مقدمة إلى المرحلة الثانية من مراحل التخلص التدريجي في المؤسستين التجريبيتين

إن عمق العزلة في المرحلة الأولى هو مقاس أساسي في أي تجربة تُحدِّد المعلومات باختلاف مرحلة موجة الناقل، ومن الاتصالات الفييضية والتداخل الليزري إلى الانتقال من الترددات المشعة والصورة الكمية، ومن حيث القدرة على قياس ودرجة تحليل المقياس المرجعي، فإن عمق الاختلاط يُحدِّد مباشرة مدى وفرة الإشارات، وكفاءة تصميم النظم، ودقة الاستنتاجات العلمية، بخلاف الكم.

ما هو الإلغاء التدريجي؟

(أ) يُعَبَّر عن الانحراف في المرحلة القصوى لانحراف موجة ناقلة بسبب الإشارة المتحركة، في موجة متحركة من المرحلة الثانية، في حالة حدوث تغير في التردد ([5]) في المرحلة التالية:

ونظراً لأن الانحراف في المرحلة يرتبط ارتباطاً مباشراً بضخامة الإشارة المتحركة في مرحلة متحركة، فإن بيتا كثيراً ما تكون متناسبة مع الفول المتحرك، وفهم بيتا أمر أساسي لأنه يحكم المحتوى الطيفي للإشارة المصاغة: فالعدد والارتفاع النسبي للزوجين الجانبيين حول الناقلين يحددان تماماً من خلال مهام النطاق العريض من النوع الأول.

وتمتد تطبيقات قياس عمق العزلة في مراحل مختلفة، وفي مجال الترميز البصري، فإن عمق العزلة في جهاز توجيهي مختص بالذراع يؤثر على تناقض الصور، وفي الفيزياء الذرية، فإن عمق التناوب على الأشعة المطبق على الليزر يحدد نقل رسم متماسك للسكان، وفي اختبارات الرادار والاتصال، يتيح قياس الكائنات بيتا للمهندسين التحقق من خطية الموصلات وتكييف ميزانيات الطاقة.

أساليب قياس المرحلة المحوّلة

وتوجد عدة أساليب تجريبية لتحديد بيتا، لكل منها مزاياه الخاصة من حيث البساطة والدقة والزوارق والتكلفة، ويعتمد اختيار الطريقة على مدى تواتر الناقل، ومعدل العزلة، ومعدات الاختبار المتاحة، ونورد أدناه أكثر التقنيات شيوعا المستخدمة في مختبرات البحث والهندسة.

1 - أسلوب التوقيت القائم على أسكلوسكوب - قاعدة التوقيت

(أ) بالنسبة لحاملي الترددات المنخفضة (ترتفع إلى عشرات من الميغاهرتز)، يمكن للمنظار ذو السرعة العالية أن يتصور مباشرة عملية الإلغاء التدريجي بمقارنة الإشارة المأهولة مع الإشارة غير المأهولة، ويُطلق جهاز الأشعة فوق البنفسجية على الإشارة المتحركة، ويُلاحظ أن الموجة الناقلة على امتداد عدة دورات من العزلة.

وهذا الأسلوب واضح ولكن له حدود، ويجب أن يكون معدل أخذ العينات في الأوساخ مرتفعاً بما يكفي لحل التحولات الزمنية الصغيرة - على الأقل 10 أضعاف تواتر الناقل لتحقيق قرار واحد، ويمكن أن يُحدث الدقة في الموجة، بالإضافة إلى أنه إذا كان الرقم القياسي للمسح واسعاً (بيتا أو صوم) فإن المعابر الصفرية قد تلتفت، مما يجعل من الصعب تحديد طريقة تعليمية فريدة.

2 - طريقة تحليل النبضات (النهج اللاسلكي)

(ج) تحليل الطيف باستخدام تقنية أوسع نطاقاً لقياس عمق العزلة في إطار الترددات الترددية والنظم البصرية.() وتنتج إشارة مجهزة على مراحل ناقلاً على التردد (و) (ج) وخطاً على نطاق واسع في الشبكة (FLT:2](ج) [الخط الثاني:]

(أ) إجراء عملي: تحديد نطاق استخدامه إلى حد كبير في إطار الترددات الطرفية ()

وتشمل مزايا طريقة تحليل الطيف إمكانية تطبيقها على الترددات العالية للناقلات (حتى لوحات الموجات المليمترية) وعدم تحسسها لضوضاء الكم الهائل، ويتمثل أحد التحذيرات الرئيسية في أنه يجب أن يُعادل التحليل في الكم، وأن أي تعارض في القياسات الارتجاعية (مثل التشوه التناسقي في الإشارة الافتراضية) يمكن أن يؤدي إلى فساد.

3 - طريقة التداخل (تعديل المرحلة البديلة)

وفي التجارب البصرية، كثيرا ما يقاس عمق العزلة التدريجي باستخدام مقياس تداخلي، مثل تشكيلة ماتش - زاندر أو ميشسون، وتختلط الإشارة البصرية التي تم تعديلها تدريجيا مع شعاع مرجعي من نفس التردد، ولكن مع تعويض مرحلة محددة، وتتوقف كثافة التدخل الناتجة عن ذلك على الفارق الفوري في المرحلة، ويمكن تحليل مدى انتشار الإشارة التدخلية والمحتوى المتجانس من جانب بيتا.

ويشتمل التنفيذ المشترك على وضع الموصلات في ذراع واحد من مقياس ماك - زاندر وتطبيق نظام للمسح الطفيفي، ويتضمن ناتج الموصلات الضوئية نسقاً لتواتر العزل، ونسبة النطاق التناسقي الأول إلى النطاق المكون من العاصمة متناسبة مع المقياس المرجعي المشترك بين المقاييس والترددات(10).

4 - إزالة الذخائر الرقمية والتحليل القائم على البرمجيات

ومع ظهور الهضمات العالية السرعة واقتناء البيانات التي تستند إلى نظام FPGA، أصبح من الممكن الآن أخذ عينات من الإشارة التي تم تعديلها تدريجيا مباشرة وإجراء عملية تخفيض تدريجي رقمي لاستخراج بيتا، وتختلط الإشارة مع جهاز نعام متحكم فيه رقميا لتوليد مكونات من المرحلة الأولى والأربعية (Q) وتحسب المرحلة الحالية على أنها ذروة (دورة) للتنظيف.

وهذه الطريقة تتيح نطاقا ديناميا عاليا وقدرة على رفض التباينات النافرة من خلال التطبيع، وهي قوية بصفة خاصة بالنسبة للتعديلات التي تجتاز أو تضيع الوقت، حيث يُعد تحليل الطيف متوسطا للسلوك، والخصائص الرئيسية هي اشتراط وجود محولات عالية السرعة من المناظر إلى الشكل (وبخاصة بالنسبة لترددات الناقلات تتجاوز بضع مئات من الهرتز) وعبء التجارب العقارية.

حساب تعديل البيانات من البيانات

يتطلب الحساب الدقيق لبيتا من مواقع الكمائن ذات النطاق العازل فهماً شاملاً لعلاقات وظيفة بيسسل، وبالنسبة لطريقة التناوب في مرحلة الخطيئة مع الرقم القياسي بيتا، فإن نطاق الناقل والسلاسل الجانبية في طيف الفولطية يعطيه ما يلي:

V]carrier = V0 ; J]0(وطن)

حيث يكون الكم الهائل من الناقلات غير المجهزة، لأن الطاقة الإجمالية محتفظ بها، فإن مجموع مساحات جميع معامل بيسيل تساوي الوحدة، وفي الممارسة العملية، لا يوجد سوى عدد محدود من الأزواج الجانبية التي تظهر فوق الحد الأدنى للضوضاء.

مؤشر التعديل الصغير (بيتا 1 راند)

(أ) بالنسبة [[بيتا] 0.5، فإن التقريب بين [FLT:] 0[FLT:] [الشكل] [الشكل] المنخفض] هو: 1(ج) [الشكل: 3] (الشكل بيتا)

متوسط إلى مؤشر تعديل كبير (بيتا ⁇ 1 راند)

As ßæsident, the carrier amplitude J0(ß)

وتشمل العديد من مجموعات البرامجيات (مثلاً، MATLAB، Python مع SciPy) روتينات وظائف البسل التي تسمح بالحساب المباشر، ويمكن أن يقرأ النص البسيط الكمائن الجانبية المقيسة، ويطبيعها إلى الناقل، ويحول رقمياً نسبة وظيفة بيسسل إلى بيتا، وبالنسبة للقابلية التجريبية للتكاثر، فمن الممارسات الجيدة قياس القيم الجانبية المتعددة والتحقق من أن الأداة المشتقة.

تحليل المرحلة المحوّلة: الآثار العملية

وبعد قياس قيمة بيتا، يجب تفسير قيمتها في سياق الإعداد التجريبي المحدد، ويؤثر عمق العزل على ثلاثة عوامل مترابطة: نطاق الترددات، ودرجة التسلسل الهرمي، ونسبة الإشارة إلى المعرفة.

اعتبارات باندويدث

For a given modulating frequency fm], the effective bandwidth of a phase-modulated signal is approximately 2·(ß+1);f]m (Carson’s rule). If the system has a limited bandwidth

خطية التسمية

ومعظم المدمرين في المرحلة (مثلاً، مركبات PLL، أو موزعات I/Q، أو مفرقعات خط التأجيل) لا يتوفر إلا ناتج خطي للانحرافات التدريجية التي تقل كثيراً عن نطاق الشعائر، وبالنسبة لنقطة التركيز 1، يمكن للمدمر أن يستجيب بشكل غير خطي، وينتج نسقاً للإشارة المغلقة.

نسبة الإشارة إلى الأرقام والحساسية

ومن ثم فإن زيادة قوة الإشارة على نطاقات أكثر جانبية، مما يقلل من قدرة الناقل، ففي نظم الكشف المتسقة (مثل أجهزة استقبال الهترودين الضوئية)، يؤدي ضعف الناقل إلى خفض قدرة البوق المحلية المتاحة للخلط، مما قد يهين الجهاز الوطني للشحنة، ومن ناحية أخرى، في الكشف المباشر عن المتغيرات التدريجية (مثلا استخدام أسلوب الضبط الضوئي - الغلياني) إلى تحسين أفضل طريقة في الميزانية.

تعديل الطول الافتراضي

In practical electro-optic and acousto-optic modulators, a change in phase is often accompanied by a small change in amplitude, a phenomenon known as residual amplitude moditude modulation. RAM can significantly corrupt ßil because it introduces amplder sidebands at the same frequncies as the phase sidebands. To separate RAM from true phase modulation, one can measure the total

التقنيات المتقدمة والنُهج الناشئة

وبخلاف الأساليب التقليدية، فإن العديد من التقنيات المتقدمة تقدم قدراً أكبر من الدقة أو من القابلية للتأثر بالبيئات القصوى، ومن هذه الأساليب استخدام جهاز تحليل لشبكة ناقلات الناقلات (VNA) يُشكل لقياسات العزل التدريجي، ويمكن للناموسيات أن تقيس وظيفة النقل المعقدة لجهاز مرشد، وأن تُنتج بشكل مباشر عمق الضبط كوظيفة من وظائف التردد، وهو أمر لا غنى عنه بالنسبة للوصف الواسع النطاق.

وبالنسبة لمنظمي المراحل البصرية، يمكن لنهج الليزر ذي الترددين (مثل تقنية خط الهالدب الليزري) أن يوفر معايرة مطلقة من بيتا بقياس مذكرة الضبط بين الناقل المزود بالأجهزة والليزر المرجعي المقفل على المسافات، وهذه الطريقة تحقق عدم التيقن دون 0.1 في المائة وتستخدم في الساعات الذرية وأجهزة الكشف عن الموجات الرطبة.

In quantum optics experiments, where phase modulation can be at the single-photon level, homodyne detection with a strong local oscillator and a lock-in amplifier can extract ß from the Shapiro steps in the quadrature variation. Such techniques require careful control of shot noise and electronic noise. An example of quantum-limited phase modulation measurement can be.

الشلالات والمصادر الخاطئة

ويستلزم قياس بيتا الدقيق الوعي بالعديد من الأخطاء المنهجية، أولا، أن عدم خطية المضخم اللوغاري للكميات في جهاز تحليل الطيف يمكن أن يشوه نسب الترددات الجانبية؛ ويتحقق دائما من خطية استخدام نقطة معايرة، وثانيا، يمكن أن يُخزِّن الانجراف المتكرر للناقل أثناء المسح الترددي، ويقلل من السعة الفعالة، ويتسبب استخدام حلقة غير مسبوقة أو مولد للتعقب في تخفيف هذا الاختراق.

وفي الإنشاءات البصرية، يمكن أن تُحدث الانجرافات والخلفية آثاراً تبعية تؤدي إلى تغيير القوة المنقولة، وإلى تغيير مرحلة الانتقال، واستخدام مُخصّصات الفاراداي ومراقبي الاستقطاب، يساعد في ذلك، وأخيراً، تذكر أن تعريف بيتا يمكن أن يتفاوت: فبعض النصوص تستخدم تعريفاً للانحرافات في مرحلة الذروة في المناطق الاستوائية، بينما تستخدم نصوص أخرى مؤشر التمثيل الناموسوم (م) (بيت/الثانية (الثانية) للتحلل الجذرية.

Analog Devices provides a practical application note on phase modulation measurements.]

خاتمة

إن عمق العزلة في المرحلة هو مظلة حرجة تحكم أداء نظم تجريبية لا حصر لها، وسواء كنت تصمم تجربة للذاكرة الكمي، أو تُعد نظاماً للحلول، أو تُنسق بين وصلة اتصال فضائية، والقدرة على قياسها بدقة، وتفسير آثارها على النطاق الترددي، والسمية، والضوضاء، وهذه المادة تغطي الأساس النظري لتقنيات القياس الرئيسية(أ)