مؤشرا على حالة الأيونوسفير لتلك المنطقة من العالم

الحد الأقصى للتردد القابل للاستخدام ، MUF

عند إرسال إشارة باستخدام الانتشار بالموجات الديكامترية (HF) ، يوجد على مسار معين حد أقصى للتردد يمكن استخدامه. ينتج هذا عن حقيقة أنه كلما زاد تردد الإشارة ، ستمر عبر طبقات أكثر وتنتقل في النهاية إلى الفضاء الخارجي. نظرًا لأنه يمر عبر طبقة واحدة ، فقد يتم فقد الاتصال لأن الإشارة تنتشر بعد ذلك على مسافة أكبر مما هو مطلوب. وأيضًا عندما تمر الإشارة عبر جميع الطبقات ، سيتم فقد الاتصال.

يُعرف التردد الذي تبدأ فيه الاتصالات اللاسلكية بالفشل باسم الحد الأقصى للتردد القابل للاستخدام (MUF). كقاعدة عامة ، يكون بشكل عام ثلاثة (للمنطقة F) إلى خمسة (للمنطقة E) مرات الحرجة وهو صحيح بالنسبة لزوايا الحدوث المنخفضة ، على الرغم من توفر طرق أكثر دقة لتحديد هذا الرقم.

من الممكن حساب العلاقة بدقة أكبر:

أين:
MUF = أقصى تردد قابل للاستخدام
CF = التردد الحرج
θ = زاوية السقوط.

يُطلق على العامل sec θ عامل MUF وهو دالة لطول المسار إذا كانت طبقة الارتفاع معروفة. باستخدام الأرقام النموذجية لارتفاعات مناطق الغلاف الأيوني المختلفة ، يمكن تحديد العوامل.

المنطقة أو الطبقةمسافة
1000 كم2000 كم3000 كم4000 كم
متفرقة E.4.05.2
ه3.24.8
F12.03.23.9
F2 الشتاء1.83.23.74.0
F2 الصيف1.52.43.03.3

عوامل MUF لمسافات مختلفة
بافتراض ارتفاعات تمثيلية لمناطق الأيونوسفير الرئيسية

ويمكن أيضاً مشاهدة نسق "تشغيلي" لأقصى تردد قابل للاستخدام في المناسبات. هذا هو الحد الأقصى للتردد القابل للاستخدام ، MUF الذي يسمح بالتشغيل المقبول للخدمة الراديوية بين مطاريف معينة في ظل ظروف عمل محددة. يركز هذا الشكل من MUF على القبول التشغيلي للدائرة. وهذا يعني أن عوامل مثل الهوائي ومستويات القدرة وما شابهها تؤخذ في الاعتبار وتعطي مؤشرًا بشأن إمكانية الاتصال الحقيقي في محطة معينة.

أقل تردد قابل للاستخدام ، LUF

نظرًا لتقليل تردد الإرسال ، فقد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الانعكاسات من الأيونوسفير ، وتزداد الخسائر من الطبقة D. يعني هذان التأثيرين أن هناك ترددًا ستفقد فيه الاتصالات اللاسلكية بين محطتين. في الواقع ، يُعرَّف أقل تردد قابل للاستخدام (LUF) على أنه التردد الذي تنخفض فيه الإشارة دون الحد الأدنى من القوة المطلوبة للاستقبال المرضي.

من هذا يمكن أن نرى أن LUF يعتمد على المحطات في أي من طرفي المسير. تؤثر الهوائيات وأجهزة الاستقبال الخاصة بهم وقدرات المرسل ومستوى الضوضاء في المنطقة المجاورة وما إلى ذلك على LUF. نوع التعديل المستخدم له تأثير أيضًا ، لأن بعض أنواع التعديل يمكن نسخها بنقاط قوة أقل من غيرها. بمعنى آخر ، LUF هو الحد العملي الذي لا يمكن دونه الحفاظ على الاتصال بين محطتي اتصالات راديو معينتين.

إذا كان من الضروري استخدام تردد أقل من LUF ، فيجب إجراء كسب قدره 10 ديسيبل كدليل تقريبي لتقليل LUF بمقدار 2 ميجاهرتز. يمكن تحقيق ذلك من خلال طرق تشمل زيادة قدرات المرسل ، وتحسين الهوائيات ، إلخ.

لقد وجد أن LUF يزيد فعليًا في فترات النشاط الشمسي العالي. ينشأ هذا بسبب المستويات المتزايدة للإشعاع الشمسي التي تؤدي إلى مستويات أعلى من التأين في الطبقة D. وهذا بدوره يزيد من مستوى التوهين الناتج عن هذه الطبقة. هذا يعني أنه في ذروة دورة البقع الشمسية هناك تدهور في أداء نطاقات التردد المنخفض للاتصالات بعيدة المدى.

تردد العمل الأمثل

لتتمكن من إرسال إشارات إلى موقع معين ، من المحتمل أن يكون هناك عدة مسارات مختلفة يمكن استخدامها. في بعض الأحيان قد يكون من الممكن استخدام إما الطبقتين E أو F ، وأحيانًا قد تنعكس الإشارة أولاً من واحدة ثم الأخرى. في الواقع ، نادرًا ما يتم تعريف الصورة جيدًا كما قد تظهر في الكتب المدرسية. ومع ذلك ، لا يزال من الممكن اختيار تردد من مجموعة متنوعة من الخيارات للمساعدة في الاتصال بمنطقة معينة.

بشكل عام كلما زاد التردد ، كان ذلك أفضل. وذلك لأن التوهين الذي تسببه الطبقة D أقل. على الرغم من أن الإشارات قد تكون قادرة على الانتقال عبر الطبقة D ، إلا أنها لا تزال تعاني من مستويات كبيرة من التوهين. نظرًا لأن التوهين ينخفض ​​بمقدار أربعة أضعاف لمضاعفة التردد المستخدم ، فإن هذا يوضح مدى أهمية ذلك.

كذلك من خلال زيادة التردد من المحتمل أن يتم استخدام طبقة أعلى في الأيونوسفير. قد يؤدي هذا إلى عدد أقل من الأفكار المطلوبة. نظرًا لحدوث خسائر عند كل انعكاس وفي كل مرة تمر الإشارة عبر الطبقة D ، فمن الواضح أن استخدام تردد أعلى يساعد.

عند استخدام الترددات الأعلى ، من الضروري التأكد من أن الاتصالات لا تزال موثوقة. نظرًا للحالة المتغيرة باستمرار للأيونوسفير ، فإن القاعدة العامة هي استخدام تردد أقل بحوالي 20٪ من التردد MUF. يجب أن يضمن هذا بقاء الإشارة أدنى من MUF على الرغم من التغييرات قصيرة المدى. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن التردد MUF سيتغير بشكل كبير وفقًا للوقت من اليوم ، وبالتالي سيكون من الضروري تغيير التردد بشكل دوري لمراعاة ذلك.


شاهد الفيديو: حل مشكل عدم استقبال بعض القنوات دات الترددات أو الاستقطاب الأفقي (قد 2021).