قد يعتقد بعض الناس أن أجهزة الاتصال اللاسلكي ستختفي مع ظهور الهواتف المحمولة. لكن أجهزة الاتصال اللاسلكي ظلت أداة اتصال مهمة اليوم. لقد واكبوا أيضًا الوتيرة التكنولوجية.
أجهزة Walkie-talkies هي أجهزة بسيطة تسمح لك عادة بالتواصل بضغطة زر. ولكن كيف تعمل؟
في هذه المقالة ، سنناقش المكونات الأساسية لأجهزة الاتصال اللاسلكي. سنأخذك أيضًا من خلال دليل تفصيلي حول كيفية عمل الجهاز لمساعدتك على فهم كيفية عمله.
أجهزة الاتصال اللاسلكي هي أنظمة اتصال لاسلكية ثنائية الاتجاه تعتمد على ترددات الراديو لإرسال واستقبال الرسائل. وتسمى أيضًا أجهزة الإرسال والاستقبال المحمولة باليد (جهاز الإرسال والاستقبال) (HT) أو أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه. لقد حصلوا على هذه الأسماء لأنها تسمح للمستخدمين بإرسال واستقبال الإشارات الصوتية.
يعمل جهاز الاتصال اللاسلكي في وضع نصف مزدوج ، مما يعني أنه أثناء تحدث المستخدم (الإرسال) ، سيكون جهاز الاستقبال في نفس التردد في وضع الاستقبال. لا يمكن لمستخدمين التحدث في وقت واحد ، ويمكن للطرف الآخر التحدث بمجرد انتهاء المرسل من التحدث. وبالتالي ، فهو يعمل بشكل مختلف عن الهواتف الذكية ، حيث يمكن للطرفين التحدث في وقت واحد.
يمكن إرجاع أجهزة اللاسلكي إلى أوائل القرن العشرين ، خلال الحرب العالمية الثانية ، عندما احتاج الجيش الأمريكي إلى جهاز اتصال محمول للجنود في ساحة المعركة. اخترع دونالد ل.
كانت النماذج المبكرة لأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه ضخمة الحجم ، وتزن حوالي 25 رطلاً (11.3 كجم). أطلقوا عليها اسم "أجهزة اتصال لاسلكية" لأنها تسمح للمستخدمين بالمشي والتحدث. ويظل هذا هو الاسم الأكثر شيوعًا لهذا الجهاز المحمول ثنائي الاتجاه.
بينما تقدمت أجهزة الاتصال اللاسلكي على مر السنين ، فإنها تحافظ على نفس الميزات الأساسية. يشملوا:
يعد الهوائي جزءًا مهمًا من أجهزة الاتصال اللاسلكي لأنها ترسل وتستقبل إشارات الراديو. يمكن أن تحتوي أجهزة الاتصال اللاسلكي على هوائيات ثابتة أو قابلة للفصل. الهوائيات الثابتة مدمجة في أجهزة الاتصال اللاسلكي. لكن تلك القابلة للفصل ليست مثبتة في الراديو ، ويمكنك إزالتها واستبدالها بهوائيات مختلفة.
يتم تنظيم معظم أجهزة الراديو الأساسية ، مثل أجهزة الراديو PMR446 و FRS ، بحيث تحتوي على هوائيات ثابتة. لكن أجهزة الراديو الأخرى ، مثل GMRS والراديو المحمول وراديو المحطة الأساسية ، بها هوائيات قابلة للفصل.
يقوم جهاز الإرسال بتحويل رسالتك الصوتية إلى إشارات راديو. بمجرد الضغط على زر الضغط والتحدث (PTT) ، يتم تنشيط جهاز الإرسال. ثم يرسل رسالتك كإشارة راديو عبر الهوائي. سيشرح الموضوع التالي كيف يعمل.
الواط هو القياس القياسي لمخرجات طاقة جهاز الإرسال. ومخرج الطاقة هو أحد العوامل التي تحدد بشكل كبير نطاق جهاز الاتصال اللاسلكي (إلى أي مدى يمكنه الإرسال) وقوة الإشارة.
تكون أجهزة Walkie-talkies دائمًا في وضع المستقبل حتى تضغط على زر PTT. إذا كان سحق وظيفة لم يتم تنشيطه لكتم صوت السماعة ، ستسمع أنف ثابت. تتمثل الوظيفة الأساسية لجهاز الاستقبال في التقاط إشارات الراديو المرسلة بواسطة أجهزة اتصال لاسلكية أخرى.
عندما يلتقط جهاز الاستقبال إشارة ، يقوم بفك تشفيرها وتغييرها إلى رسالة صوتية. بعد ذلك ، يمكنك سماع الرسالة من خلال مكبر الصوت. تؤثر حساسية جهاز الاستقبال بشكل كبير على وضوح وجودة الصوت المستلم.
ربما تكون على دراية بالسماعات والميكروفونات ، ولا تختلف تلك الموجودة في أجهزة الاتصال اللاسلكي. يقوم مكبر الصوت بتشغيل الصوت المستلم من أجهزة الإرسال والاستقبال المحمولة الأخرى. من ناحية أخرى ، يلتقط الميكروفون صوتك أثناء الإرسال.
تضع بعض الشركات المصنعة السماعة والميكروفون جنبًا إلى جنب. لكن بعضها يحتوي على مكبرات صوت وميكروفونات منفصلة وقد يضع عدة ميكروفونات لالتقاط الضوضاء البيئية لتقليل الضوضاء. تحتوي العديد من أجهزة الاتصال اللاسلكي أيضًا على موصل لمكبرات الصوت أو سماعات الرأس الخارجية. ومن ثم ، يمكنك استخدام جهاز الاتصال اللاسلكي بدون استخدام اليدين.
عادةً ما تحتوي طرازات أجهزة الاتصال اللاسلكي على العديد من أزرار التحكم والمقابض لضبط الإعدادات والتنقل في القوائم. وهي تتضمن مستوى الصوت واختيار القناة وأزرار الضغط والتحدث (PTT) وأزرار التنقل في القائمة. تحتوي معظم أجهزة الراديو الحديثة ثنائية الاتجاه أيضًا على شاشة LCD بإضاءة خلفية. تعرض شاشة LCD رقم القناة وعمر البطارية وقوة الإشارة والحالات الأخرى.
تعمل البطاريات القابلة لإعادة الشحن أو التي تستخدم لمرة واحدة على أجهزة الاتصال اللاسلكي. البطاريات القابلة لإعادة الشحن أكثر فعالية من حيث التكلفة وصديقة للبيئة. يستخدم جهاز Walkie-talkie بطاريات ليثيوم أيون أو هيدريد معدن النيكل القابلة لإعادة الشحن.
تم تصميم بعض طرز المنتجات أيضًا للتشغيل عن طريق البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة. تشتمل البطاريات التي تستخدم لمرة واحدة على بطاريات قلوية AA أو AAA. هذه البطاريات مفيدة للغاية عندما لا يكون إعادة الشحن خيارًا.
يفحص هذا القسم كيف تسمح لك هذه الأجهزة ثنائية الاتجاه بإرسال واستقبال الإرسالات الصوتية.
من المهم ملاحظة أن هناك نوعين من أجهزة الراديو: التناظرية والرقمية. وفي هذا القسم ، سيغطي شرحنا كلا النوعين. يمكنك متابعة الرابط التالي لمعرفة المزيد حول الاختلافات بين أجهزة الراديو التناظرية والرقمية.
قبل أن تتمكن من التحدث مع الآخرين باستخدام الراديو ثنائي الاتجاه ، يجب عليك إعداده. القيام بذلك ينطوي على اختيار القناة. القنوات هي الأرقام المخصصة للترددات.
لذا ، فإن اختيار رقم القناة يعني أنك تختار التردد. لكن هذا ليس هو الحال دائما. بعض أجهزة الراديو الرقمية ، خاصة تلك التي تستخدم الوصول المتعدد لتوزيع التردد (FDMA)، قناتين على التردد.
تستخدم أجهزة Walkie-talkies الترددات الفائقة (UHF) من 400 إلى 512 ميجاهرتز ، وتتراوح الترددات العالية جدًا من 300 إلى 3000 ميجاهرتز (3 جيجاهرتز). تسمى هذه النطاقات نطاق التردد. بينما يمكنك استخدام بعض ترددات أجهزة الاتصال اللاسلكي بحرية ، يتطلب البعض الآخر الترخيص.
يجب عليك التأكد من أنك على نفس القناة مثل الشخص الذي تريد التحدث معه. القيام بذلك يمكّن كلاكما من التواصل. إذا كنت تنوي استخدام ملف كود الخصوصية من أجل خصوصية أفضل ، تذكر تعيين نفس رمز الخصوصية مثل الطرف الآخر أيضًا. الآن ، أنت مستعد للتحدث ، ولكن كيف ترسل أجهزة الاتصال اللاسلكي وتستقبل الإشارات الصوتية؟
فيما يلي خطوات عملية الإرسال والاستقبال لأجهزة الراديو ثنائية الاتجاه:
للتحدث ، تضغط على زر PTT وتتحدث إلى الميكروفون. عندما تفعل ذلك ، يصدر صوتك موجات صوتية تنتقل عبر الهواء. الميكروفون ، محول الطاقة ، يلتقط الموجات الصوتية ويحولها إلى إشارة كهربائية. هذه الإشارة الكهربائية هي الإشارة الصوتية ، وتسمى عملية التحويل التحويل.
هناك أنواع مختلفة من مكبرات الصوت. وهي تشمل الميكروفونات الديناميكية والمكثفة والالكترونية. لكن معظم أجهزة الاتصال اللاسلكي تستخدم الميكروفونات الكهربائية بسبب حجمها الصغير ومتانتها. كما أنها تنتج إشارة صوتية واضحة مع الحد الأدنى من الضوضاء في الخلفية.
بمجرد أن يقوم الميكروفون بتغيير الموجة الصوتية إلى إشارة صوتية ، يقوم جهاز الاتصال اللاسلكي بدمج الإشارة مع موجة الناقل. تمكن هذه العملية جهاز الاتصال اللاسلكي من نقل الإشارة عبر موجات الراديو. عادةً ما تكون الموجة الحاملة ذات تردد أعلى من الصوت.
تعديل هي عملية تغيير خصائص الموجة الحاملة مع الإشارة الصوتية. تساعد عملية التعديل هذه على ترميز المعلومات (أي الرسالة الأصلية المرسلة) في إشارة صوتية.
تستخدم أجهزة الراديو التناظرية إما تعديل التردد (FM) أو تعديل الاتساع (AM) لتغيير الإشارات. يقوم FM بتغيير تردد الموجة الحاملة وفقًا للرسالة المرسلة. لكن السعة تظل ثابتة.
ومع ذلك ، يغير AM سعة الموجة الحاملة وفقًا للرسالة المرسلة بينما يظل التردد ثابتًا. تستخدم معظم أجهزة الاتصال اللاسلكي التناظرية تعديل FM لأنها توفر جودة صوت أفضل وأقل عرضة للتداخل.
تعمل أجهزة الاتصال اللاسلكي الرقمية بشكل مختلف. هم يستخدمون تقنيات التعديل مثل Phase Shift Keying (PSK) أو Quadrature Amplitude Modulation (QAM) لتشفير الإشارات الصوتية. عادة ، يقومون بتحويل الإشارة الصوتية إلى إشارة رقمية. تتكون هذه الإشارة الرقمية من تدفقات بتات (أصفار وواحد). طرق التعديل الرقمي تقلل بشكل كبير من مخاطر التداخل من التناظرية.
بعد أن يشفر التعديل إشارة الصوت ، يستقبلها هوائي جهاز الاتصال اللاسلكي. بعد ذلك ، يقوم الهوائي بتغيير الإشارة الكهربائية (الصوتية) إلى موجة كهرومغناطيسية.
يسمح هذا التحويل للإشارة الصوتية بالانتقال عبر الهواء كموجة راديو. عادة ما يتم إرسال موجات الراديو عبر التردد المحدد.
لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة ، يجب أن يتطابق طول الهوائي وتصميمه مع تردد جهاز الاتصال اللاسلكي. ومن ثم ، يجب عليك ابحث عن الهوائي الأنسب للراديو الخاص بك. يمكن للهوائي المطابق بشكل مناسب أن يستفيد إلى أقصى حد من قدرة الإرسال لإشعاع إشارات الراديو بكفاءة. وهذا يؤدي إلى إشارة أقوى ونطاق اتصال متزايد.
الانتشار هو كيف تنتقل موجات الراديو. لذلك ، بمجرد أن يولد الهوائي الموجة الراديوية ، فإنه ينتشر (ينتقل) عبر الهواء. تحدث هذه العملية عادة بسرعة الضوء. ال طرق انتشار الموجة تشمل الموجات الأرضية ، والموجة السماوية ، وانتشار الموجات الفضائية الحرة.
عادة ما تنتقل إشارات الاتصال اللاسلكي عبر موجات الفضاء الحرة. تسمى موجة الفضاء الحر أيضًا بانتشار خط البصر. يحدث ذلك عندما تنتقل موجات الراديو مباشرة من هوائي الإرسال إلى هوائي الاستقبال.
لكن خط البصر لا يعني أنه يجب أن يكون هناك مستخدمان على مرمى البصر للتواصل. هذا يعني فقط أن الموجة تنتقل في خط مستقيم من المرسل إلى المستقبل. عادةً ما تكون كلتا جهازي اتصال لاسلكي على بعد عدة أميال فقط ، اعتمادًا على خرج الطاقة الخاص بهما.
في بيئة مثالية ، لا تواجه هذه الموجات عقبات. استمروا في السفر في خط مستقيم. لكن في الواقع ، تواجه موجات الراديو عقبات مثل الأشجار والمباني ، ويؤثر عليها الطقس أيضًا. وهذه العوامل بدورها تؤثر على قوة ونطاق الاتصال.
بعد السفر الطويل من جهاز الإرسال ، تنتقل موجة الراديو إلى جهاز الاستقبال. عادةً ما يتلقى أي شخص يتم ضبطه على التردد الخاص بك الإرسال الصوتي الخاص بك. عند الإرسال ، يلتقط هوائي الاستقبال موجات الراديو ويحولها مرة أخرى إلى إشارة كهربائية.
وبالمثل ، عملية الإرسال ، يجب أن يكون هوائي الاستقبال متطابقًا بشكل مناسب مع تردد تشغيل جهاز الاتصال اللاسلكي للحصول على أفضل جودة صوت. بمجرد أن يستقبل الهوائي الموجة الراديوية ، فإنه يحولها إلى إشارات كهربائية ويرسلها لإزالة التشكيل.
أثناء عملية الإرسال ، غالبًا ما تختلط الإشارات الصوتية بالضوضاء والتداخل غير المرغوب فيهما. تؤثر هذه الخصائص غير المرغوب فيها على وضوح الصوت ، لذا يجب أن يقوم الراديو بترشيحها.
يمكن لجهاز الاستقبال استخدام تقنية معالجة الإشارات التناظرية أو الرقمية لتصفية الإشارة الكهربائية.
وتشمل هذه الأساليب مرشحات ممر الموجة وخوارزميات الحد من الضوضاء التكيفية. كلتا الطريقتين تزيلان الترددات غير المفهومة ، بما في ذلك الضوضاء.
بمجرد انتهاء عملية التصفية ، تنتقل الإشارة الصوتية إلى مكبر الصوت. يتمثل دور مكبر الصوت في زيادة اتساع الإشارة. القيام بذلك يجعل من السهل إزالة التعديل
الإستخلاص يعكس عملية التشكيل التي يستخدمها الراديو المرسل لتشفير الإشارة الصوتية. تعتمد تقنية إزالة التشكيل عادة على طريقة التعديل.
على سبيل المثال ، سيتم إزالة تشكيل رسالة مشفرة بتشكيل التردد (FM) بواسطة طريقة إزالة تشكيل FM ، مثل F3E. يكتشف المستقبل الاختلافات في تردد الموجة الحاملة. ثم يقوم بتحويل الإشارة مرة أخرى إلى اختلافات في الاتساع والتي تمثل الإشارة الصوتية الأصلية.
مرحلة الإخراج هي الخطوة الأخيرة. هنا ، يرسل الراديو الإشارة المضخمة إلى السماعة. يقوم مكبر الصوت بعد ذلك بتغييره مرة أخرى إلى موجات صوتية يمكنك سماعها.
مثل الميكروفون ، السماعة هي أيضًا محول طاقة. يقوم بتحويل الإشارات الكهربائية إلى موجات صوتية من خلال عملية تسمى التحويل الكهروضوئي. لذا ، فهو يفعل عكس ما تفعله الميكروفونات تمامًا. أي أنه يعكس عملية تحويل الميكروفون.
مكبرات الصوت من أنواع مختلفة ، مثل السماعات الديناميكية والإلكتروستاتيكية والكهربائية الانضغاطية. ولكن ، تستخدم معظم أجهزة الاتصال اللاسلكي مكبرات صوت ديناميكية لأنها محمولة ومتينة. كما أنها تنتج صوتًا واضحًا وصاخبًا. وبالتالي ، فهي مناسبة تمامًا لميكروفونات الإلكتريت المذكورة سابقًا.
إذا كنت تريد الرد على إرسال لاسلكي ، فاضغط على زر PTT. بعد ذلك ، ستبدأ العملية برمتها مرة أخرى. تذكر دائمًا تحرير زر اضغط للتحدث بمجرد الانتهاء من التحدث. سيؤدي القيام بذلك إلى السماح للطرف الآخر بالرد.
أجهزة الاتصال اللاسلكي هي أجهزة اتصال ثنائية الاتجاه. وعلى الرغم من أنهم مروا بالعديد من التحولات على مر السنين ، فإن مكوناتهم الأساسية تظل كما هي. وهي تتألف من هوائي ومكبر صوت وميكروفون وبطاريات وجهاز إرسال وجهاز استقبال. تساعد هذه المكونات في تحقيق عملية الإرسال والاستقبال.
عندما يضغط المرسل على زر PTT (اضغط لتتحدث) ، فإنه ينشئ موجات صوتية. تمر الموجات الصوتية بعدة عمليات قبل أن تصل أخيرًا إلى جهاز الاستقبال. وبالتالي ، يمكن للمستخدمين التواصل عبر عدة أميال ، عادةً عبر نطاقات قصيرة.
