فالوضع مفهوم أساسي في الهندسة الكهربائية يؤدي دورا حاسما في تجهيز الإشارات والاتصالات السلكية واللاسلكية ومختلف التطبيقات الالكترونية، وتستكشف هذه المادة مختلف أنواع المرشّحات وخصائصها وتطبيقاتها في ميدان الهندسة الكهربائية.

ما هو التخييم؟

ويشير الإغراق إلى عملية إزالة المكونات غير المرغوبة من إشارة، مما يسمح بمرور الإشارات المرغوبة أثناء تصعيد أو منع الآخرين، ويمكن تصنيف المصورين على أساس ردهم على الترددات، الذي يحدد كيفية تأثيرها على مختلف عناصر التردد في الإشارة.

أنواع الأفلام

1 - الأفلام ذات القاعدة المنخفضة

وتتيح أجهزة الترشيح المنخفضة الترددات إشارات تقل تواترها عن تردد مقطع معين مروراً بها، بينما تزيد الترددات المخففة عن التخفيض، وتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات التي يكون من الضروري فيها القضاء على الضوضاء العالية التردد.

2 - الأفلام ذات القاعدة العالية

وتواجه مرشحات عالية التجويف مع مرشحات منخفضة التجويف؛ وتسمح بإبراز إشارات ذات ترددات أعلى من تردد محدد للتخفيض مع تصعيد ترددات أقل، وهذه مرشحات مفيدة في التطبيقات التي تتطلب إزالة الضوضاء المنخفضة التردد أو التدخل.

3 - صانعو الضمادات

وتتيح أجهزة تحديد درجات المرور بالضمادات إمكانية مرور الإشارات في نطاق الترددات المحددة مع تصعيد الترددات خارج هذا النطاق، وهي تستخدم عادة في نظم الاتصالات، والتجهيزات السمعية، والتأليف.

4 - المصورون المزودون بأجهزة إطفاء

كما أن مرشحات وقف العمل بالضمادات، المعروفة أيضاً بمرشحات لأجهزة التنصت، مصممة لحجب نطاق تردد محدد، مع السماح بمرور جميع الترددات الأخرى، وهي مفيدة بشكل خاص في القضاء على التدخل غير المرغوب فيه، مثل التواضع من خطوط الكهرباء.

تقنيات تصميم الملفات

وتشمل مرشحات التصميم مختلف التقنيات التي تكفل خصائص الأداء المنشودة، وتشمل بعض أساليب التصميم المشتركة ما يلي:

  • تصميم الأفلام السلبية
  • تصميم الملفات النشطة
  • تصميم الأفلام الرقمية
  • تصميم الأفلام

تصميم الأفلام السلبية

ويتم بناء مرشحات سلبية باستخدام عناصر سلبية مثل المقاومين، والمكثفين، والموصلات، ولا تتطلب مصدراً خارجياً للطاقة، وهي أبسط عموماً في تصميمها، ولكنها قد تكون لها قيود من حيث الربح والأداء.

تصميم الملفات النشطة

وتستخدم مرشحات نشطة عناصر نشطة مثل أجهزة التصفيق (العمليات) بالإضافة إلى المكونات السلبية، ويمكنها أن توفر خصائص للمكاسب والأداء الأفضل، مما يجعلها مناسبة لمجموعة واسعة من التطبيقات.

تصميم الأفلام الرقمية

:: عمليات التصفية الرقمية في المجال الرقمي، مما يتيح تقنيات تصفية أكثر تعقيداً ومرونة، ويمكن تنفيذها باستخدام الخوارزميات في البرمجيات أو الأجهزة، مما يجعلها قابلة للتكيف بدرجة كبيرة مع مختلف التطبيقات.

تصميم الأفلام

وتعمل أجهزة التجميل مباشرة على إشارات التناظر ويمكن تصميمها باستخدام مختلف التقنيات، بما في ذلك تصميمات بوترورث وتشيبيشيف وأجهزة مرشحة من طراز Bessel، ولكل تصميم خصائصه وتطبيقاته الفريدة.

تطبيقات الأفلام في الهندسة الكهربائية

ويؤدي المصورون دورا حيويا في العديد من التطبيقات عبر مختلف ميادين الهندسة الكهربائية، وتشمل بعض التطبيقات البارزة ما يلي:

  • تجهيز المواد السمعية
  • نظم الاتصالات
  • تحديد الإشارات
  • تجهيز الصور
  • نظم الرقابة

تجهيز المواد السمعية

وفي التطبيقات السمعية، تستخدم مرشحات لتحسين نوعية الصوت عن طريق إزالة الضوضاء غير المرغوب فيها وتحسين الوضوح، وتتيح شركة " المتساوين " ، التي هي نوع من مرشحات، للمستعملين تعديل الاستجابة للترددات من أجل الصوت الأمثل.

نظم الاتصالات

والملفات ضرورية في نظم الاتصالات لفصل الإشارات المرغوبة عن الضوضاء والتدخلات، وهي تكفل وضوح الإشارات المرسلة وموثوقيتها، وهو أمر حاسم الأهمية للاتصال الفعال.

تحديد الإشارات

وتشمل تكييف الإشارات تعديل الإشارة لجعلها مناسبة لمزيد من التجهيز، وتستخدم الأفلام لإزالة الضوضاء، وتعزيز قوة الإشارة، وإعداد الإشارة لتحويلها من قبيل التناظر إلى الشكل.

تجهيز الصور

وفي مجال تجهيز الصور، تطبق أجهزة التصفية لتعزيز الصور عن طريق إزالة الضوضاء أو التضليل، وتُستخدم تقنيات مثل التصفيف الجازوسي والتصفية الوسيطة لتحسين نوعية الصور.

نظم الرقابة

وتستخدم الأفلام في نظم الرقابة لتحسين استقرار النظام وأدائه، وهي تساعد على الحد من آثار الاضطرابات والضوضاء، بما يكفل بقاء إشارات المراقبة دقيقة.

خاتمة

ويعد التصوير جانبا بالغ الأهمية من جوانب الهندسة الكهربائية التي لها مجموعة واسعة من الأنواع والتطبيقات، إذ إن فهم تصميمات الترشيح المختلفة واستخدامها يمكن أن يعزز إلى حد كبير فعالية تجهيز الإشارات في مختلف الميادين، وبما أن التكنولوجيا لا تزال تتقدم، فإن أهمية مرشحات الهندسة الكهربائية لن تنمو إلا، مما يجعل من الضروري للطلاب والمهنيين فهم هذه المفاهيم.