یک سئوال درباره وایرلس

[shahin king]

با سلام خدمت عزیزان و سروران
دوست عزیز شما عرض کردید که بارز ترین نمونه های شبکه های بیسیم موبایل ها Cell Phone هستند که با کمترین توان بیشترین فرکانس رو تولید می کنند .
اکنون می خواهم بپرسم که این فرکانس در چه رنج (یا محدوده ای ) است و این مقدار کم توان چه مقداری است ؟
من توان رو در شبکه های بیسیم بدست آوردم که این توان در واکی تا کی های معمولی در حد 20 وات و در تلفن های بیسیم نیز قاعدتاً در حد میلی وات می رسد .
اکنون این توان تحت یک یا دو عامل تحریک کننده ایجاد می شوند که یکی ولتاز است و دیگر نیز شاید آمپر اکنون مقدار این ولتاز و این جریان چقدر است ؟
امیدوارم مفهوم سئوال را دریافته باشید .
متشکرم

[behrouz_t]

پاسخ : یک سئوال درباره وایرلس

دوست عزیز اولا خواهشا برای سوال و جواب مربوط به یک موضوع از همان تاپیک ایجاد شده استفاده کنید و تاپیک جدیدی ایجاد نکنید.ممنون
در کلیه سیستم هایی که از جریان الکتریکی استفاده میکنند دو مبحث اصلی وجود دارد
1 ولتاژ کار سیستم
2 جریان مورد نیاز سیستم
برایند این دو مساوی با توان دستگاه است یعنی ولتاژ ضربدر جریان مساوی است با توان. اما در سیستمهای مخابراتی که مد نظر شماست توان مصرفی سیستم ملاک نیست بلکه توانی که شما از آن نام بردید قدرت ارسالی فرسنده روی آنتن است طبیعتا در طبقات تقویت و مدولاسیون و.... مقداری توان تلف شده نیز وجود دارد که این بستگی به تعداد طبقات و نوع قطعات و... دارد.سوال شما به این شکل مطرح شده بود که جریان و ولتاژ ارسالی توسط وایرلس چقدر است در صورتی که توان یک فرستنده که مساوی با قدرت ارسال آن است بمعنی مقدار برآیند ولتاژ و جریانی که به آنتن یا خروجی تزریق میگردد . اما این ولتاژ و جریان مستقیما توسط آنتن ارسال نمیشود بلکه به شکل امواج الکترو مغناطیس در فضا منتشر میگردد که این مبحث چگونگی بوجود آمدن امواج الکترو مغناطیس توسط آنتن مبحث بسیار پیچیده ای است که در کتابهای دانشگاهی رشته مخابرات تدریس میشود.

[ocsillator]

پاسخ : یک سئوال درباره وایرلس

برای اینکه درک شما از امواج الکترو مغناطیس بیشتر بشه و بدونید چطوری توان تولید میشه اول باید با این امواج آشنا بشید.

برای شروع یک سیم رو در نظر بگیرید که دو سر اون اختلاف پتانسیل ثابتی وجود داره. از این سیم جریان ثابتی می گذره. پس یک میدان الکتریکی ثابت در اطراف اون تولید میشه. اگر جهت پتانسیل عوض بشه جهت میدان نیز عوض خواهد شد.

حالا فرض کنید مقدار پتانسیل رو مرتبا تغییر بدیم تا جریان متغیر داشته باشیم. این باعث میشه که علاوه بر میدان الکتریکی میدان مغناطیسی هم در اطراف سیم تولید بشه. پس در این حالت یک میدان مغناطیسی داریم و میدان الکتریکی که داتما داره جهتش تغییر می کنه. ( اگر تغییرات نوک میدان مغناطیسی را رسم کنیم یا یک خط میشه یا دایره و یا بیضی که بهش میگن پلاریته)


در این حالت به دلایل خاصی که دانستنش برای ما مهم نیست ( مثل دلیل فیزیکی تقویت کنندگی ترانزیستور ) این دو میدان روی هم سوار شده و شروع به مسافرت در فضا می کنن.

حالا تو آنتن واقعی نیاز نیست که به هر دو سر آنتن پتانسیل اعمال کنن. چون جریان ما متغیر سینوسی هست وقتی روی آنتن فرستاده میشه پس از طی مسافتی( به اندازه یک طول موج ) مقدارش صفر میشه. پس با اندازه آنتن به اندازه طول موج، همواره در دو سر آنتن صفرهای متوالی خواهیم داشت. یعنی هروقت این سر آنتن صفر میشه اونطرف ماکزیمم میشه و برعکس.


بنابراین اون چیزی که در تشکیل این میدان ها موثر بوده جریان هست. البته ولتاژ هم موثر هست اما برای تولید جریان. در عمل، امکان این نیست که تو فرکانس های بالا ولتاژ رو تقویت کنن (چون ولتاژ باید در یک زمان کوتاه، دامنه زیادی رو طی کنه و بره و برگرده) اما جریان رو به سادگی میشه تقویت کرد و روی آنتن فرستاد.

برای بدست آوردن توان یک سیستم فرستنده به صورت نهایی از رابطه امپدانس خروجی آنتن و جریان خروجی استفاده میشه. اگر امپدانس خروجی با امپدانس محیط برابر نباشه مقداری از توان برگشت می خوره و به سیستم بر می گرده. باید اونو هم در نظر گرفت.

برای اینکه توان برگشتی به سیستم آسیب نرسونه یه قطعه ای قبل از آنتن می ذارن به نام circulator که مثل یه میدونگاهی هست. توان برگشتی میاد دور این میدون میزنه و دوباره به سمت خروجی میره. اگر این قطعه نباشه و مثلا یک پرنده بیاد روی آنتن لانه درست کنه توان بر می گرده و سیستم رو می سوزونه.