تردد متوسط

التردد المتوسط ​​( MF ) هو تصنيف الاتحاد الدولي للاتصالات ^{[ 1 ] [ 2 ]} للترددات الراديوية (RF) في نطاق 300 كيلوهرتز (kHz) إلى 3 ميجاهرتز (MHz). جزء من هذا النطاق هو نطاق بث AM للموجة المتوسطة (MW) . يُعرف نطاق MF أيضًا بنطاق الهكتومتر ، حيث تتراوح أطوال موجاته من 1000 إلى 100 متر. تُسمى الترددات التي تلي MF مباشرةً بالتردد المنخفض (LF)، بينما يُعرف النطاق الأول من الترددات الأعلى بالتردد العالي (HF). يُستخدم نطاق MF بشكل أساسي في بث راديو AM ، ومنارات الراديو الملاحية ، والاتصالات البحرية بين السفن والشواطئ، ومراقبة الحركة الجوية عبر المحيطات .    

تنتشر الموجات الراديوية ذات الأطوال الموجية المتوسطة عبر الموجات الأرضية وانعكاسها من طبقة الأيونوسفير (وتُسمى الموجات السماوية ). ^{[ 3 ]} تنتقل الموجات الأرضية فوق سطح الأرض مباشرةً، متتبعةً تضاريسها. عند هذه الأطوال الموجية، يمكنها أن تنحني ( تنحرف ) فوق التلال، وتتجاوز الأفق المرئي ، على الرغم من إمكانية حجبها بواسطة السلاسل الجبلية. تمتص الأرض الموجات الأرضية تدريجيًا، لذا تتناقص قوة الإشارة بشكل أُسّي مع المسافة من هوائي الإرسال. تغطي محطات الراديو المتوسطة النموذجية نطاقًا يصل إلى عدة مئات من الكيلومترات/الأميال من جهاز الإرسال، مع مسافات أطول فوق الماء والأرض الرطبة. ^{[ 4 ]} تستخدم محطات البث المتوسطة الموجات الأرضية لتغطية مناطق استقبالها.

يمكن لموجات التردد المتوسط ​​أن تنتقل لمسافات أطول عبر الانتشار الجوي ، حيث تنكسر الموجات الراديوية المنبعثة بزاوية نحو السماء عائدةً إلى الأرض بفعل طبقات الجسيمات المشحونة ( الأيونات ) في طبقة الأيونوسفير ، وهما الطبقتان E و F. مع ذلك، في أوقات معينة، قد تصبح الطبقة D (التي تقع على ارتفاع أقل من الطبقتين E وF المنكسرتين) مشوشة إلكترونيًا، فتمتص موجات الراديو ذات التردد المتوسط، مما يعيق انتشارها الجوي. يحدث هذا عندما تكون طبقة الأيونوسفير متأينة بشدة، كما هو الحال خلال النهار، وفي فصل الصيف، وخاصةً في أوقات النشاط الشمسي المرتفع .

في الليل، وخاصةً في أشهر الشتاء وأوقات انخفاض النشاط الشمسي، قد تختفي طبقة D الأيونوسفيرية تقريبًا. عند حدوث ذلك، يمكن استقبال موجات الراديو متوسطة التردد بسهولة على بُعد مئات أو حتى آلاف الأميال، حيث ينكسر الإشارة بفعل طبقة F المتبقية. يُعدّ هذا مفيدًا جدًا للاتصالات بعيدة المدى، ولكنه قد يتداخل أيضًا مع المحطات المحلية. نظرًا لمحدودية عدد القنوات المتاحة في نطاق بث الموجات المتوسطة، تُعاد تخصيص الترددات نفسها لمحطات بث مختلفة تفصل بينها مئات الأميال. في الليالي التي يكون فيها انتشار الموجات السماوية جيدًا، قد تنعكس إشارات المحطات البعيدة عن الأيونوسفير وتتداخل مع إشارات المحطات المحلية على التردد نفسه. يخصص اتفاق البث الإقليمي لأمريكا الشمالية (NARBA) قنوات معينة للاستخدام الليلي عبر مناطق خدمة موسعة باستخدام الموجات السماوية من قِبل عدد قليل من محطات البث AM المرخصة خصيصًا. تُسمى هذه القنوات بالقنوات الواضحة ، ويُطلب من المحطات، التي تُسمى محطات القنوات الواضحة ، البث بقدرات أعلى تتراوح بين 10 و50  كيلوواط.

يُعدّ البث الإذاعي بتقنية AM أحد الاستخدامات الرئيسية لهذه الترددات ؛ حيث تُخصّص لمحطات راديو AM ترددات في نطاق الموجات المتوسطة من 526.5 كيلوهرتز إلى 1606.5 كيلوهرتز ^{[ 5 ]} في أوروبا؛ وفي أمريكا الشمالية، يمتد هذا النطاق من 525 كيلوهرتز إلى 1705 كيلوهرتز ^{[ 6 ].} كما تسمح بعض الدول بالبث في نطاق 120 مترًا من 2300 إلى 2495 كيلوهرتز؛ وتُستخدم هذه الترددات في الغالب في المناطق الاستوائية. وعلى الرغم من كونها ترددات متوسطة، إلا أن نطاق 120 مترًا يُعامل عمومًا كأحد نطاقات الموجات القصيرة .     

تُستخدم عدة ترددات لخفر السواحل وغيرها من الاتصالات بين السفن والشاطئ ضمن نطاق 1600 إلى 2850  كيلوهرتز. ومن أمثلة هذه الترددات: مركز تنسيق الإنقاذ البحري الفرنسي (MRCC) على ترددي 1696  و2677  كيلوهرتز، وخفر سواحل ستورنواي على تردد 1743  كيلوهرتز، وخفر السواحل الأمريكي على تردد 2670  كيلوهرتز، وخفر سواحل ماديرا على تردد 2843  كيلوهرتز. ^{[ 7 ]} وتبث سفينة الأبحاث البحرية الملكية نورثوود في إنجلترا بيانات الطقس على تردد 2618.5  كيلوهرتز. ^{[ 8 ]} وتشغل منارات الراديو الملاحية غير الاتجاهية (NDBs) المستخدمة في الملاحة البحرية والجوية نطاقًا تردديًا من 190 إلى 435  كيلوهرتز، وهو نطاق يتداخل من التردد المنخفض إلى الجزء السفلي من نطاق التردد المتوسط.

يُعدّ تردد 2182  كيلوهرتز تردد النداء والاستغاثة الدولي للاتصالات الصوتية البحرية بتقنية SSB (الهاتف اللاسلكي). وهو يُشابه القناة 16 على نطاق VHF البحري. وكان تردد 500  كيلوهرتز لسنوات عديدة تردد الاستغاثة والطوارئ البحرية ، وهناك العديد من أجهزة NDB بين 510 و530  كيلوهرتز. ويشغل نظام Navtex ، وهو جزء من النظام العالمي الحالي للسلامة والاستغاثة البحرية، الترددين 518  كيلوهرتز و490  كيلوهرتز لبث النصوص الرقمية الهامة. وأخيرًا، توجد نطاقات SSB للطيران وغيرها من نطاقات الاتصالات المتنقلة من 2850  كيلوهرتز إلى 3500  كيلوهرتز، والتي تعبر الحدود بين نطاق MF ونطاق HF . ^{[ 9 ]}

يُعرف نطاق هواة الراديو باسم 160 مترًا أو "النطاق العلوي"، وهو يقع بين 1800 و2000  كيلوهرتز (يختلف التخصيص حسب الدولة ويبدأ من 1810  كيلوهرتز خارج الأمريكتين). يبث هواة الراديو على هذا النطاق إشارات مورس (CW) ، وإشارات رقمية، وإشارات صوتية بتقنيتي SSB وAM. بعد المؤتمر العالمي للاتصالات الراديوية 2012 (WRC-2012)، خُصص نطاق جديد لخدمة هواة الراديو بين 472 و479  كيلوهرتز لأنماط النطاق الضيق والخدمة الثانوية، وذلك بعد دراسات موسعة حول الانتشار والتوافق أجرتها مجموعة تجارب ARRL 600 متر وشركاؤها حول العالم. وفي السنوات الأخيرة، سُمح أيضًا بتشغيل محدود لهواة الراديو في نطاق 500  كيلوهرتز في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وألمانيا والسويد. ^{[ 10 ]}

تقوم العديد من الهواتف المنزلية المحمولة أو اللاسلكية، وخاصة تلك التي تم تصميمها في الثمانينيات، بنقل إشارات صوتية FM منخفضة الطاقة بين الوحدة الأساسية الموضوعة على سطح الطاولة والهاتف المحمول على ترددات تتراوح بين 1600 و 1800  كيلو هرتز. ^{[ 11 ]}

تشمل هوائيات الإرسال الشائعة الاستخدام في هذا النطاق هوائيات أحادية القطب مثبتة على الصاري ، وهوائيات أحادية القطب سلكية ذات تحميل علوي مثل هوائيات L وT المقلوبة ، وهوائيات ثنائية القطب سلكية . ويتطلب انتشار الموجات الأرضية ، وهو النوع الأكثر استخدامًا عند هذه الترددات، هوائيات مستقطبة رأسيًا مثل الهوائيات أحادية القطب.

تُعدّ هوائيات الإرسال أحادية القطب، التي يتراوح طولها بين ربع وخمسة أثمان الطول الموجي، الأكثر شيوعًا، وهي كبيرة الحجم عند هذه الترددات، إذ يتراوح مداها بين 25 و250 مترًا (82 إلى 820 قدمًا)، مما يستلزم استخدام صاري راديو طويل . عادةً ما يُزوّد ​​الصاري المعدني نفسه بالطاقة ويُستخدم كهوائي، ويُثبّت على عازل خزفي كبير لعزله عن الأرض؛ ويُسمى هذا العازل مُشعّ الصاري . يتطلب هوائي أحادي القطب، خاصةً إذا كان قصيرًا كهربائيًا ، توصيلًا أرضيًا جيدًا ومنخفض المقاومة لتحقيق الكفاءة، لأن مقاومة الأرض تكون متصلة على التوالي مع الهوائي وتستهلك طاقة جهاز الإرسال. تستخدم محطات الراديو التجارية نظام تأريض يتكون من العديد من كابلات النحاس المدفونة على عمق ضحل في الأرض، والتي تشع من قاعدة الهوائي لمسافة تُقارب ربع الطول الموجي. في المناطق ذات التربة الصخرية أو الرملية حيث تكون موصلية الأرض ضعيفة، تُستخدم أحيانًا أقطاب مُوازنة فوق الأرض. 

غالباً ما تستخدم أجهزة الإرسال ذات الطاقة المنخفضة أقطابًا أحادية قصيرة كهربائيًا بربع موجة مثل هوائيات L أو T المقلوبة ، والتي يتم وضعها في حالة رنين مع ملف تحميل في قاعدتها.

لا يشترط أن تكون هوائيات الاستقبال بنفس كفاءة هوائيات الإرسال، إذ أن نسبة الإشارة إلى الضوضاء في هذا النطاق تعتمد على الضوضاء الجوية. يكون مستوى الضوضاء في جهاز الاستقبال أقل بكثير من مستوى الضوضاء في الإشارة، لذا يمكن استخدام هوائيات صغيرة الحجم مقارنةً بالطول الموجي، والتي تكون غير فعالة وتنتج إشارة ضعيفة. يمكن تضخيم الإشارة الضعيفة من الهوائي في جهاز الاستقبال دون إدخال ضوضاء ملحوظة. أكثر هوائيات الاستقبال شيوعًا هو هوائي الحلقة الفريتية (المعروف أيضًا بهوائي قضيب الفريت )، وهو مصنوع من قضيب فيريتي ملفوف حوله سلك رفيع. يتميز هذا الهوائي بصغر حجمه، ما يجعله عادةً مُغلفًا داخل علبة الراديو. إلى جانب استخدامها في أجهزة راديو AM، تُستخدم هوائيات الفريت أيضًا في أجهزة استقبال تحديد اتجاه الراديو المحمولة (RDF). يتميز هوائي قضيب الفريت بنمط استقبال ثنائي القطب مع نقاط انعدام حادة على طول محور القضيب، بحيث يكون الاستقبال في أفضل حالاته عندما يكون القضيب عموديًا على جهاز الإرسال، ولكنه يتلاشى تمامًا عندما يُشير القضيب مباشرةً إلى جهاز الإرسال. كما تُستخدم أنواع أخرى من الهوائيات الحلقية وهوائيات الأسلاك العشوائية .

• الطيف الكهرومغناطيسي
• نظام السلامة البحرية العالمي في حالات الطوارئ
• شبكة الاتصالات الإذاعية البحرية
• نافتكس
• أنواع الانبعاثات الراديوية

• المعيار الفيدرالي 1037C

• تشارلز ألين رايت وألبرت فريدريك بوتشستين، " الاتصالات الهاتفية، مع تطبيقات خاصة على التيارات المترددة متوسطة التردد والقوى الدافعة الكهربائية ". نيويورك [وغيرها] شركة ماكجرو هيل للنشر، الطبعة الأولى، 1925. رقم مكتبة الكونغرس 25008275

• توميسلاف ستيماتش، " تعريف نطاقات التردد (VLF، ELF ... إلخ) ". الصفحة الرئيسية لـ IK1QFK (vlf.it).