شرح مبسط لعمل الاتصالات اللاسلكية وموجات الراديو

كم منا يفهم حقا ما يجري على نص صديقك عبر المحيط ويحصلون على ping ، على الفور تقريبا! اسمح لي بالتسلية مع القليل من التفكير تجربة.

عندما تضغط على "إرسال" على المفضلة لديك تطبيق المراسلة ، أين رسالتك حقا ذاهب؟ "في الهواء" ، كما تقول ، "مثل الراديو أمواج.."

لكن لنعد قليلا عندما تضغط على إرسال whatsapp ، فأنت في الأساس إرسال التعليمات إلى هاتفك المحمول المعالج عبر أسلاك نحاسية صغيرة على المطبوع لوحة الدوائر في هاتفك الذكي.

الآن ، هذه التعليمات هي في الأساس الكهربائية النبضات ، أليس كذلك؟ والنبضات الكهربائية هي مجرد إلكترونات يتدفق على طول فرق الجهد. كيف بالضبط "قفز" رسالتك الهواء الرقيق من تدفقات الإلكترون في النحاس

الأسلاك؟ في مرحلة واحدة كان لديك لوحة الدائرة يمكن أن تلمسها وتشعر بها (وحتى الرائحة) ثم فجأة عندك موجات راديو الجزء غير المرئي من الطيف ، وحلقت

بعيدا في الهواء الرقيق بسرعة الضوء. ماذا يوجد بين؟ ما هو بين هذا الجهاز الغريب المظهر: إنه هوائي ، والذي يترجم إلى "القطب"

باللاتيني. الهوائي هو جهاز الفودو المعدني يبتلع نبضات كهربائية ويبصق من موجات الراديو.

إنه صامت كالأموات ، لكن صراخه يمكن سماعها لأميال. على وجه التحديد ، هوائي واي فاي مثل في الصورة ، صراخ في 2.4 غيغاهرتز (2 مليار نبضة في الثانية!) ويبصق موجات الطول 12.5 سم

على عكس الضوء المرئي ، يمكن أن تمر هذه الموجات من خلال الجدران ، وحتى الانحناء حول الزوايا! كيف ينتج الهوائي موجات راديو؟ قبل أن نجيب على هذا السؤال ، لنأخذ تحويلة صغيرة.

هل تتذكر الطنين الأخير في علم البوب حول موجات الجاذبية؟ انهم أساسا تقلبات في الجاذبية مجال ، نشر كطاقة مشعة. تنبأت النسبية العامة لآينشتاين وجودها قبل مائة عام ، ونحن لدينا

اكتشفت مؤخرا فقط. تماما مثل موجات الجاذبية ، الكهرومغناطيسية الموجات هي تقلبات في الكهرومغناطيسية مجال ، نشر كطاقة مشعة.

ولا يختلف كثيرا عن قصة الجاذبية موجات ، وجود الكهرومغناطيسي غير مرئية تم التنبؤ بالموجات بواسطة معادلات ماكسويل قبل اكتشافهم من قبل هاينريش هيرتز! لذلك ، لإنتاج موجات الراديو ، تحتاج إلى إنشاء تقلبات في المجال الكهرومغناطيسي.

ولإنشاء هذه التقلبات ، تحتاج الالكترونات تتحرك في الموصل! إن تخليق موجة الموجات اللاسلكية هو بعناية مصمما رقصة إيقاعية الإيقاعية في أسلاك نحاسية صغيرة.

مثل الاضطرابات في المياه الساكنة التي تشع إلى الخارج من نقطة الاضطراب ، و يتسبب تدفق الالكترون في الهوائي في اضطرابات في المجال الكهرومغناطيسي الذي يشع في الفضاء مثل الموجات الكهرومغناطيسية.

عندما تضغط على "إرسال" على المفضلة لديك تطبيق المراسلة ، يعمل نظام التشغيل المحمول على إيقاف سلسلة من الأحداث التي تشفر الرسالة في نهاية المطاف كما الكوريغرافيا دقيق للرقص الإلكترون. هذه الرقصة تؤدي إلى ارتفاعات وتدفقات إيقاعية في المجال الكهرومغناطيسي في المنطقة المحيطة

الفضاء ، الذي يشع نحو الخارج نحو خلية برج. هوائي الاستقبال على برج الخلية يشعر هذه الأحراج وتتدفق على سطحها الموصل ، إحداث رقصة إلكترونية تشبه إلى حد بعيد واحد في الارسال.

هذه الرقصة الإلكترونية هي مرة أخرى مجموعة من الكهرباء نبضات في أسلاك نحاسية صغيرة ، والتي يتم فك شفرتها من قبل الأجهزة في برج الخلية. ثم يتم ترحيل المعلومات المشفرة كابلات عالية الإنتاجية لآلاف الأميال

عبر الدول والقارات وحتى المحيطات من خلال كابلات الاتصالات عبر المحيط الأطلسي أو بعض كابلات اتصالات الغواصة الأخرى ، إلى برج خلية بالقرب من صديقك عبر محيط.

من البرج إلى هاتف صديقك قفزة لاسلكية أخرى. وأخيرًا ، يسمع صديقك المألوف بينغ. كيف يعرف الهاتف أين برج الخلية هو؟

لا ، ولا تحتاج إلى ذلك! يبث هاتفك رسالتك في الكل الاتجاهات لأي شخص للاستماع إليها. ولكن لا تقلق ، سيتم تشفير رسالتك وفقط برج الخلية يمكن فك تشفير رسالتك.

كيف يعرف برج الخلية هذه الرسالة هو منى؟ مع كل رسالة تقوم بنقلها ، أنت أيضًا تضمين رمز يحدد هويتك بشكل فريد جهاز.

هذه هي الطريقة التي يعرف بها برج الخلية أنه أنت. كيف يفرق برج الخلية بين رسائل من هواتف مختلفة؟ جميع الهواتف توافق على بروتوكول لإرسال الرسائل إلى البرج إما في مختلف

مرات ، ترددات مختلفة ، مواقع مختلفة ، أو استخدام رموز مختلفة. أفضل تشبيه لدي لهذا هو صف دراسي. تخيل الفصول الدراسية مع 100 طالب و معلم واحد فقط.

الآن ، إذا بدأ جميع الطلاب في التحدث مرة واحدة ، لا يمكن للمدرس فهم أي منها معهم. لذلك ، يتفقون على بروتوكول.

إذا كان الطالب يريد أن يتحدث ، فإنهم يرفعون ومن ثم انتظر حتى يشير المعلم إلى ذلك معهم. الطالب لا يتكلم إلا إذا كان من قبل المعلم للتحدث.

إذا رفع الطلاب المتعددين أيديهم مرة واحدة ، يختار المعلم منهم واحدا تلو الآخر بحيث لا يتحدث سوى طالب واحد في أي بالتوقيت. برج الخلية هو المعلم ، والأجهزة انهم طلاب.

بينما يمكن للطلاب التحدث في أوقات مختلفة لتجنب التداخل ، يمكن للأجهزة التحدث أوقات مختلفة ، ترددات مختلفة أو رموز مختلفة لتجنب التدخل. إذن ، أنت تقول لي أن الأغلبية من الاتصالات ليست لاسلكية حقا؟

نعم فعلا! إلا إذا كنت تستخدم هاتف يعمل عبر الأقمار الصناعية ، لاسلكيًا يستخدم الاتصال فقط لخطوتين على طول الطريق: المرسل إلى البرج -1 ، والبرج 2 إلى المتلقي.

التواصل بين الأبراج الخلوية يحدث من خلال الاتصالات فائقة السرعة الكابلات تحت الارض. ولكن ، لا الكابلات من الأزياء القرن ال 21؟

لماذا لا تستخدم اللاسلكي على طول الطريق؟ حسنًا ، الكابلات التي نتحدث عنها هنا مثل كابل الاتصالات عبر المحيط الأطلسي هي بالتأكيد عالية جدا للتكنولوجيا.

يمكنهم حمل تيرابايت من البيانات كل ثانية ، ولا تواجه مشكلة التدخل تقريبا بقدر نظرائهم اللاسلكيين. أيضا ، سوف تحتاج إلى الكثير من الأقمار الصناعية ل تلبي احتياجات المليارات من المستخدمين وبياناتهم

يحتاج إذا كنت تريد أن تذهب لاسلكية على طول الطريق. وإطلاق الأقمار الصناعية هو حقا حقا مكلفة. هذا كل شيء اليوم.

سنلتقي بكم مع آخر مثير للاهتمام فيديو. حتى ذلك الحين البقاء سعيدة البقاء غريبة. ويا ، لا تنس أن تحب المشاركة والاشتراك هذه القناة إذا لم تكن قد اشتركت بعد.