الامارات 7 - تُستخدم الموجات الكهرومغناطيسية في الاتصالات بشكل واسع، حيث تشمل التطبيقات من البسيطة مثل راديو السيارة والهاتف، إلى المعقدة مثل اتصالات ناسا مع الأقمار الصناعية في الفضاء. تعتبر موجات الراديو وسيلة الاتصال العالمية بين البشر على الأرض وخارجها. وفيما يلي أبرز استخدامات موجات الراديو في الاتصالات:
الأجهزة اليومية: تُستخدم موجات الراديو في أجهزة مثل التلفاز والهواتف المحمولة وأجهزة الراديو والإذاعة. تقوم هذه الأجهزة باستقبال موجات الراديو وتحويلها إلى إشارات كهربائية، والتي يتم تحويلها بدورها إلى موجات صوتية أو اهتزازات ميكانيكية.
التحكم عن بُعد: تُستخدم موجات الراديو للتحكم في الأجهزة عن بُعد مثل الطائرات المسيّرة والأقمار الصناعية، وأيضًا في الاتصالات الفضائية.
القطاع العسكري: تُستخدم موجات الراديو للتحكم في الروبوتات، وإطلاق الصواريخ، وتشغيل أنظمة الملاحة الجوية والبحرية.
أسباب فقدان الاتصال:
التشويش: يتسبب التشويش بوجود موجات كهرومغناطيسية غير مرغوب فيها تؤثر على إشارات المعلومات، ومن أشهر أنواع التشويش هي الضوضاء الغاوسية البيضاء المضافة.
التشويه والتداخل: يحدث التشويه عندما تتغير خصائص الموجة مثل السعة أو الطور أو التردد، مما يؤدي إلى تغيير شكل الإشارة، وقد يكون ذلك بسبب موجات أخرى تنتقل في نفس الوسط.
طول المسافة: مع زيادة المسافة، تقل طاقة الموجة الكهرومغناطيسية، مما يجعل وصولها إلى المستقبل أكثر صعوبة. لذلك، تُستخدم أبراج تقوية لزيادة طاقة الإشارة خلال الإرسال.
التبديد: يشير التبديد إلى فقدان الطاقة، حيث يتم تحويل جزء من الطاقة الكهرومغناطيسية إلى شكل آخر مثل الحرارة.
مفهوم الموجات الكهرومغناطيسية:
تُعتبر الموجات الكهرومغناطيسية نوعًا من الطاقة الناتجة عن تذبذب الشحنات الكهربائية في الذرة، وتحتوي على مركبات كهربائية ومغناطيسية. تنتقل هذه الموجات بسرعة الضوء (3×10^8 م/ث)، وتصنف ضمن الطيف الترددي وفقًا لتردداتها وأطوالها الموجية. تُعد موجات الراديو واحدة من أنواع الموجات الكهرومغناطيسية، وتمتاز بأطول موجات وأقل ترددات في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث تتراوح تردداتها بين 30 هرتز و300 جيجاهرتز. اكتشفها جيمس ماكسويل في عام 1865، وكان هذا الاكتشاف نقلة نوعية في القرن العشرين.
الأجهزة اليومية: تُستخدم موجات الراديو في أجهزة مثل التلفاز والهواتف المحمولة وأجهزة الراديو والإذاعة. تقوم هذه الأجهزة باستقبال موجات الراديو وتحويلها إلى إشارات كهربائية، والتي يتم تحويلها بدورها إلى موجات صوتية أو اهتزازات ميكانيكية.
التحكم عن بُعد: تُستخدم موجات الراديو للتحكم في الأجهزة عن بُعد مثل الطائرات المسيّرة والأقمار الصناعية، وأيضًا في الاتصالات الفضائية.
القطاع العسكري: تُستخدم موجات الراديو للتحكم في الروبوتات، وإطلاق الصواريخ، وتشغيل أنظمة الملاحة الجوية والبحرية.
أسباب فقدان الاتصال:
التشويش: يتسبب التشويش بوجود موجات كهرومغناطيسية غير مرغوب فيها تؤثر على إشارات المعلومات، ومن أشهر أنواع التشويش هي الضوضاء الغاوسية البيضاء المضافة.
التشويه والتداخل: يحدث التشويه عندما تتغير خصائص الموجة مثل السعة أو الطور أو التردد، مما يؤدي إلى تغيير شكل الإشارة، وقد يكون ذلك بسبب موجات أخرى تنتقل في نفس الوسط.
طول المسافة: مع زيادة المسافة، تقل طاقة الموجة الكهرومغناطيسية، مما يجعل وصولها إلى المستقبل أكثر صعوبة. لذلك، تُستخدم أبراج تقوية لزيادة طاقة الإشارة خلال الإرسال.
التبديد: يشير التبديد إلى فقدان الطاقة، حيث يتم تحويل جزء من الطاقة الكهرومغناطيسية إلى شكل آخر مثل الحرارة.
مفهوم الموجات الكهرومغناطيسية:
تُعتبر الموجات الكهرومغناطيسية نوعًا من الطاقة الناتجة عن تذبذب الشحنات الكهربائية في الذرة، وتحتوي على مركبات كهربائية ومغناطيسية. تنتقل هذه الموجات بسرعة الضوء (3×10^8 م/ث)، وتصنف ضمن الطيف الترددي وفقًا لتردداتها وأطوالها الموجية. تُعد موجات الراديو واحدة من أنواع الموجات الكهرومغناطيسية، وتمتاز بأطول موجات وأقل ترددات في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث تتراوح تردداتها بين 30 هرتز و300 جيجاهرتز. اكتشفها جيمس ماكسويل في عام 1865، وكان هذا الاكتشاف نقلة نوعية في القرن العشرين.