الضغط
التذبذب المتقطع (Squegging) مصطلح هندسي لاسلكي ، وهو اختصار لكلمة " التخميد الذاتي" (self-quenching ). يُنتج المذبذب المتقطع أو المتذبذب ذاتي الحجب إشارة خرج متقطعة أو متغيرة. التذبذب المتقطع هو تذبذب يتزايد ثم يتناقص بثابت زمني أطول بكثير من التردد الأساسي للتذبذب. على سبيل المثال، في نظام لاسلكي قد يصل فيه تردد الموجة الحاملة إلى ملايين الدورات في الثانية، قد يحدث التذبذب المتقطع بتردد مئات أو آلاف المرات في الثانية.
لوحظ هذا التأثير في البداية في أجهزة استقبال الراديو القديمة، حيث كان يتسبب في انخفاض الإشارة الخارجة دوريًا إلى الصفر، أو بدلاً من ذلك، في ظهور ذروة تُصدر صوت "فرقعة" دوري في سماعات الرأس أو مكبر الصوت . في الحالة الأخيرة، كان يُعرف غالبًا باسم " التشويش الناتج عن صوت المحرك ". كان السبب الرئيسي لهذا التأثير هو استخدام مذبذب بين مراحل التضخيم، والذي يتميز باستجابة غير خطية تتسبب في ارتفاع وانخفاض التضخيم على مدى فترة زمنية أطول بكثير من إشارة تردد الراديو. ويمكن تصحيح هذا التشويش عادةً عن طريق تغيير بعض المكونات إلى مكونات ذات قيم مختلفة قليلاً.
استُخدم هذا التأثير لاحقًا عمدًا لإنتاج أنواع معينة من الإشارات. صُمم جهاز استقبال الراديو فائق التجديد لأرمسترونغ بحيث ترتفع حساسية الجهاز مع ازدياد التذبذب ، ثم تتوقف عندما لا تعود نقطة التشغيل تستوفي معيار باركهاوزن للاستقرار . يعود المذبذب إلى حالته الأولية، وتبدأ الدورة من جديد، منتجًا إشارة خرج بقدرة أقل. والنتيجة هي أن إشارة الراديو المُدخلة الثابتة تتحول إلى سلسلة من إشارات خرج أقصر بتردد أقل بكثير، مما ينتج إشارة مسموعة. [ 1 ]
استُخدم هذا النظام أيضاً في بعض أنظمة الرادار المبكرة لإنتاج نبضات كهربائية دورية قصيرة لتشغيل أجهزة الإرسال. كما استُخدمت نسخ منخفضة الطاقة من هذا المفهوم نفسه في أجهزة الكشف عن المعادن وعلامات تعريف الحيوانات البرية لسنوات عديدة.
فرك غير مرغوب فيه
لإنتاج إشارة خرج مفيدة من إشارة الراديو الضعيفة المستقبلة ، إشارة كافية لتشغيل سماعات الرأس مثلاً، استخدمت أجهزة استقبال الراديو القديمة نوعاً من التغذية الراجعة لتضخيم الإشارة. ومن بين أكثر التقنيات شيوعاً جهاز الاستقبال التجديدي ، الذي يُعيد تغذية خرج الصمام المفرغ المُضخّم إلى مدخله، مما يُضخّم الإشارة. بالنسبة للنغمات القصيرة والثابتة، كشفرة مورس ، أدى ذلك إلى تضخيم هائل من صمام واحد، والذي كان باهظ الثمن آنذاك.
لكي يكون نظام التغذية الراجعة هذا فعالاً، كان لا بد من تغذية الخرج إلى مذبذب، غالباً ما يكون دائرة رنين LC . إذا لم تكن مكونات المذبذب متطابقة بدقة، فقد يظهر تأثير غير خطي يؤدي إلى زيادة التضخيم بشكل كبير لدرجة تحميل الدائرة عند ازدياد قوة الإشارة، أو إلى انخفاضها إلى الصفر عند انخفاضها. هذا بدوره يتسبب في توقف جهاز الاستقبال عن العمل حتى تتم إعادة ضبط الإشارة في المذبذب تلقائياً، وهو ما يحدث بمعدل تحدده عادةً المكثفات في الدائرة. ثم يعود الجهاز للعمل مرة أخرى، وغالباً ما تتكرر هذه العملية، مما يؤدي إلى توقف جهاز الاستقبال عن العمل على فترات منتظمة.
يؤدي سوء التصميم أو ضعف الحماية إلى تذبذبات عالية التردد عند إعادة توصيل الخرج بالمدخل، خاصةً إذا كانت كابلات الإدخال والإخراج متصلة ببعضها لمسافة طويلة. تتسبب هذه التذبذبات في تيارات عالية في مراحل الخرج، ومع ضعف فصل مصدر الطاقة، يؤثر ذلك سلبًا على انحياز مرحلة الإدخال ويعطل التذبذبات عالية التردد، مما يؤدي إلى حدوث تشويش. يمكن تقليل هذه التذبذبات باستخدام مقاومة متسلسلة أو حبة فيريت بالقرب من بوابة أو موصل قاعدة العنصر النشط.
مع تطور فن تصميم أجهزة الاستقبال، أصبح تشوه الإشارة أقل شيوعًا، إذ أصبح لدى المصممين فهم أفضل لأنواع إعدادات المذبذبات التي تتجنب هذا التأثير. علاوة على ذلك، ساهم ظهور جهاز الاستقبال فائق التغاير وبث الصوت عبر راديو AM في تقليل هذا التأثير، لأن هذه الأنظمة لم تستخدم الكثير من التغذية الراجعة في أي مرحلة، كما أن إدخال تقنيات التحكم النشط، مثل التحكم التلقائي في الكسب، قضى عليه تمامًا. وقد استخدم جهاز الاستقبال الخاص بأرمسترونغ هذا التأثير كنظام تحكم.
يُطلق على صوت "الضغط" في مكبرات الصوت عادةً اسم "القيادة الآلية" لأنه يبدو في مكبر الصوت مثل محرك قارب خارجي بسرعة منخفضة.
الضغط المتعمد
كان هذا التأثير معروفاً جيداً من عشرينيات القرن العشرين وحتى خمسينياته، وأصبح وسيلة لإنتاج مخرجات دورية بشكل متعمد. وكان هذا مفيداً بشكل خاص في أنظمة الرادار المبكرة.
يعمل الرادار (عادةً) عن طريق إرسال نبضات قصيرة من إشارات الراديو ذات طاقة عالية جدًا، مما يتطلب مصادر طاقة قادرة على توليد هذه النبضات الكهربائية، وأنابيب قادرة على العمل معها. كان هذا مكلفًا في كثير من الأحيان، إذ يتطلب استخدام العديد من الصمامات الثلاثية . أما بالنسبة للأنظمة التي تتطلب طاقة أقل، مثل الرادارات الصغيرة المثبتة في الطائرات، فقد استُخدم تعديل تردد الموجة الحاملة بشكل متعمد لتوليد هذه النبضات من دائرة أبسط بكثير. في هذه الحالة، يُستخدم أحيانًا مصطلح "تعديل التردد" لوصف هذه العملية. [ 2 ]
في وقت لاحق من الحرب، طُرح مفهوم تعديل عرض النبضة ، باستخدام مغنطرونات التجويف في البداية ، ثم جرى تكييفه لاحقًا مع أجهزة الراديو التقليدية ذات الترددات العالية جدًا . تُولّد هذه الأنظمة أيضًا نبضات قصيرة من الإشارة، ومثل الرادار، تم تحقيق بعضها باستخدام تقنية التشويش. وظلت هذه التقنية مستخدمة في أجهزة الإرسال منخفضة التكلفة في أجهزة مثل أجهزة الكشف عن المعادن وأجهزة تتبع الحيوانات، حيث تكون هناك حاجة إلى خرج دوري بمستويات طاقة منخفضة نسبيًا. [ 3 ]
براءات الاختراع
- براءة الاختراع الأمريكية رقم 3782730 ، هورشلر، ستيفن أ.، "كرة الغولف"، نُشرت في 2 ديسمبر 1971، وصدرت في 1 يناير 1974
- براءة الاختراع الأمريكية رقم 1424065 ، أرمسترونغ، إي إتش، "نظام الإشارة"، نُشرت في 27 يونيو 1921، وصدرت في 25 يوليو 1922
انظر أيضاً
مراجع
الاقتباسات
- ↑ أدريان، أندريه. "تشويش ترانزستور MOSFET: السبب والعلاج" (ملف PDF) . إلكترونيات الترددات العالية . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2014 .
- ↑ ASV 1985 ، ص 360.
- ↑ مويل، جوزيف د. "هل كانت تلك علامة للحياة البرية حقًا؟" . تم الاسترجاع في 5 مايو 2014 .
مصادر
- سميث، ر.أ.؛ هانبري-براون، ر.؛ مولد، أ.ج.؛ وارد، أ.ج.؛ ووكر، ب.أ. (أكتوبر 1985). "ASV: الكشف عن السفن السطحية بواسطة الرادار المحمول جواً". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات . 132 (6): 359-384 .
- التذبذب
- إيصالات الكهرباء
- مشاريع هندسية قصيرة
