موجة خط الرؤية والموجة السطحية

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تسلك الموجاتُ الكهرو مغنطيسيّة مساراتِ خطوطٍ مستقيمة ما لم يَحْنِها شيءٌ ما.

يمكن للانتشار وفق خط الرؤية أن يحصل حتى ولو لم نكن نرى حرفيّاً هوائيَّ المُستقبِل من موضع الهوائي المُرسِل، لأن الموجات تنفذ في المواد اللاناقِلة، مثل الأشجار والأكواخ الخشبية إلى حدّ ما. تتألّف موجة خطّ الرؤية من مركّبتَين، تُدعيان بـالموجة المباشرة والموجة المنعكسة.

في الموجة المباشرة، تكون الأطوالُ الموجية الأكبرُ هي الأقلّ تأثّراً بالموانِع. يمكن للموجات المباشرة عند التردّدات المتوسّطة والتردّدات المنخفضة والتردّدات المنخفضة جداً أن تعاني انعراجاً حول الأشياء الفيزيائيّة، حتى ولو كانت هذه الأشياء عاتمةً بالنسبة للتردّدات الراديوية.

عندما ترتفع قيمة التردّد – وخاصةً فوق 3 ميغا هرتز – يُصبح للموانِع تأثيرٌ صادّ وكابِح أكبر فأكبر.

 

تنعكس الموجاتُ الكهرو مغنطيسيّة عن سطح الأرض وعن الأشياء الناقلة، مثل الأسلاك، وأبراج البثّ، وأبراج خزّانات المياه، والجيزان الفولاذيّة.

تتحرّك الموجة المنعكسة دوماً لمسافاتٍ أبعد من الموجة المباشرة، ونادراً ما تصل الموجتان إلى الهوائي المُستقبِل على توافقٍ تامّ في الطور.

إذا وصلت الموجتان المباشرة والمنعكسة إلى الهوائي المُستقبِل بشدّتَين متساويتَين ولكن بفرق طور 180°، نجمت رِقطة قاتلة (ميّتة)، ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة خاصّة عند التردّدات العالية. يمكن في حالة الـ VHF والـ UHF تحقيقُ تحسينٍ في الاستقبال عبر تحريك الهوائي المُرسِل أو الهوائي المُستقبِل ببضعة سنتمترات لا غير! 

 

فكرة مفيدة:  تُنتِج الرُّقْطاتُ (البُقَع) القاتلة في نمط التشغيل المتحرّك -عندما يتحرّك المُرسِل والمستقبِل بشكلٍ مستمرّ- تقطّعاتٍ سريعةً ومتكرّرةً في الإشارة المُستقبَلة، ويعرف مُشغِّلوا الراديو الهواة "هام ham" هذه الظاهرة جيّداً، ويدعونها بـالتسييج الوتديّ.      

 

– الموجة السطحيّة

يُشكِّل سطحُ الأرض عند تردّدات AC أقلّ من حوالي 10 ميغا هرتز ناقِلاً جيّداً نوعاً ما. وبسبب هذا الأمر، تتبع الموجاتُ الكهرو مغنطيسيّة EM المُستقطَبة شاقوليّاً سطحَ الأرض لمئات أو حتّى آلاف الكيلومترات، حيث تساعد الأرض في نقل الإشارات.

عندما نُخفِض قيمَ التردّد فإننا نلاحظ نقصاً في ضياع الأرضي، وبالتالي يمكن للموجات أن تنتشر إلى الأمام لمسافاتٍ كبيرة بواسطة انتشار موجة السطح.

 لا تنتشر الموجاتُ المُستقطَبة أفقيّاً جيّداً في هذا النمط لأن سطحَ الأرض الناقِلَ يتسبّب فعليّاً بقَصْر دارة تدفّق الحقل الكهربائي E الأفقي. 

تُصبح الأرضُ عند تردّداتٍ أعلى من حوالي 10 ميغا هرتز وسطاً مُضيِّعاً ومُفقِداً، ولا يحدث انتشارُ الموجة السطحيّة لمسافاتٍ تفوق بضعةَ كيلومترات إلاّ نادراً.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]