HazemSakeek
12-04-2008, 02:32 PM
كيف يعمل طيف الراديو
How the Radio Spectrum Works
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/800px-cb_base_station.jpg
لا شك إن كل واحد منا قد استخدم الراديو في الاستماع إلى برامجه الإذاعية التي تبث عبر أمواج الراديو وبالتأكيد تعرفنا على مصطلحات مثل AM أو FM. كما إن هناك مصطلحات أخرى مثل VHF و UHF في نظام التلفزيون. فهل تساءلت عزيزي القارئ ماذا تعني هذه المصطلحات وما هي دلالاتها وما الفرق بينها؟
وفي موضوع سابق تحدثنا عن جهاز الراديو، الجزء الأول والجزء الثاني ولكن في هذا الموضوع سوف نقوم بشرح طيف أمواج الراديو واستخداماتها.
أمواج الراديو هي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي والذي ينتشر في الفراغ بسرعة الضوء 300,000 كيلومتر في الثانية. أمواج الراديو لها ترددات مختلفة تبدأ من 3Hz وحتى 300GHz وهذا النطاق الكبير قسم إلى نطاقات مختلفة كل نطاق مخصص لتطبيق مختلف من تطبيقات أمواج الراديو.
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/radio-spectrum.jpg
في الولايات المتحدة على سبيل المثال فان وكالة اتحاد الاتصالات Federal Communications Commission (FCC) قامت بتوزيع ترددات الراديو لنطاقات حسب الهدف من استخدامها، وتقوم بإصدار تراخيص للمحطات لاستخدام ترددات معينة.
كثيرا ما نسمع في محطات الراديو من يقول انك تستمع لإذاعة بي بي سي 95.5FM فماذا تعني ان الإذاعة تبث على تردد إشارة راديو FM. بتردد 95.5MHz، أي ان محطة الراديو تلك تبث على تردد يساوي 95.5 مليون دورة في الثانية. ومصطلح FM هو اختصار لـ frequency modulated وكل محطات الـ FM تقع تردداتها في بين 88MHz و 108MHz. هذا النطاق من ترددات أمواج الراديو مخصص فقط لاستخدام البث الإذاعي لمحطات FM المختلفة.
بنفس الطريقة فان راديو AM له النطاق من 535KHz إلى 1700KHz و AM هي اختصار لـ amplitude modulated.
وهناك العديد من الأجهزة المختلفة التي تستخدم أمواج الراديو وقد قامت وكالة اتحاد الاتصالات FCC بتخصيص نطاقات محددة من أمواج الراديو لكل تطبيق حتى لا يحدث تداخل بين الأجهزة وهنا بعض التطبيقات الأساسية المعتمدة على أمواج الراديو النطاقات التي تعمل عليها.
راديو AM يعمل في النطاق 535KHz – 1700KHz
راديو SW يعمل في النطاق 5.9MHz – 26.1MHz
راديو CB (Citizines band) وهو راديو ذو مدى صغير لاستخدام مجموعة من الاشخاص ويعمل في النطاق 26.96MHz – 27.41MHz
محطات التلفزيون تعمل في النطاق 54MHz – 88MHz للقنوات 2-6
راديو FM يعمل في النطاق 88MHz – 108MHz
محطات التلفزيون تعمل في النطاق 174MHz – 220MHz للقنوات 6-13
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/radiospectrum.jpg
كذلك هناك الأجهزة اللاسلكية التي تستخدم أمواج الراديو فقط خصصت لها نطاقات محدودة لتعمل من خلالها فعلى سبيل المثال
جهاز الإنذار المنزلي وجهاز فتح باب الكاراج يعمل بتردد 40MHz
جهاز الهاتف اللاسلكي يعمل في النطاق 40-50MHz
جهاز مراقبة الأطفال يعمل عند تردد 49MHz
جهاز الراديو الخاص بالتحكم بحركة الطائرات يعمل عن تردد 72MHz
جهاز التحكم بالسيارة يعمل عند تردد 75MHz
جهاز تتبع الحيوانات يعمل في الترددات بين 215 – 220MHz
المحطات الفضائية تعمل في الترددات 145 – 437MHz
جهاز الهاتف المحمول (الجوال) يعمل في الترددات 960 – 1215MHz
جهاز تحديد المواقع GPS يعمل في الترددات 1227 – 1575MHz
أجهزة الاتصالات في المركبات الفضائية تعمل في الترددات 2290 – 2300MHz
قد يتبادر إلى أذهاننا سؤال حول هذه النطاقات فلماذا كان نطاق إذاعات الراديو AM في النطاق 550KHz إلى 1700KHz في حين كان نطاق إذاعات الراديو FM تعمل في النطاق 88MHz إلى 108MHz؟ ان تحديد نطاق الترددات يتم بصورة اختيارية، وحسب تسلسل اكتشاف التطبيقات المعتمدة على أمواج الراديو تاريخياً.
فمثلا الإذاعات AM وجدت قبل إذاعات FM بفترة كبيرة، فأول بث إذاعي كان في عام 1906 وقد تم تخصيص نطاق أمواج AM في بدايات العام 1920 حيث لم يكن في ذلك الوقت الكثير من التطبيقات المعتمدة على أمواج الراديو. وفي العام 1939ذلك اخترع Edwin Armstrong راديو FM.
لمزيد من المعلومات تجدها في هذه الروابط
http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequency
http://www.jneuhaus.com/fccindex/spectrum.html
وإلى اللقاء في موضوع فيزيائي جديد
د.حازم سكيك
How the Radio Spectrum Works
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/800px-cb_base_station.jpg
لا شك إن كل واحد منا قد استخدم الراديو في الاستماع إلى برامجه الإذاعية التي تبث عبر أمواج الراديو وبالتأكيد تعرفنا على مصطلحات مثل AM أو FM. كما إن هناك مصطلحات أخرى مثل VHF و UHF في نظام التلفزيون. فهل تساءلت عزيزي القارئ ماذا تعني هذه المصطلحات وما هي دلالاتها وما الفرق بينها؟
وفي موضوع سابق تحدثنا عن جهاز الراديو، الجزء الأول والجزء الثاني ولكن في هذا الموضوع سوف نقوم بشرح طيف أمواج الراديو واستخداماتها.
أمواج الراديو هي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي والذي ينتشر في الفراغ بسرعة الضوء 300,000 كيلومتر في الثانية. أمواج الراديو لها ترددات مختلفة تبدأ من 3Hz وحتى 300GHz وهذا النطاق الكبير قسم إلى نطاقات مختلفة كل نطاق مخصص لتطبيق مختلف من تطبيقات أمواج الراديو.
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/radio-spectrum.jpg
في الولايات المتحدة على سبيل المثال فان وكالة اتحاد الاتصالات Federal Communications Commission (FCC) قامت بتوزيع ترددات الراديو لنطاقات حسب الهدف من استخدامها، وتقوم بإصدار تراخيص للمحطات لاستخدام ترددات معينة.
كثيرا ما نسمع في محطات الراديو من يقول انك تستمع لإذاعة بي بي سي 95.5FM فماذا تعني ان الإذاعة تبث على تردد إشارة راديو FM. بتردد 95.5MHz، أي ان محطة الراديو تلك تبث على تردد يساوي 95.5 مليون دورة في الثانية. ومصطلح FM هو اختصار لـ frequency modulated وكل محطات الـ FM تقع تردداتها في بين 88MHz و 108MHz. هذا النطاق من ترددات أمواج الراديو مخصص فقط لاستخدام البث الإذاعي لمحطات FM المختلفة.
بنفس الطريقة فان راديو AM له النطاق من 535KHz إلى 1700KHz و AM هي اختصار لـ amplitude modulated.
وهناك العديد من الأجهزة المختلفة التي تستخدم أمواج الراديو وقد قامت وكالة اتحاد الاتصالات FCC بتخصيص نطاقات محددة من أمواج الراديو لكل تطبيق حتى لا يحدث تداخل بين الأجهزة وهنا بعض التطبيقات الأساسية المعتمدة على أمواج الراديو النطاقات التي تعمل عليها.
راديو AM يعمل في النطاق 535KHz – 1700KHz
راديو SW يعمل في النطاق 5.9MHz – 26.1MHz
راديو CB (Citizines band) وهو راديو ذو مدى صغير لاستخدام مجموعة من الاشخاص ويعمل في النطاق 26.96MHz – 27.41MHz
محطات التلفزيون تعمل في النطاق 54MHz – 88MHz للقنوات 2-6
راديو FM يعمل في النطاق 88MHz – 108MHz
محطات التلفزيون تعمل في النطاق 174MHz – 220MHz للقنوات 6-13
http://www.hazemsakeek.com/magazine/images/stories/2008tafseerat/radiospectrum.jpg
كذلك هناك الأجهزة اللاسلكية التي تستخدم أمواج الراديو فقط خصصت لها نطاقات محدودة لتعمل من خلالها فعلى سبيل المثال
جهاز الإنذار المنزلي وجهاز فتح باب الكاراج يعمل بتردد 40MHz
جهاز الهاتف اللاسلكي يعمل في النطاق 40-50MHz
جهاز مراقبة الأطفال يعمل عند تردد 49MHz
جهاز الراديو الخاص بالتحكم بحركة الطائرات يعمل عن تردد 72MHz
جهاز التحكم بالسيارة يعمل عند تردد 75MHz
جهاز تتبع الحيوانات يعمل في الترددات بين 215 – 220MHz
المحطات الفضائية تعمل في الترددات 145 – 437MHz
جهاز الهاتف المحمول (الجوال) يعمل في الترددات 960 – 1215MHz
جهاز تحديد المواقع GPS يعمل في الترددات 1227 – 1575MHz
أجهزة الاتصالات في المركبات الفضائية تعمل في الترددات 2290 – 2300MHz
قد يتبادر إلى أذهاننا سؤال حول هذه النطاقات فلماذا كان نطاق إذاعات الراديو AM في النطاق 550KHz إلى 1700KHz في حين كان نطاق إذاعات الراديو FM تعمل في النطاق 88MHz إلى 108MHz؟ ان تحديد نطاق الترددات يتم بصورة اختيارية، وحسب تسلسل اكتشاف التطبيقات المعتمدة على أمواج الراديو تاريخياً.
فمثلا الإذاعات AM وجدت قبل إذاعات FM بفترة كبيرة، فأول بث إذاعي كان في عام 1906 وقد تم تخصيص نطاق أمواج AM في بدايات العام 1920 حيث لم يكن في ذلك الوقت الكثير من التطبيقات المعتمدة على أمواج الراديو. وفي العام 1939ذلك اخترع Edwin Armstrong راديو FM.
لمزيد من المعلومات تجدها في هذه الروابط
http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_frequency
http://www.jneuhaus.com/fccindex/spectrum.html
وإلى اللقاء في موضوع فيزيائي جديد
د.حازم سكيك