استخدام النطاق العازب (ب) تعديل لتحسين استخدام المنجلات في الاتصالات الأنولوجية

The Fundamentals of Analog Modulation and Spectrum Constraints

وفي الاتصالات الموازية، فإن طيف الترددات اللاسلكية هو مورد محدود ومنظم تنظيماً شديداً، إذ أن عملية تعديل النطاق التقليدي تنقل موجة حامل إلى جانب شبكتين متطابقتين، يحتوي كل منهما على معلومات كاملة عن الصوت أو البيانات، ويستهلك هذا الترتيب ضعف النطاق اللازم من الترددات والنفايات ذات القدرة الكبيرة على الناقل، التي لا تتضمن معلومات، ونظراً لأن الطلب على قنوات الاتصال الصوتي والبيانات قد ازداد على امتداد القرن العشرين، فإن المهندسين يسعون إلى تجميع المزيد من الوسائل.

ويبدأ فهم نظام SSB بحسابات AM. وعندما يتم تعديل إشارة الناقل بواسطة نبرة سمعية، تظهر ثلاثة عناصر في نطاق الترددات: فالناقل في الترددات المركزية، وجهاز اتصال أعلى في الناقل، بالإضافة إلى الترددات الأمامية، وجهاز نقل أقل في الناقلة، مطروحا منه الترددات الصوتية، ويحمل كلا النطاقين معلومات متطابقة، وفي المعيار AM، يستهلك الناقلان ما يقرب من ثلثي مجموعهما.

والنتيجة هي مخطط تعديل يقدم اقتصاداً وحجماً استثنائيين، مما يجعله لا غنى عنه للتطبيقات التي يكون فيها كل كيلوهرتز وكل شيء من المسائل المتعلقة باللوت، وقد اعتمد مشغلي الإذاعة الهواة والموصلون العسكريون والخدمات البحرية على نظام SSB منذ عقود، وما زالت مبادئه تؤثر على الوسائط الرقمية الحديثة.

الهيكل التقني لجيل سداسي البروم ثنائي الفينيل

ويتطلب توليد إشارة نظيفة من نوع SSB تقنيات دقيقة للتصفير أو التصفية التدريجية، والطريقة الرئيسية هما أسلوب التسمية وطريقة التصفية، وكل منهما مبادلات متمايزة في التعقيد والأداء.

طريقة التصوير

ويبدأ هذا النهج بإشارة موحدة ذات ازدواجية النطاقات مُقْفَلة بواسطة جهاز مُنظم متوازن، ويحتوي ناتج جهاز الدمج على النطاقين الجانبي ولكن لا يوجد فيه أي ناقل، ويختار مرشح الضمادات إما الطرفي الأعلى أو الأقل مع إطفاء الطرف الآخر بـ 40 جهازاً من أجهزة الإرسال السريع الترددي (SB) ويستخدم أجهزة الرشاقة الميكانيكية أو التصفية الكريستالة اللازمة.

طريقة التأليف

ويمكن أن تتفادى طريقة إعادة التشكيل التدريجي للجهاز المزود بأجهزة تكييف (بعد رالف ف. ل. هارتلي) التي كانت تبث باختراع المفهوم في عام 1928)، الحاجة إلى مرشحات حادة، وتستخدم جهازين مصممين متوازنين يقودهما الاشارات السمعية والناقلات، مع تحول الإشارات الصوتية والناقلية إلى 90 درجة في مسار واحد، وعندما تكون النواتج ملخة، وتلغي مرحلة واحدة من مراحل المعالجة، وتعزز الأخرى.

عملية الكرر المكبّلة ومتطلبات الماشية المحلية

ونظرا لأن جهاز الأمن العام يوقف الناقل، يجب على جهاز الاستقبال أن يعيد إرسال إشارة ناقلات محلية على التردد الصحيح لتعطيل الصوت، وإذا كان الناقل المعاد ازالته من قبل عدد قليل من العجلات، فإن التحولات الصوتية المستعادة في الملعب، تنتج أثرا شبيها بالبطن، وهذا الحساس يتطلب وجود أجهزة استنشاق ثابتة في كل من أجهزة الإرسال وأجهزة الاستلام بعد ذلك.

المكاسب الناتجة عن زيادة الكفاءة في الممارسة

أما أكثر الخدمات الملموسة التي يقدمها جهاز الأمن الخاص في قطاع الطرق هو اقتصاده في الترددات الترددية، إذ توجد قناة صوتية نموذجية للجهاز الترددي للجهاز الترددي (من 6 إلى 10 كيلوهرتز) (مرتين أعلى ترددات صوتية، بالإضافة إلى فرق الحراسة) وتقتصر الإشارة الصوتية التي تنقلها SSB على 2-4 إلى 3 كيلوهرتز، أي ما يقرب من ثلث النطاق الترددي، ويترجم هذا الوفر مباشرة إلى عشر قناة للتردد العالي (من قنوات الترددات).

وبخلاف عد القنوات، يؤدي انخفاض معدل الترددات إلى تحسين نسبة الإشارة إلى الأرقام عند جهاز الاستقبال، إذ إن قوة النواة تناسبية مع الترددات الترددية، مما يؤدي إلى تخفيض عدد الترددات إلى تحسين مستوى الترددات الترددية SNR بمقدار 3 د. ب.، إلى جانب ميزة الطاقة المتمثلة في عدم نقل الناقل، يمكن أن يوفر جهاز SSB تحسينا يتراوح بين 7 و 9 د.ب على مستوى قياسي أعلى من حيث الوصلات.

هذه الكفاءة حاسمة بشكل خاص في فرق الترددات العالية حيث التكاثر عبر الغلاف الأيوني غير متوقع و ضعيف في كثير من الأحيان قدرة إس بي على تركيز الطاقة إلى عرض ضيق يسمح للإشارة بالضغط والتشويه مما يجعل إشارات الأشعة غير واضحة

كفاءة الطاقة وتصميم المتحولين

وفي جهاز إرسال تابع للشركة، تُنقل الموجة الناقلة باستمرار بكامل طاقتها، حتى عندما لا يكون هناك أي صوت، ويستهلك هذا العدد ما يقرب من ثلثي مجموع ناتج الطاقة الكهربائية دون نقل معلومات مفيدة، ويقسم الشبكتان الجانبيتان الثلث المتبقي، بحيث لا يحمل سوى حوالي 12.5 في المائة من مجموع الطاقة المنقولة إشارة سمعية فعلية، ويلغي جهاز SSB الناقل وجهاز واحد، ويوجه أساسا كل الطاقة المنقولة إلى النطاق الجانبي للمعلومات.

هذه الكفاءة لها آثار عميقة على تصميم أجهزة الإرسال وتكاليف التشغيل، يمكن لمضخم الطاقة في جهاز إرسال SSB أن يعمل في الدرجة باء أو الدرجة جيم، التي هي أكثر كفاءة بكثير من عملية الدرجة ألف المطلوبة لفئة AM.

وعلاوة على ذلك، فإن نسبة القوة من أعلى إلى المتوسط في سداسي البروم ثنائي الفينيل أقل من نسبة الطاقة في نظام الرصد والتحقق المستمرين. وفي نظام الرصد والتحقق من البضائع، يظل الناقل ثابتاً بينما يضيف الزوجان الجانبيان ويطرحان فروقاً كبيرة في المظروف، وعلى النقيض من ذلك، يكون المظاريف من نوع SSB متناسباً مع الإشارة الصوتية ولا يحتوي على عنصر ناقل ثابت، مما يسمح بأن يكون الجهاز النهائي المضخم أقوى دون تجاوز حدود خطية الإنتاج.

طلبات عبر خطوط الاتصالات

راديو الهواة

وقد كان مشغلو الإذاعة الهواة هم المبتكرون والمستعملون الرئيسيون للمحطة منذ الخمسينات، وتحتفظ دائرة إذاعة الهواة بمخصصات على نطاق التردد العالي حيث تكون SSB هي الطريقة الصوتية السائدة، ويقيم العاملون السلس الاصطناعي لمدى هذا الجهاز، وكفاءة استخدام الطاقة، والقدرة على الاتصال عبر القارات باستخدام هوائيات متواضعة وسلطات إرسال تضم 100 من الوصلات اللاسلكية أو أقل.

الاتصالات البحرية والجوائية

وكانت الطائرة SSB العمود الفقري للتواصل الصوتي البحري البعيد المدى منذ عقود، حيث تستخدم السفن في البحر SSB على خطي 2 ميغاهيرتز و 4 ميغاهرتز و 8 ميغاهرتز و 12 ميغاهرتز و 16 ميغاهرتز للتواصل مع محطات السواحل وغيرها من السفن، ويشمل النظام العالمي للتنقل والسلامة في المحيط الهادي (GMDSS) التغطية الجوية في مناطق الضائقة والسلامة في المحيط.

النظم العسكرية والحكومية

القوات العسكرية تعتمد على جهاز الأمن العام للأجهزة اللاسلكية الثابتة والمتنقلة وأجهزة التكتيكية المتحركة، وجهاز الترددات المخفض يجعل من جهاز الأمن العام أقل عرضة للتشويش والاعتراض من جهاز AM، وأجهزة كفاءة الطاقة تمتد من عمر البطاريات في المعدات المحمولة، وأجهزة التحكم التابعة للناتو والتحالف تستخدم جهاز SSB في نطاق يتراوح بين 1.5 و 30 ميغاهيرتز للدوائر الاستراتيجية والتكتيكية.

بث الموجات القصيرة

وقد استخدمت أجهزة البث الدولية القصيرة الموجات SSB لوصلات المغذيات وخدمات نقلها، رغم أن المعيار AM مع الناقل الكامل لا يزال هو الوسيلة العامة السائدة للبث الإذاعي من أجل التوافق مع أجهزة استقبال المستهلكين غير المكلفة، وقد جربت بعض أجهزة البث هذه الأجهزة على الانتقال إلى مناطق ذات تدخل شديد أو محدودة النطاق الترددي، ولكن الحاجة إلى جهاز استقبال له خطأ في الترددات العالية قد حالت دون اعتمادها على نطاق واسع.

الاعتبارات المتعلقة بالخصائص التشغيلية والمستعملين

القدرة على التموين والتواتر

متلقية جهاز الارسال تطلب اهتماماً أكثر من تدوين محطة ام ايه على المشغل تعديل تردد جهاز الاستلام ليطابق الناقلة المكبوتة في غضون عشرات من الهيرتز

اتفاقية النطاقات الجانبية وتخطيط قطاع الأغذية

وبموجب الاتفاق الدولي، يستخدم المشغلون اللاسلكيون الهواة النطاق الجانبي الأدنى (LSB) على الترددات دون 10 ميغاهيرتز وخط الاتصال الأعلى (USB) على الترددات فوق 10 ميغاهرتز، وهذه الاتفاقية تقلل من اللبس وتضمن التوافق أثناء تغيير النطاقات.() ويُحدد المستخدمون التجاريون والعسكريون عادةً المقياس المتخلف، على الرغم من وجود استثناءات من مخصصات الترددات المحددة أو نظم الإرث.() وينشر الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية()

التقلب الانتقائي والوفاة

وتتصل إحدى الميزات المضادة للجهاز SSB بالتزوير الانتقائي، ففي نظام AM، قد يتلاشى الناقل بصورة مستقلة عن النطاقات الجانبية، مما يسبب التشويه والصوت المزدحم عند جهاز الاستقبال، ولأن جهاز SSB لا ينقل الناقل ولا يستخدم سوى جهازاً واحداً من أجهزة التضليل، فإنه يتجنب التشوهات التي تحدث في كثير من الأحيان عندما يختفي الناقل والزحلقان عن الأنظار.

مقارنة مع خطط التعديل البديلة

SSB vs. AM

تستخدم المادة الوسيطة من نوع " 6 إلى 10 كيلوهرتز " من الترددات على القناة والنفايات ثلثي طاقتها التحويلية على الناقل، وتستخدم SSB 2-4 إلى 3 كيلوهرتز ولا تستخدم النفايات أي طاقة على الناقل، وعادة ما تكون ميزة SNR على جهاز التتبع من 7 إلى 9 دائب بالنسبة لنفس طاقة التكسير الذروة، وتكمن الترددات في التعقد: أجهزة استقبال الترددات المتوسطة هي بسيطة ومزودة بأجهزة استرجاع دقيقة، في حين

SSB vs. FM

ويعرض تعديل التردد حصانة من الضوضاء العليا وخصائص الظرف الثابتة التي تسمح بتكبير درجة عالية من درجة جيم، غير أن درجة الترددات العالية تستهلك بشكل كبير أكثر من SSB، وعادة ما تكون 15 إلى 30 كيلوهرتز لقناة صوتية، كما أن الترددات العالية جداً تشكل أثراً عتبة: أقل من نسبة الإشارة إلى الضوضاء، وتحلل الأداء بسرعة، بينما ترتفع معدلات الترددات العالية جداً.

SSB vs. Digital Voice Modes

وتستعمل وسائل الصوت الرقمية الحديثة مثل المدونة 2، وDMR، وD-STAR، وDV الحرة أجهزة الصوت ذات التردد المنخفض والنسخة الرقمية لتحقيق كفاءة عالية في الطيف والحصانة من الضوضاء، وهذه الوسائط توفر نماذج قابلة للمقارنة مع الحد الأدنى للضغط (الحد الأدنى من الهزيمة) ذات الجودة السمعية العالية في ظل ظروف جيدة، غير أن الأساليب الرقمية تفرض عقوبة تساهلية تقل عن نسبة الاختراق والاستمرارية.

المعدات العملية والنظر في مسألة الهوائيات

علامات مرسلة

ويشتمل جهاز إرسال حديث من طراز SSB عادة على جهاز تجميعي للترددات الرقمية مع قرار من طراز Hz، وزوارق متعددة الرش (2.4 كيلوهرتز) للصوت، و500 هرتز أو 300 هرتز للمركبات أو البيانات)، ومراقبة الكسب التلقائي مع سرعة الهجوم وبطء التحلل، ويقدم العديد من أجهزة الترسبات ذات القدرة الجانبية القابلة للاختيار، وينقل تعديلاً للكهرباء من 5 إلى 100 و3.

الاحتياجات من الحيوانات

ويتوقف أداء السل بشكل حاسم على نظام الهوائي، إذ توفر أجهزة التأشيرة الديموقراطية أو العمودية على تردد التشغيل أكثر وسائل نقل الطاقة كفاءة، وبالنسبة لعمليات متعددة النطاقات، فإن جهازاً من أجهزة الضبط (130 قدماً) مزوداً بخط مفتوح، وجهازاً متوازناً من الأنتينا، يمكن أن يغطي جميع نطاقات الترددات العالية من 80 إلى 10 مترات، وكثيراً ما تستخدم المشغلات التصاً خسائر في تصميمات الرأسية المحتوية على نصف قطر.

الأداء ورقص الديناميكية

ويفرض النطاق الضئيل لجهاز الأمن الخاص مطالب كبيرة على انتقائية جهاز الاستقبال وتنوع ديناميكي، ويمكن أن تزيد الإشارات المتاخمة القوية من عبء الطرف الأمامي أو تتسبب في تداخل يحجب الإشارة المطلوبة، ويضم جهاز استقبال جيد من جهاز الأمن الخاص جميع مرشحات السقف، ومزيج من نقاط الاتصال العالية، ومصنفاً من النوع المنخفض الأهمية للحفاظ على الأداء في ظروف الضمادات المزدحمة.

التوقعات المستقبلية وحالة الجراثيم

وفي حين أن نظام SSB لا يزال يمضي قدما، فإنه لا يزال تكنولوجيا نشطة ومتطورة، إذ تقوم أجهزة اللاسلكي التي تحدد البرمجيات بتنفيذ نظام SSB للتعديلات والتخفيضات في مجال تجهيز الإشارات الرقمية، مما يتيح للمرشحين ذوي العوامل شبه الأيديية واختيار النطاق الجانبي المكيف، كما أن طريقة الصوت الرقمي للتردد العالي تستخدم الترددات الترددية SSB مثل الترددات الترددية، مع إضافة تصحيح الخطأ والضغط، مما يدل على أن شكل الترددات الترددات الترددية الترددات الترددية ذات الصلة تشكل أساسا دائما للوصلات الساتلية الجديدة.

ويواصل الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية تخصيص طيف لخدمات السل، ويحتفظ بجداول تخصيص الترددات التي تشمل خدمات SSB في مجالات الملاحة الجوية والبحرية والخدمات الثابتة، ومع زيادة احتقار الطيف، تصبح كفاءة هذا الجهاز أكثر قيمة، لا أقل، ولا تزال برامج التدريب الخاصة بالمشغلين والمهندسين الإذاعيين تغطي جهاز SSB باعتباره طريقة أساسية للتعديل، ولا تزال موضوعا أساسيا في امتحانات الترخيص لإذاعة الهواة.

خاتمة

وتمثل طريقة العارضات الوحيدة النطاق إحدى أكثر التقنيات فعالية لتحسين استخدام الطيف في الاتصالات المشابهة، فبإزالة الناقل وشبكة جانبية زائدة، تخفض SSB نصف نطاق التردد المطلوب لنقل الصوت، بينما توجه جميع أجهزة الإرسال تقريبا إلى الإشارة الإعلامية، وتعطي هذه الكفاءة ميزة تتراوح بين 7 و 9 د.ب على قياسي للترميز، مما يتيح الاتصال البعيد المدى الموثوق به مع القنوات الأقل قوة وضيقا.

وقد ثبتت الفوائد العملية التي حققها مجلس الأمن الوطني عبر مجالات إذاعية وبحرية وجوائية وعسكرية للهواة لأكثر من سبعة عقود، وقد تم التخفيف من التحديات التقنية التي ينطوي عليها التصفيف الدقيق واستقرار الترددات من جراء التقدم المحرز في التكنولوجيا الكريستالية، والثغرات غير الساحلية، وتجهيز الإشارات الرقمية.() وتجمع أجهزة البث الشبكي الحديثة التابعة للشبكة بين أداء متجانس وملائم رقميا، مما يجعل من الممكن الوصول إلى العمق الجديد.

وبالنسبة لأي سيناريو يكون فيه نطاق التردد محدوداً وقيمة القوة، يوفر المصرف حلاً مثبتاً وموثوقاً وسليماً ويستحسن فهمه، ويتحدث استمرار أهميته في عصر الاتصالات الرقمية عن القيمة الدائمة للكفاءة الطيفية كمبدأ تصميمي، وما إذا كان يستخدم في الاتصالات اللاسلكية بين القارات، أو حركة النقل إلى السلامة على السواحل، أو الدوائر العسكرية التكتيكية، فإن هذا النظام يظل حجر الزاوية في الاتصالات.