Wireless 101
M03 · L03
التضمين بالمقلوب

إزالة تضمين السعة

ثلاثة مكوّنات — صمام ثنائي ومكثف ومقاومة — وبلا مصدر طاقة. استخراج الرسالة من حاملة AM أرخص حيلة في الراديو كله، وهي تقوم على رقم واحد.

01 / 16
Wireless 101
M03 · L03
لماذا هي بهذه السهولة

الغلاف هو الرسالة

ليس شيفرة لها. ولا تحويلًا لها. بل نسخة مُقاسة ومُزاحة من الشكل الموجي الأصلي. فأي دائرة ترسم محيط الموجة المستقبَلة تكون قد استرجعت الصوت — بلا معرفة دقيقة بتردد الحاملة، وبلا معرفة طورها إطلاقًا.

02 / 16
Wireless 101
M03 · L03
الدائرة

صمام ومكثف ومقاومة

  • الصمام يُقوِّم — تختفي أنصاف الدورات السالبة
  • المكثف يشحن إلى قمة كل دورة حاملة
  • بين القمم يتفرّغ عبر المقاومة، فيلحق بالغلاف نازلًا
  • على المقاومة يجلس الغلاف — الرسالة المُسترجَعة
مسار الإشارة
قوّم ← احتفظ بالقمم ← فرّغ ببطء ← صوت
03 / 16
Wireless 101
M03 · L03
عشرينيات القرن الماضي

راديو بلا بطارية

ملف، ومكثف متغير، وصمام ثنائي، وسمّاعة أذن. هذا مستقبِل AM كامل، ويسحب الميكروواطات القليلة التي يحتاجها لتحريك الغشاء من الموجة الراديوية نفسها. لن يعود شيء في هذه الدورة رخيصًا إلى هذا الحد.

ما زال في الخدمة
صوت الطائرات AM — مستقبِل لا يفشل بطريقة مثيرة أثمن من مستقبِل يعطي صوتًا جميلًا
04 / 16
Wireless 101
M03 · L03
القرار التصميمي الوحيد

مضغوط من الجهتين

يجب أن يكون RC طويلًا مقارنةً بدورة حاملة واحدة، فلا يهبط المكثف كثيرًا بين القمم — وقصيرًا مقارنةً بدورة رسالة واحدة، فيبقى قادرًا على اللحاق بالغلاف نازلًا.

نافذة التصميم
\frac{1}{f_c}\;\ll\;RC\;\ll\;\frac{1}{f_m}
05 / 16
Wireless 101
تفاعلي
جرّب بنفسك

تمويج في اتجاه، وقطع في الآخر

RC20 µs
ripple 4.9% · limit 23.9 µs
غلاف نظيف
06 / 16
Wireless 101
M03 · L03
الفشل الذي يهمّ

القطع القُطري

التمويج مُضاف عند fc، بعيدًا خارج نطاق الرسالة، فيحذفه مرشح. أما القطع فهو يستبدل الغلاف بمنحى تفريغ الكاشف نفسه، داخل نطاق الرسالة. أحدهما قابل للإصلاح، والآخر لا.

حد عدم القطع
RC\;\le\;\frac{\sqrt{1-m^{2}}}{2\pi f_m\, m}
07 / 16
Wireless 101
M03 · L03
موجة متوسطة، 1 ميجاهرتز

نافذة أوسع 200 مرة

كلام حتى 5 كيلوهرتز عند m = 0.8. دورة الحاملة 1 ميكروثانية، ودورة الرسالة 200 ميكروثانية، وسقف القطع 23.9 ميكروثانية. اختر 20 ميكروثانية فتتحقق كل الشروط معًا.

1
µs الحاملة
20
µs المختارة
200
µs الرسالة
08 / 16
Wireless 101
M03 · L03
التفاصيل الدقيقة

الصمام ينحني

يحتاج الصمام نحو 0.6 فولت ليوصّل جيدًا — و0.2 فولت للجرمانيوم. تحت ذلك لا يعمل كمفتاح بل ينحني، ويتبع تياره مربّع الجهد. فالتشويه أسوأ ما يكون عند إشارة ضعيفة وتضمين خفيف، وهو عكس ما يتوقّعه معظم الناس.

الحل
ضع 60 dB من الكسب قبل الصمام — وحينها يبقى مفتاحًا دائمًا
09 / 16
Wireless 101
M03 · L03
أنفِق التوفير

اقتل الحاملة، تكسر الحيلة

DSB-SC يستعيد ثُلثَي القدرة التي كانت الحاملة تهدرها. لكن الغلاف صار الآن |x(t)| — مقدار الرسالة، لا الرسالة. كل عبور للصفر يقلب الطور 180°، وكاشف لا يرى الطور يبلّغ عنه كأنه موجب.

ماذا تسمع
صورة كاريكاتورية مُقوَّمة، مليئة بتوافقيات لم يُرسلها أحد
10 / 16
Wireless 101
M03 · L03
الإصلاح

لا ترمِ الطور

اضرب في جيب تمام محلي بالتردد نفسه والطور نفسه، ثم رشّح تمريرًا منخفضًا. تُترجَم الشرائح الجانبية نزولًا إلى النطاق القاعدي وصعودًا إلى 2fc، حيث يحذفها المرشح. الكشف المترابط هو التضمين مرتين.

الكشف المترابط
r(t)\cos(2\pi f_c t)=\frac{A_c}{2}x(t)+\frac{A_c}{2}x(t)\cos(4\pi f_c t)
11 / 16
Wireless 101
M03 · L03
الفاتورة

الخرج يتناسب مع cos φ

أخطئ في الطور بـ 60° فتفقد نصف السعة — أي 6 dB بوحدات M2-L4. وأخطئ بـ 90° فتحصل على صمت، مهما كان الإرسال قويًا. وخطأ التردد أسوأ: يخبو الخرج ويعود بلا توقف.

خطأ الطور
v_{\text{out}}(t)=\frac{A_c}{2}\,x(t)\cos\varphi
12 / 16
Wireless 101
M03 · L03
أين يجلس الصمام فعلًا

المستقبِل السوبرهيتروداين

  • الترددات الراديوية والمازج — أزِح أي محطة إلى تردد ثابت واحد
  • مكبّر التردد الوسيط — كل الكسب وكل الانتقائية، عند 455 كيلوهرتز
  • الكاشف — الصمام ودائرة RC في الشريحة الثالثة
  • الصوت والتحكّم الآلي — والمستمر الذي يصنعه الكاشف يصبح متحكّم الكسب

الناتج الثانوي لإزالة التضمين يتّضح أنه بالضبط القياس الذي احتاجه المستقبِل.

13 / 16
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

14 / 16
Wireless 101
أهم النقاط
ملخص

أهم النقاط

  • الغلاف هو الرسالة، فصمام ودائرة RC يسترجعانها — بلا مرجع طور
  • رقم تصميمي واحد: 1/fc ≪ RC ≪ 1/fm
  • قصير جدًا ← تمويج الحاملة؛ طويل جدًا ← قطع قُطري
  • حد القطع ينهار إلى الصفر عند m = 1 — سبب ثانٍ للبقاء تحته
  • انحناء الصمام يجعل التشويه أسوأ عند مستوى الإشارة المنخفض
  • اقمع الحاملة فستحتاج كشفًا متزامنًا يتناسب خرجه مع cos φ
15 / 16
Wireless 101
الدرس القادم
القادم

M3-L4: حدود تضمين السعة

نحن الآن نستطيع بناء AM وتفكيكه من جديد. فلماذا اخترع أحدهم شيئًا آخر؟ الدرس القادم يجمع الفاتورة — القدرة المهدورة، والضوضاء التي تهبط على الإشارة مباشرةً، والخبوت الذي لا يستطيع أي مستقبِل التراجع عنه.

16 / 16