موسوعة الإلكترونيات الحرة وتعليم البرمجيات.

مواضيع جديدة

الأربعاء، 16 سبتمبر 2020

الفروق بين الترددات الراديوية UHF و VHF

 

شرح الفرق بين UHF و VHF

تأتي الترددات من الفئة UHF والفئة VHF بمزايا وعيوب متعددة. فلكل منها إيجابيات وسلبيات تساعد المستخدم في تحديد أفضل تردد إشارة لاحتياجات النقل عبر الراديو ذات الاتجاهين. فعلى سبيل المثال، UHF لا يرمي الى مسافات بعيدة مثل VHF، ولكنه قد يمتاز بعرض نطاق ترددي أوسع.

من الذي ينظم الترددات اللاسلكية المستخدمة في اتصال VHF / UHF؟

تعمل جميع أنظمة الاتصالات اللاسلكية، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأجهزة الراديو ذات الاتجاهين، على ما يُعرف بتردد التشغيل، والمسمى Operating Frequency. تنظم الحكومة هذه الترددات والمعدات اللاسلكية المستخدمة للتواصل من خلالها. ونظراً لأن الأشخاص يحتاجون إلى جميع أنواع الإشارات اللاسلكية المختلفة وضمن ترددات متعددة، فإن مجموعة متنوعة من المعدات اللاسلكية ضرورية لتلبية جميع الاحتياجات.

في الولايات المتحدة الأمريكية، تنظم لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) نطاقات الترددات اللاسلكية تلك. وفقاً لمجموعات التردد في الولايات المتحدة، هنالك أربع فئات مختلفة من VHF منخفض النطاق (49-108 ميجا هرتز)، وVHF عالي النطاق (169-216 ميجا هرتز)، UHF منخفض النطاق (450-806 ميجا هرتز)، و UHF عالي النطاق (900-952) ميجا هرتز.

تتحكم لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) في من يعمل ضمن كل نطاق محدد، وإذا كان لأي شخص الأولوية على المشغلين الآخرين أم لا. فالمستخدمون الأساسيون هم مذيعون إذاعيون، وتلفزيونيون مرخصون بشكل صحيح، بالإضافة إلى خدمات الاتصالات التجارية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه.

ما هو اختصار التردد الراديوي VHF؟

يرمز الاختصار VHF لـ Very High Frequency، أي موجة التردد العالي جداً.

ما هي تطبيقات VHF؟

يستخدم التردد العالي جداً VHF بشكل شائع للبث الإذاعي FM، وأنظمة الراديو المتنقلة البرية ثنائية الاتجاه، واتصالات البيانات بعيدة المدى، والاتصالات البحرية، وغيرها العديد.

خصائص وميزات التردد الراديوي VHF

يشمل التردد العالي جداً VHF الموجات الراديوية من 30 ميجاهرتز حتى 300 ميجاهرتز. كما ويجب ألا تتجاوز موجات VHF الراديوية أفق بحد 150 متراً. كما وتقل احتمالية انقطاع الترددات VHF  بسبب الضوضاء الجوية من طبقة الأتموسفير ومشكلات المعدات الكهربائية والتداخلات الأخرى الأمر الذي يعطي VHF ميزة تميزها عن غيرها قي مجال الاتصالات.

ما هي الترددات التي تعمل عليها VHF؟ وما هي أهم تطبيقاتها؟

هناك نطاقات مختلفة ضمن التردد VHF، بما في ذلك النطاق المنخفض والنطاق العالي. يشمل نطاق الترددات العالية جداً VHF بتردد 49 ميجاهيرتز تعمل عليها إرسال الميكروفونات اللاسلكية، والهواتف اللاسلكية، والألعاب الراديو اللاسلكية وأكثر من ذلك. يعمل النطاق VHF العالي بقليل؛ أي ضمن التردد 54-72 ميجاهرتز على تشغيل القنوات التلفزيونية ضمن القنوات 2 وحتى 4، بالإضافة إلى الأنظمة اللاسلكية المحددة على أنها أنظمة استماع مساعدة Assistive Listening Devices (مثل تلك التي توضع في الأذن لذوي السمع الخفيف). تعمل ترددات VHF الخاصة أي ضمن 76-88 ميجاهيرتز على القناتين 5 و 6. أعلى تردد منخفض من VHF هو 88-108 ميجاهرتز ويقوم بتشغيل نطاق البث الإذاعي FM التجاري.

أما مجموعة VHF عالية النطاق، فهي شائعة في التطبيقات المهنية. حيث يتضمن أدنى نطاق عالي (169 - 172 ميجاهرتز) 8 ترددات مختلفة، تم تحديدها من قِبل لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC)، وغالباً ما يستخدمها عامة الجمهور وأجهزة الميكروفون اللاسلكي. تُعرف هذه الترددات في الولايات المتحدة باسم "ترددات السفر" أي Travelling Frequencies لأنه يمكن استخدامها في جميع أنحاء الولايات المتحدة دون خوف من التداخل مع البث التلفزيوني. تقتصر الطاقة المستهلكة على 50 مللي واط، على الرغم من أن حجم الهوائي أصغر (حوالي 20 بوصة لكل ¼ نوع طول موجي). تعمل الشركات والعمليات الحكومية وخفر السواحل على هذا النطاق المتنقل. وللحصول على أفضل النتائج، تحتاج عادةً إلى تشغيل وحدتين إلى ثلاث وحدات على هذا التردد.

يستخدم النطاق الترددي VHF العالي بين 174 و 216 ميجاهرتز للقنوات التلفزيونية VHF ضمن القنوات من 7 وحتى 13. تمتاز أيضاً بالصوت عالي الجودة، وبالإضافة الى إمكانية تركيب هوائي ذات حجم أصغر يصل إلى 14 بوصة أو أقل. أما بالنسبة لاستهلاك الطاقة، فتنطبق نفس قيود الطاقة السابقة أي بقدرة 50 مللي واط.

كما وأنه من الجدير ذكره، أن ترددات VHF ذات الترددات المنخفضة جداً، تعاني من تداخلات وتشويش أقل بكثير من تلك الترددات ذات التردد العالي جداً.

عيوب الموجات الراديوية VHF

مع وجود العديد من المستخدمين المختلفين، لا يوصى باستخدام الموجات ذات الفئة VHF منخفضة النطاق، وخاصة عند استخدام التطبيقات الخطيرة بسبب مستويات "الضوضاء" اللاسلكية الموجودة في هذه الترددات. على الرغم من ذلك الضجيج المحتمل، إلا أنه يعد هذا خياراً شائعاً بسبب المعدات منخفضة التكلفة. تقتصر قدرة الإرسال على أقل من 50 مللي واط، إلا إذا كنت تقوم بتشغيل نظام استماع مساعد في نطاق 72-76 ميجاهرتز. أيضاً، يلزم لتعزيز البث وجود هوائي كبير، حيث يصل طوله إلى 3 أقدام أي ما يقارب المتر الواحد، مما يحد من قابلية النقل.

ما هو اختصار التردد الراديوي UHF؟

يرمز الاختصار UHF لـ Ultra High Frequency، أي موجة التردد فوق العالي.

ما هي تطبيقات UHF؟

تُستخدم إشارات الراديو UHF في العديد من جوانب الحياة بما في ذلك الاتصال عبر الأقمار الصناعية و GPS و Wi-Fi و  Bluetooth وأجهزة الاتصال اللاسلكي والهواتف اللاسلكية والهواتف الخلوية والبث التلفزيوني.

خصائص وميزات التردد الراديوي UHF

الموجات الراديوية UHF أقصر بكثير في الطول من VHF، بقياس حوالي 12 إلى 24 بوصة. ونتيجة لذلك يقل طول الهوائي وكذلك المدى اللاسلكي. يمكن أن يتداخل أي شيء مع موجات الـ UHF مثل المبنى أو حتى جسم الإنسان عند الإرسال. إن خاصية فشل الارسال والتداخل الموجي أكثر ترجحاً واحتمالاً في موجات الـ UHF. ولكن يوفر مزيداً من عرض النطاق الترددي ضمن موجته. ونتيجة لذلك، قد تجد نطاق تردد أوسع كنطاق أوسع من الإشارة الصوتية. يُسمح باستخدام ما يصل إلى 250 مللي واط، وهو ما يتجاوز قيود الطاقة البالغة 50 مللي واط المستخدمة على التردد العالي جداً VHF.

ما هي الترددات التي تعمل عليها UHF؟ وما هي أهم تطبيقاتها؟

تتداخل أمواج UHF منخفضة النطاق مع UHF عالية النطاق، نقصد بالنطاق الترددي المنخفض الخاص بالفئة UHF هي تلك التي ما بين 450-536 ميجا هرتز والعالية ما بين 470-806 ميجا هرتز. عادة، تعمل خدمات الأعمال والقنوات التلفزيونية على UHF من 14 إلى 69 باستخدام هذه الترددات. يوفر النطاق العالي UHF (أي شيء فوق 900 ميجاهرتز) أقل قدر من الاضطرابات، ويتطلب هوائيات بقياس يتراوح ما بين 3 و 4 بوصات، حيث تقوم هذه القنوات بتشغيل روابط الاستوديو إلى جهاز الإرسال، بالإضافة إلى المستخدمين الأساسيين الآخرين وقنوات إضافية ذات نطاق عريض نسبياً.

من أفضل ميزات النقل في الموجات UHF هي أنها تمتلك أطوال موجية قصيرة، والتي ينتجها التردد العالي. يرتبط حجم الموجة اللاسلكية مباشرة بطول الإرسال وكذلك هوائيات الاستقبال. وبشكل عام، تكون هوائيات UHF قصيرة وعريضة.

عيوب الموجات الراديوية UHF

بشكل عام، لا تنتقل موجات الراديو UHF إلا بمسار أو بقدر خط الرؤية. أي شيء يعيق نظر سيتداخل أيضاً مع نطاق التردد، مثل المباني أو الأشجار العالية أو أي عائق آخر. قدرة النقل الموجي عالي، ليكفي لاختراق جدران المبنى، مما يجعل الاستقبال الداخلي ممكناً. لذلك، فإنه يعد ذات نطاق بث محدود لخط البصر. الأمر الذي يجعل UHF غير مناسب في بعض الحالات. يوفر VHF نطاق بث أكبر بكثير، وهو مفضل في بعض الصناعات.

تكلفة تشغيل الموجات ذات الفئة UHF أعلى من وتفوق تكلفة تشغيل VHF، وذلك لأن صناعة أجهزة متوافقة مع البث UHF يتطلب تكنولوجيا أكثر تعقيداً منها في VHF وذلك كي تتفاعل الإشارات الراديوية ذات التردد العالي والطول الموجي القصير معاً بكفاءة. أيضاً، يرتبط الفرق في التكلفة إلى حد كبير بالحاجة إلى الهوائيات والكابلات وغيرها من المعدات الإضافية.

 

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

اترك لنا أي سؤال أو تعليق ونحن نسعد بخدمتكم وإجابة استفساراتكم

???????