Wireless 101
M03 · L01
الوحدة ٣: تضمين السعة

لماذا نحتاج التضمين

قبل أن نتمكن من إرسال إشارة صوتية عبر الهواء، نحتاج إلى تحويلها. التضمين هو المفتاح الذي يجعل الإرسال اللاسلكي عمليًا وفعالًا ومنظمًا.

01 / 11
Wireless 101
M03 · L01
المشكلة

مشكلة النطاق الأساسي

تعيش الإشارات الصوتية عند ترددات منخفضة — صوت الإنسان يمتد فقط من ٢٠ هرتز إلى ٢٠ كيلوهرتز. إذا أرسل الجميع في النطاق الأساسي، ستتداخل جميع الإشارات وتتشوش. والأسوأ أن الهوائيات ستكون ضخمة بشكل مستحيل.

هوائي عند ١ كيلوهرتز
λ/4 = ٧٥ كم — أطول من جبل إيفرست!
02 / 11
Wireless 101
M03 · L01
التردد مقابل الحجم

مشكلة حجم الهوائي

يجب أن يكون الهوائي الفعال بطول λ/4 تقريبًا. التردد الأعلى يعني طول موجة أقصر — وهوائي أصغر.

الطول الموجي
\lambda = \frac{c}{f} \quad \text{where } c = 3 \times 10^8 \text{ m/s}
٧٥ كم
عند ١ كيلوهرتز
٧٥ م
عند ١ ميغاهرتز
٧.٥ سم
عند ١ غيغاهرتز
03 / 11
Wireless 101
M03 · L01
الحل

ما هو التضمين؟

التضمين يُشفّر المعلومات على موجة حاملة عالية التردد. فكر في الحاملة كشاحنة بريد والرسالة كالخطاب بداخلها. ثلاثة أشياء يمكن تضمينها:

  • السعة — تغيير الارتفاع
  • التردد — تغيير السرعة
  • الطور — تغيير التوقيت
04 / 11
Wireless 101
تفاعلي
المركبة

الموجة الحاملة

الحاملة هي موجة جيبية نقية بتردد عالٍ مختار للإرسال. بمفردها، لا تحمل أي معلومات.

إشارة الحاملة
x(t) = A_c \cos(2\pi f_c \, t)
fc3.0 Hz
05 / 11
Wireless 101
M03 · L01
ثلاث مقاربات

ثلاث طرق للتضمين

AM — تضمين السعة
تغيير السعة — الغلاف يحمل الرسالة
FM — تضمين التردد
تغيير التردد — انحراف التردد يحمل الرسالة
PM — تضمين الطور
تغيير الطور — تحولات الطور تحمل الرسالة
06 / 11
Wireless 101
M03 · L01
مشاركة الطيف

تقسيم التردد

مع التضمين، تختار كل محطة تردد حامل مختلف. يمكن لعدة إشارات التواجد في نفس الوسط دون تداخل. هذا يُسمى مضاعفة تقسيم التردد (FDM).

540
kHz
720
kHz
1080
kHz
محطات راديو AM
كل محطة تبث على حاملها الخاص — الراديو يستقبل واحدة في كل مرة
07 / 11
Wireless 101
M03 · L01
الصورة الكبيرة

الطيف في الواقع

تشغل الخدمات اللاسلكية المختلفة نطاقات ترددية مختلفة — كل ذلك بفضل التضمين الذي ينقل الإشارات إلى حواملها المحددة.

راديو AM
540–1700 kHz
راديو FM
88–108 MHz
WiFi
2.4 / 5 GHz
5G
28 / 39 GHz
08 / 11
Wireless 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

09 / 11
Wireless 101
النقاط الرئيسية
ملخص

النقاط الرئيسية

  • إشارات النطاق الأساسي منخفضة التردد جدًا للهوائيات العملية
  • التضمين ينقل الإشارات إلى ترددات أعلى
  • الموجة الحاملة هي المركبة، والرسالة هي الراكب
  • ترددات حاملة مختلفة تسمح بـإرسالات متعددة متزامنة
10 / 11
Wireless 101
التالي
قادم

تضمين السعة: المفهوم والرياضيات

الآن بعد أن عرفت لماذا نحتاج التضمين، لننغمس في أول وأبسط تقنية — تضمين السعة. سنستكشف الرياضيات وأشكال الموجات وكيف يعمل راديو AM فعليًا.

الدرس التالي
تضمين السعة: المفهوم والرياضيات ←
كل الدروس اقرأ المقالة
11 / 11