محول التردد

في هندسة الراديو، يُعدّ المحوّل الترددي جهازًا للترددات الراديوية يتألف من محوّل ترددات تصاعدي ومحوّل ترددات تنازلي في وحدة واحدة. تُستخدم المحوّلات الترددية مع أجهزة الإرسال والاستقبال لتغيير نطاق الترددات التي يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال الاتصال من خلالها.
في هندسة الطاقة الكهربائية، يعتبر المحول المتوازي محول طاقة كهربائية عالمي يمكنه الجمع والتحويل والتحليل والتحكم في أي مزيج من طاقة التيار المستمر أو التيار المتردد.
استخدام راديو الهواة
على الرغم من أن توسيع نطاق جهاز الإرسال والاستقبال ليس بنفس سهولة استخدام جهاز الراديو واسع النطاق، إلا أن الهواة الذين استثمروا الكثير من المال أو الوقت في جهاز راديو عالي الجودة قد يجدون أنه من الأوفر اقتصاديًا توسيع نطاق جهازهم عند توفر نطاقات تردد جديدة، بدلاً من استبداله. يدعم بعض مصنعي أجهزة الإرسال والاستقبال إضافة محولات التردد، ويصممون دوائر كهربائية وكابلات توصيل خاصة بها.
استخدام النطاق العالي
تُستخدم محولات التردد بشكل شائع في هواية الراديو لتحويل أجهزة الإرسال والاستقبال المصممة للعمل على نطاقات التردد العالي (HF) أو التردد العالي جدًا (VHF) للعمل على نطاقات تردد أعلى (الميكروويف). يُشار إلى جهاز الإرسال والاستقبال المستخدم بهذه الطريقة باسم راديو التردد المتوسط (IF) ، مما يدل على أنه يتصل بإلكترونيات "التردد المتوسط" في سلسلة مراحل جهاز الإرسال والاستقبال.
تشمل تركيبات أجهزة الإرسال والاستقبال/محولات التردد الشائعة محولات تردد بترددات 50 ميجاهرتز ، و70 ميجاهرتز ، و 144 ميجاهرتز ، و 222 ميجاهرتز ، و 432 ميجاهرتز ، مصممة للاستخدام مع أجهزة راديو بتردد وسيط 28 ميجاهرتز، ومحولات تردد بترددات 50 ميجاهرتز ، و 902 ميجاهرتز ، و 1296 ميجاهرتز ، و 2304 ميجاهرتز ، و 3456 ميجاهرتز ، و 5706 ميجاهرتز ، و 10368 ميجاهرتز، مصممة للاستخدام مع أجهزة راديو بتردد وسيط 144 ميجاهرتز . تتضمن بعض محولات التردد خاصية تبديل الإرسال/الاستقبال مدمجة في تصميمها، بينما تتطلب وحدات أخرى تبديلًا خارجيًا. يُعد استخدام التبديل الخارجي شائعًا في التطبيقات التي تتضمن مضخمات أولية ومضخمات إشارة .
يتم دمج بعض المحولات في أغلفة مقاومة للماء لتثبيتها على برج راديو أو هيكل دعم هوائي آخر لجعل الجهاز أقرب ما يمكن إلى الهوائي لتقليل فقدان الإشارة في خط النقل .
تتناول المقالة الخاصة بالراديو متعدد الوسائط عالي السرعة أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية التي تستخدم معيار 802.11 (واي فاي) مع المحولات لتحقيق اتصال النطاق العريض اللاسلكي في نطاقات التردد المخصصة لمشغلي الراديو الهواة.
استخدام النطاق المنخفض
يمكن استخدام محولات التردد أيضًا في التطبيقات التي يكون فيها تردد محول التردد أقل من تردد جهاز الإرسال والاستقبال، وتكون قيود التصميم في هذه الحالات عادةً أقل صرامة. تتوفر عدة نطاقات تردد منخفضة حول العالم لهواة الراديو ، والمحطات التجريبية المرخصة، وبعض الهواة غير المرخصين. تستخدم محولات التردد لهذه النطاقات منخفضة التردد عادةً أجهزة إرسال واستقبال عالية التردد كجهاز راديو متوسط التردد.
تُستخدم بعض المحولات للاتصالات حيث تكون محطة واحدة أو أكثر تحت الأرض، مثل المناجم، أو تحت الماء، مثل الغواصات الضحلة.
استخدام تحويل الطاقة

تاريخياً، كان مصطلح "المحول" يُطلق على جهاز كهروميكانيكي، تم اختراعه في بريطانيا في عشرينيات القرن العشرين، لإنتاج تيار مباشر عالي الجهد من مصادر التيار المتردد لتوزيع الطاقة بكفاءة عبر خطوط النقل لمسافات طويلة. [ 1 ]
تتميز المحولات الحديثة بتعدد استخداماتها، وهي في الغالب مصنوعة بالكامل من أشباه الموصلات. تُستخدم هذه المحولات لتحويل ودمج أنواع مختلفة من الطاقة الكهربائية، مثل الألواح الشمسية، والبطاريات، ومولدات طاقة الرياح، وخلايا الوقود، وشبكة الكهرباء، والمولدات، وأحمال التيار المستمر والتيار المتردد. ومن خلال التحليل التلقائي للطاقة وتحويلها بين الفولتيات المختلفة، وبين التيار المتردد والتيار المستمر، يُمكّن المحول تدفق الطاقة بين جميع أنواع الأجهزة.
مع ظهور الشبكات الذكية، أصبحت محولات التردد شائعة الاستخدام للغاية، إذ تجمع بين الطاقة المتجددة وإدارة الطلب وتخزين الطاقة المجتمعية داخل المنازل أو المكاتب. كما تعمل محولات التردد على تصحيح معامل القدرة محليًا ، مما يقلل بشكل كبير من فقد الطاقة في الشبكة. [ 2 ]
مراجع
- ↑ أريلاغا، ج. (1998). نقل التيار المستمر عالي الجهد . معهد الهندسة والتكنولوجيا. ص 2. ISBN 0-85296-941-4.
- ↑ "تحديث استشاري حول الشبكة الذكية من معهد أبحاث الطاقة الكهربائية" (ملف PDF) . بالو ألتو، كاليفورنيا: معهد أبحاث الطاقة الكهربائية. 25 مايو 2011. مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 5 نوفمبر 2013.
- "صناعة إلكترونيات الطاقة المتقدمة للطاقة المستدامة" بقلم هارت أكيرسون
- "محولات ترددات الميكروويف متعددة النطاقات للمركبة الجوالة" بقلم بول ويد W1GHZ
- "محول تردد بتردد 222 ميجاهرتز لجهاز FT-817" بقلم بول ويد W1GHZ
- "محول تردد أحادي اللوحة بدون ضبط، بتردد 23 سم (1296 ميجاهرتز)" بقلم ريك كامبل KK7B
- "محول تردد بدون ضبط لتردد 2304 ميجاهرتز" بقلم جيم ديفي WA8NLC
- "محول تردد معدل لتحويل إشارات SSB CB إلى LF للاتصالات الصوتية عبر الأرض" بقلم برايان بيس W1IR
- "تصميم محول تردد بتردد 70 ميجاهرتز مع وصف تفصيلي وتفاصيل البناء" بقلم بو هانسن OZ2M
- هواة اللاسلكي
