جهاز إرسال بنظام تعديل الاتساع AM Transmitter

يأخذ مرسل “AM” الإشارة الصوتية كمدخل ويقدم موجة معدلة السعة للهوائي كناتج ليتم إرساله، وفي الإرسال عالي المستوى يتم تضخيم قدرات الموجة الحاملة، وإشارات التشكيل قبل تطبيقها على مرحلة المشكل وفي التشكيل منخفض المستوى لا يتم تضخيم قدرات إشارتي الإدخال لمرحلة المغير، كما يتم الحصول على قدرة الإرسال المطلوبة من المرحلة الأخيرة من جهاز الإرسال، وهو مضخم القدرة من “الفئة C”.

ما هي أجهزة إرسال AM

أجهزة إرسال “AM”: هي أجهزة الإرسال التي ترسل إشارات “AM”، وتُستخدم أجهزة الإرسال هذه في نطاقات تردد الموجة المتوسطة “MW” والموجة القصيرة “SW” لبث “AM“، ونطاق “MW” له ترددات بين “550 كيلو هرتز” و”1650 كيلو هرتز”، ونطاق “SW” له ترددات تتراوح من “3 ميجاهرتز” إلى “30 ميجاهرتز”.

  • “AM” هي اختصار لـ “Amplitude modulation”.
  • “SW” هي اختصار لـ “short wave”.
  • “MW” هي اختصار لـ “Medium wave”.

أنواع أجهزة إرسال AM

  • مستوى عالي.
  • مستوى منخفض.

أساسيات أجهزة إرسال AM

تستخدم أجهزة الإرسال عالية المستوى تشكيلًا عالي المستوى وتستخدم أجهزة الإرسال منخفضة المستوى تشكيلاً منخفض المستوى، ويعتمد الاختيار بين مخططي التشكيل على قدرة الإرسال لمرسل “AM” وفي أجهزة الإرسال الإذاعية، حيث قد تكون قدرة الإرسال في حدود كيلوواط يتم استخدام تشكيل عالي المستوى، وفي أجهزة الإرسال منخفضة الطاقة، حيث لا يتطلب سوى بضع واط من طاقة الإرسال يتم استخدام تعديل منخفض المستوى.

يتم تبديل مضخم الطاقة المستخدم في جهاز إرسال تردد لاسلكي محمول بين أوضاع تشغيل مختلفة عند إرسال موجات حاملة مختلفة التشكيل، كما يتوافق النمط الأول للعملية مع تعديل الاتساع “AM” بينما يتوافق النمط الثاني مع تقنيات تشكيل الزاوية مثل تشكيل التردد “FM“، كما تعمل شبكة التبديل على تغيير ممانعة مضخم القدرة لمطابقة الشبكة لمطابقة مقاومة هوائي المرسل من أجل تحقيق أقصى قدر من الكفاءة في كل نمط تشغيل.

وتم الكشف عن طرق التحويل المختلفة ودارات مطابقة المقاومة، ويحدث الإرسال اللاسلكي لإشارات المعلومات عن طريق تعديل إشارات المعلومات على موجة تردد الراديو “RF”، والمعروفة باسم الموجة الحاملة للترددات الراديوية، كما تشمل طرق التعديل الشائعة تعديل السعة “AM” وتعديل التردد “FM” وتعديل الطور “PM”.

وفي “AM” يختلف اتساع أو قوة الموجة الحاملة “RF” بالنسبة لإشارة المعلومات، بينما يبقى تردد الموجة الحاملة نفسها ثابتاً، وفي “FM” و”PM” يتغير التردد والمرحلة وعلى التوالي للموجة الحاملة “RF” بينما يظل الاتساع ثابتاً، وبالنسبة لتقنيات تعديل الاتساع الثابت مثل “FM” و”PM” يمكن تصميم مرسلات التردد الراديوي الفعالة ذات البناء البسيط لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة بسعة واحدة ثابتة.

وفي المقابل نظراً لأنّ اتساع الموجة الحاملة للترددات الراديوية يختلف اختلافاً كبيراً في تشكيل الاتساع يكون إنشاء مرسلات “AM” الفعالة أكثر صعوبة، وعادة ما تكون أقل كفاءة من مرسلات الاتساع الثابت بالنسبة لمخططات التشكيل المعقدة مثل النطاق أحادي الجانب “SSB” و”QPSK“، حيث يتم تشكيل كل من اتساع وطور الموجة الحاملة وتكون المرسلات القادرة على إرسال إشارات مشكلة معقدة هي الأكثر صعوبة في البناء.

وبالتالي عندما يُصمم جهاز إرسال واحد لنقل الإشارات التي تكون في الوضع الأول إشارات “FM” أو “PM” ذات سعة ثابتة، ويكون الوضع الثاني عبارة عن إشارات معدلة بسعة أو إشارات مشكلة معقدة فإنّ توفير إمكانية تعديل السعة للأسلوب الثاني يؤثر سلباً على كفاءة المرسل في الوضع الأول.

الحل التقليدي لتوليد إشارة ذات قدرة عالية ومعدلة الاتساع بكفاءة هو تضخيم تردد منخفض وتعديل الإشارة مبدئياً إلى مستوى طاقة مرتفع يصل إلى نصف المرسل يعني قدرة الناتج، كما تتم إضافة إشارة تعديل القدرة العالية في سلسلة مع مصدر طاقة تيار مستمر إلى مضخم طاقة المرسل من أجل إنتاج جهد مصدر طاقة معدل، ومن ثم ناتج طاقة معدل وهذا الإجراء يسمى التعديل عالي المستوى.

من بين الفئات المختلفة لمضخمات القدرة تعمل مضخمات القدرة “RF” من الفئة A أو AB أو B أو C باستخدام تعديل عالي المستوى بأقصى قدر من الكفاءة في وضع التشغيل غير الخطي من الفئة C، ومع ذلك فإنّ جزاء الحصول على كفاءة عالية لمكبر الصوت هو أن أجهزة الإرسال التي تستخدم تشكيلاً عالي المستوى تكون كبيرة وثقيلة ومكلفة.

في التطبيقات التي تكون فيها اعتبارات الحجم أو الوزن أو التكلفة أكثر أهمية من الكفاءة مثل أجهزة الإرسال الهاتفية الراديوية المحمولة، يجب استخدام تقنيات التشكيل منخفضة المستوى، كما تعمل تقنيات التعديل منخفضة المستوى في البداية على تضخيم الموجة الحاملة إلى مستوى طاقة منخفض تكون فيه كفاءة مكبر الصوت غير مادية.

ومع ذلك بعد تعديل الموجة الحاملة يجب تضخيمها إلى مستوى قدرة مرتفع باستخدام مضخم قدرة خطي، لكنّ مكبرات الصوت من الفئة A أو AB أو B ذات الكفاءة المنخفضة فقط هي القادرة على التشغيل الخطي بشكل معقول، لذلك لا يمكن استعمال مكبرات الصوت من الفئة C ذات الكفاءة العالية في مرسلات الهاتف الراديوي المتنقلة التي تستخدم تشكيل اتساع منخفض المستوى.

  • “QPSK” هي اختصار لـ “Quadrature Phase Shift Keying”.
  • “SSB” هي اختصار لـ “single-sideband modulation”.
  • “PM” هي اختصار لـ “Phase Modulation”.
  • “FM” هي اختصار لـ “Frequency Modulation”.
  • “RF” هي اختصار لـ “Radio frequency”.

مبدأ عمل أجهزة إرسال AM

يمكن ضبط راديو “AM” نموذجي لاستقبال خرج أي جهاز إرسال راديو “AM” يكون قريباً بدرجة كافية لتوفير قوة إشارة كافية، كما يتم فرض إشارة المعلومات كإشارة “صوتية” ذات تردد منخفض على “ناقل” تردد لاسلكي أعلى بكثير والذي يمكن إرساله ثم استقباله بواسطة هوائي الراديو، ومع ذلك سيستقبل الهوائي الإشارة من جميع أجهزة إرسال الراديو “AM” في المنطقة في وقت واحد وعادةً ما ترغب في الاستماع إلى واحد فقط.

لذلك، في تطوير الراديو العملي كان من الضروري تطوير طريقة لضبط بدقة على ناقل واحد ورفض جميع المحطات الأخرى، كما يتم تخصيص تردد ناقل دقيق لكل محطة راديو و يجب أن تحتفظ بمعلوماتها المرسلة ضمن “+/- 5 كيلو هرتز” من تردد الموجة الحاملة، وكان المخطط الذي تم تطويره لجعل راديو “AM” وسيلة عملية للاتصال الجماهيري يسمى “التغاير”.

كما إنّه ينطوي على استخدام مذبذب محلي في جهاز الاستقبال الذي يضبط مع مضخم التردد اللاسلكي المدخل بحيث يظل اختلافهما أو تردد النبض كما هو، ويُطلق على تردد النبض هذا اسم “التردد المتوسط” أو “IF”، وبالنسبة للولايات المتحدة فإنّ تردد النبضات هو “455 كيلو هرتز”، وبعد التضخيم الأولي يتم خلط إشارة التردد اللاسلكي “RF” مع تردد المذبذب المحلي لإنتاج “IF”، ويتم ضبط جميع المراحل اللاحقة على “455 كيلو هرتز”.

يحمل “IF” أي إشارة “AM” كانت موجودة على التردد اللاسلكي الأصلي، وتتميز هذه العملية بمزايا عملية تتمثل في السماح لمكبر التردد اللاسلكي المضبوط، وكذلك عالي الجودة في الواجهة الأمامية بضبط المحطات المختلفة ثم مكبر صوت فردي عالي الجودة وسلسلة كاشف مضبوطة على “IF” واحد من “455 كيلو هرتز”.

  • يتم إرسال الإشارة الصوتية من ناتج الميكروفون إلى مكبر الصوت المسبق، ممّا يعزز مستوى إشارة التعديل.
  • يولد مذبذب التردد اللاسلكي إشارة الموجة الحاملة.
  • يتم إرسال كل من إشارة التعديل والموجة الحاملة إلى المغير “AM”.
  • يستخدم مضخم الطاقة لزيادة مستويات الطاقة لموجة “AM”، ويتم تمرير هذه الموجة أخيراً إلى الهوائي ليتم إرسالها.

ملاحظة:“IF” هي اختصار لـ “Intermediate Frequency”.

شاهد أيضاً

مؤشر جودة القناة المشتركة في الاتصالات CQI

يرمز (CQI) إلى مؤشر جودة القناة، كما يوحي الاسم فهو مؤشر يحمل معلومات حول مدى …