Telsizler Nasıl Çalışır?

Bazı insanlar cep telefonlarının gelişiyle telsizlerin ortadan kalkacağını düşünmüş olabilir. Ancak telsizler bugün kritik bir iletişim aracı olmaya devam ediyor. Ayrıca teknolojik hıza ayak uydurmuşlardır. 

Telsizler, tipik olarak bir düğmeye basarak iletişim kurmanıza izin veren basit cihazlardır. Ama nasıl çalışıyorlar? 

Bu yazıda, telsizlerin temel bileşenlerini tartışacağız. Ayrıca, nasıl çalıştıklarını anlamanıza yardımcı olmak için cihazın nasıl çalıştığına ilişkin adım adım bir kılavuz da göstereceğiz. 

Walkie-Talkies'un tanımı 

Telsizler, mesaj iletmek ve almak için radyo frekanslarına bağlı olan kablosuz iki yönlü iletişim sistemleridir. El telsizleri (verici-alıcı) (HT) veya iki yönlü telsizler olarak da adlandırılırlar. Bu adları, kullanıcıların ses sinyallerini iletmelerine ve almalarına izin verdikleri için aldılar. 

Telsiz yarım çift yönlü modda çalışır, yani bir kullanıcı konuşurken (iletim yaparken), aynı frekanstaki alıcı alıcı modunda olacaktır. İki kullanıcı aynı anda konuşamaz ve karşı taraf yalnızca gönderen konuşmayı bitirdiğinde konuşabilir. Bu nedenle, her iki tarafın da aynı anda konuşabildiği akıllı telefonlardan farklı çalışır. 

Telsizler, ABD ordusunun savaş alanındaki askerler için taşınabilir bir iletişim cihazına ihtiyaç duyduğu II. Dünya Savaşı sırasında 20. yüzyılın başlarına kadar izlenebilir. Donald L. Hings, 1940 yılında "paket setleri" adı verilen ilk telsizleri icat etti. Başka bir versiyon da aynı sıralarda Kanadalı bir Mühendis olan Alfred J. Gross tarafından bağımsız olarak yaratıldı.

İki yönlü telsizlerin ilk modelleri hantaldı ve yaklaşık 25 pound (11.3 kg) ağırlığındaydı. Kullanıcıların yürümesine ve konuşmasına izin verdiği için onlara “telsiz” adını verdiler. Ve bu, bu taşınabilir iki yönlü cihazın en yaygın adı olmaya devam ediyor. 

Bir Telsizin Temel Bileşenleri 

Telsizler yıllar içinde gelişme gösterse de aynı temel özellikleri koruyorlar. Onlar içerir: 

1. Anten

Anten, radyo sinyallerini gönderip aldığı için telsizlerin çok önemli bir parçasıdır. Telsizler sabit veya ayrılabilir antenlere sahip olabilir. Sabit antenler telsizlere yerleştirilmiştir. Ancak sökülebilir olanlar telsize sabitlenmez ve bunları çıkarıp farklı antenlerle değiştirebilirsiniz. 

PMR446 ve FRS telsizleri gibi çoğu temel telsiz, sabit antenlere sahip olacak şekilde düzenlenmiştir. Ancak GMRS, mobil radyo ve baz istasyonu radyoları gibi diğer radyoların ayrılabilir antenleri vardır. 

2. verici

Verici, sesli mesajınızı radyo sinyallerine dönüştürür. Bas-konuş (PTT) düğmesine bastığınızda, verici etkinleşir. Ardından mesajınızı anten aracılığıyla bir radyo sinyali olarak gönderir. Bir sonraki konu nasıl çalıştığını açıklayacaktır.

Watt, vericinin güç çıkışı için standart ölçümdür. Ve güç çıkışı, telsizin menziline (ne kadar iletebileceğine) ve sinyal gücüne önemli ölçüde karar veren faktörlerden biridir. 

3. Alıcı

Telsizler, PTT düğmesine basana kadar her zaman alıcı modundadır. Hoparlörü susturmak için susturma işlevi etkinleştirilmezse, sürekli bir cızırtı sesi duyarsınız. Alıcının temel işlevi, diğer telsizler tarafından iletilen radyo sinyallerini almaktır.

Alıcı bir sinyal aldığında, onu çözer ve sesli bir mesaja dönüştürür. Ardından, mesajı hoparlörden duyabilirsiniz. Alıcının hassasiyeti, alınan sesin netliğini ve kalitesini önemli ölçüde etkiler. 

4. Hoparlör ve Mikrofon

Muhtemelen hoparlörlere ve mikrofonlara aşinasınızdır ve telsizlerdekiler de farklı değildir. Hoparlör, diğer el telsizlerinden alınan sesi oynatır. Öte yandan, iletim yaparken mikrofon sesinizi yakalar. 

Bazı üreticiler hoparlörü ve mikrofonu yan yana yerleştirir. Ancak bazılarının ayrı hoparlörleri ve mikrofonları vardır ve gürültüyü azaltmak için çevresel gürültüyü yakalamak üzere birden fazla mikrofon koyabilirler. Çoğu telsizde ayrıca harici hoparlörler veya kulaklıklar için bir konektör bulunur. Bu nedenle, telsizi eller serbest olarak kullanabilirsiniz. 

5. Kontroller ve Ekran

Tipik olarak, telsiz modellerinde ayarları yapmak ve menülerde gezinmek için birkaç kontrol düğmesi ve düğmesi bulunur. Ses seviyesi, kanal seçimi, Bas-Konuş (PTT) ve menü gezinme düğmelerini içerir. Modern iki yönlü telsizlerin çoğunda ayrıca arkadan aydınlatmalı bir LCD bulunur. LCD kanal numarasını, pil ömrünü, sinyal gücünü ve diğer durumları gösterir.

6. Pil ve Güç Kaynağı

Şarj edilebilir veya tek kullanımlık piller telsizlere güç sağlar. Şarj edilebilir piller daha uygun maliyetli ve çevre dostudur. Telsiz, lityum-iyon veya nikel-metal hidrit şarj edilebilir piller kullanır.

Bazı ürün modelleri ayrıca tek kullanımlık pillerle çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Tek kullanımlık piller, AA veya AAA alkalin pilleri içerir. Bu tür piller, şarj etmenin bir seçenek olmadığı durumlarda çok faydalıdır.

Telsizler Nasıl Çalışır? 

Bu bölüm, bu iki yönlü cihazların ses iletimi göndermenize ve almanıza nasıl izin verdiğini inceler. 

Radyoların iki türü olduğunu belirtmekte fayda var: analog ve dijital. Bu bölümde ise her iki türü de ele alacağız. Analog ve dijital radyolar arasındaki farklar hakkında daha fazla bilgi edinmek için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz.

Telsiz Kurma Süreci 

İki yönlü telsizinizi kullanarak başkalarıyla konuşabilmeniz için öncelikle kurulumunu yapmanız gerekir. Bunun için bir kanal seçmeniz gerekir . Kanallar, frekanslara atanan sayılardır.

Yani, kanal numarası seçmek, frekans seçmek anlamına gelir. Ancak bu her zaman böyle değildir. Bazı dijital radyolar, özellikle Frekans Dağıtımı Çoklu Erişim (FDMA) kullananlar , bir frekansta iki kanala sahiptir.

Telsizler, 400 ila 512 MHz arasında Ultra Yüksek Frekanslar (UHF) ve 300 ila 3000 MHz (3 GHz) arasında Çok Yüksek Frekanslar kullanır. Bu aralıklara frekans bandı denir. Bazı telsiz frekanslarını serbestçe kullanabilirken, diğerleri lisans gerektirir.

Konuşmak istediğiniz kişiyle aynı kanalda olduğunuzdan emin olmalısınız. Bu sayede ikiniz de iletişim kurabilirsiniz. Daha iyi gizlilik için bir gizlilik kodu kullanmayı düşünüyorsanız , karşı tarafın belirlediği gizlilik kodunu da aynı şekilde ayarlamayı unutmayın. Artık konuşmaya hazırsınız, peki telsizler ses sinyallerini nasıl gönderir ve alır?

İletim ve Alım Süreci

İki yönlü telsizlerin iletim ve alım sürecindeki adımlar şunlardır: 

1. Adım: Ses Girişi 

Konuşmak için PTT düğmesine basın ve mikrofona konuşun. Bunu yaptığınızda, sesiniz havada dolaşan ses dalgaları oluşturur. Bir dönüştürücü olan mikrofon, ses dalgalarını yakalar ve bunları elektrik sinyaline dönüştürür. Bu elektrik sinyali ses sinyalidir ve dönüştürme işlemine transdüksiyon denir. 

Çeşitli hoparlör türleri vardır. Bunlar arasında dinamik, kondenser ve elektret mikrofonlar bulunur. Ancak çoğu telsiz, kompakt boyutları ve dayanıklılıkları nedeniyle elektret mikrofon kullanır. Ayrıca minimum arka plan gürültüsüyle net bir ses sinyali üretirler.

Adım 2: Modülasyon 

Mikrofon ses dalgasını bir ses sinyaline dönüştürdüğünde, telsiz sinyali bir taşıyıcı dalga ile birleştirir. Bu işlem, telsizin sinyali radyo dalgaları yoluyla iletmesini sağlar. Genellikle, taşıyıcı dalga sesten daha yüksek bir frekansa sahiptir. 

Modülasyon, ses sinyaliyle taşıyıcı dalganın özelliklerini değiştirme işlemidir. Bu modülasyon işlemi, bilgiyi (yani gönderilen orijinal mesajı) bir ses sinyaline kodlamaya yardımcı olur.

Analog radyolar, sinyalleri değiştirmek için frekans modülasyonu (FM) veya genlik modülasyonu (AM) kullanır. FM, gönderilen mesaja göre taşıyıcı dalganın frekansını değiştirir. Ancak genlik sabit kalır. 

Ancak AM, frekans sabit kalırken gönderilen mesaja göre taşıyıcı dalganın genliğini değiştirir. Çoğu analog telsiz, daha iyi ses kalitesi sağladığı ve parazite daha az eğilimli olduğu için FM modülasyonu kullanır. 

Dijital telsizler farklı çalışır. Ses sinyallerini kodlamak için Faz Kaydırma Anahtarlaması (PSK) veya Dörtlü Genlik Modülasyonu (QAM) gibi modülasyon teknikleri kullanırlar . Tipik olarak, ses sinyalini dijital bir sinyale dönüştürürler. Bu dijital sinyal, bit akışlarından (sıfırlar ve birler) oluşur. Dijital modülasyon yöntemleri, analog yöntemlere göre parazit riskini önemli ölçüde azaltır.

3. Adım: İletim 

Modülasyon ses sinyalini kodladıktan sonra, telsizin anteni onu alır. Ardından, anten elektrik (ses) sinyalini elektromanyetik bir dalgaya dönüştürür. 

Bu dönüştürme, ses sinyalinin havada bir radyo dalgası olarak yayılmasını sağlar. Radyo dalgaları genellikle seçilen frekans üzerinden iletilir.

Maksimum verimlilik için, antenin uzunluğu ve tasarımı telsiz frekansıyla uyumlu olmalıdır. Bu nedenle, telsiziniz için en uygun anteni bulmalısınız . Uygun şekilde eşleştirilmiş bir anten, radyo sinyallerini verimli bir şekilde yaymak için iletim gücünden en iyi şekilde yararlanabilir. Bu da daha güçlü bir sinyale ve artan iletişim menziline yol açar.

Adım 4: Yayılma 

Radyo dalgalarının yayılma şekline yayılma denir. Yani, anten radyo dalgasını ürettikten sonra, bu dalga havada yayılır (seyahat eder). Bu süreç genellikle ışık hızında gerçekleşir. Dalga yayılma yöntemleri arasında yer dalgası, gökyüzü dalgası ve serbest uzay dalgası yayılımı bulunur.

Telsiz sinyalleri genellikle boş alan dalgalarından geçer. Serbest uzay dalgası aynı zamanda görüş hattı yayılımı olarak da adlandırılır. Radyo dalgaları doğrudan verici antenden alıcı antene gittiğinde olur. 

Ancak görüş alanı, iletişim kurmak için iki kullanıcının görüş alanı içinde olması gerektiği anlamına gelmez. Bu sadece dalganın vericiden alıcıya düz bir çizgide ilerlediği anlamına gelir. Genellikle, güç çıkışlarına bağlı olarak her iki telsiz de birbirinden sadece birkaç mil uzaktadır. 

İdeal bir ortamda bu dalgalar engellerle karşılaşmazlar. Düz bir çizgide ilerlemeye devam ederler. Ancak gerçekte, radyo dalgaları ağaçlar ve binalar gibi engellerle karşılaşır ve hava durumu da onları etkiler. Ve bu faktörler de iletişimin gücünü ve kapsamını etkiler. 

Adım 5: Resepsiyon 

Vericiden uzun bir yolculuktan sonra, radyo dalgası alıcıya gider. Tipik olarak, frekansınıza ayarlanmış herkes ses iletiminizi alır. Gönderildiğinde, alıcı anten radyo dalgalarını yakalar ve onları tekrar elektrik sinyaline dönüştürür. 

İletim işleminde olduğu gibi, en iyi ses kalitesi için alıcı anten telsizin çalışma frekansına uygun şekilde ayarlanmalıdır. Anten radyo dalgasını aldığında, onu elektrik sinyallerine dönüştürür ve demodülasyon için gönderir. 

Adım 6: Filtreleme ve Amplifikasyon

İletim işlemi sırasında, ses sinyalleri genellikle istenmeyen gürültü ve parazitle karışır. Bu istenmeyen özellikler ses netliğini etkiler, bu nedenle telsizin bunları filtrelemesi gerekir. 

Alıcı, elektrik sinyalini filtrelemek için bir analog veya dijital sinyal işleme tekniği kullanabilir.  

Bu yöntemler arasında bant geçiren filtreler ve uyarlanabilir gürültü azaltma algoritmaları yer almaktadır. Her iki teknik de gürültü de dahil olmak üzere anlaşılmaz frekansları ortadan kaldırır.

Filtreleme işlemi bittiğinde, ses sinyali amplifikatöre gider. Amplifikatörün rolü, sinyalin genliğini arttırmaktır. Bunu yapmak, demodülasyonu kolaylaştırır

Adım 7: Demodülasyon 

Demodülasyon, verici radyonun ses sinyalini kodlamak için kullandığı modülasyon sürecini tersine çevirir. Demodülasyon tekniği genellikle modülasyon yöntemine bağlıdır.

Örneğin, frekans modülasyonu (FM) ile kodlanan bir mesaj, F3E gibi bir FM demodülasyon yöntemi ile demodüle edilecektir. Alıcı, taşıyıcı dalganın frekansındaki değişiklikleri tespit eder. Daha sonra sinyali, orijinal ses sinyalini temsil eden genlik varyasyonlarına geri dönüştürür.  

Adım 8: Ses Çıkışı 

Çıkış aşaması son adımdır. Burada radyo, güçlendirilmiş sinyali hoparlöre gönderir. Hoparlör daha sonra onu tekrar duyabileceğiniz ses dalgalarına dönüştürür. 

Mikrofon gibi, hoparlör de bir dönüştürücüdür. Elektroakustik transdüksiyon adı verilen bir işlemle elektrik sinyallerini ses dalgalarına dönüştürür. Yani mikrofonların yaptığının tam tersini yapar. Yani mikrofonun dönüştürme işlemini tersine çevirir. 

Hoparlörler dinamik, elektrostatik ve piezoelektrik hoparlörler gibi farklı türlerde olabilir. Ancak çoğu telsiz, taşınabilir ve dayanıklı oldukları için dinamik hoparlör kullanır . Ayrıca net ve yüksek ses üretirler. Bu nedenle, daha önce bahsedilen elektret mikrofonlar için mükemmel bir uyum sağlarlar.

Bir telsiz iletimini yanıtlamak istiyorsanız, PTT düğmesine basın. Ardından, tüm süreç yeniden başlayacaktır. Konuşmayı bitirdiğinizde PTT düğmesini bırakmayı her zaman unutmayın. Bunu yapmak, diğer tarafın yanıt vermesine izin verecektir. 

Sonuç 

Telsizler iki yönlü iletişim cihazlarıdır. Ve yıllar boyunca çeşitli dönüşümler geçirmiş olsalar da, temel bileşenleri aynı kalıyor. Bir anten, hoparlör, mikrofon, piller, verici ve alıcıdan oluşurlar. Bu bileşenler, iletim ve alım sürecinin gerçekleştirilmesine yardımcı olur. 

Bir gönderen PTT (Bas-konuş) düğmesine bastığında, ses dalgaları oluşturur. Ses dalgaları nihayet alıcıya ulaşmadan önce birkaç işlemden geçer. Böylece kullanıcılar, genellikle kısa mesafelerde olmak üzere birkaç milden fazla iletişim kurabilirler.