الطريقه العلميه والفيزيائيه لفكرة عمل الفضائيات واستقبال الاشارة

[تامرالقناوى]

الطريقه العلميه والفيزيائيه لفكرة عمل الفضائيات واستقبال الاشارة

اخوانى اعضاء منتدى المبدعين العرب

اقدم لكم موضوع اشبه بمعلومات عن طريقع عمل الفضائيات
والافكار من الناحيه العلميه والفيزيائيه



وظيفة الاطباق :_

وظيفة الطبق هو تجميع الاشارات الهابطة من القمر الصناعى وعكسها الى بؤرة الطبق .. وتعتمد جودة الاطباق علي عدة عناصر اهمها :-
نوع المادة المصنوع منها الطبق
انتظام او تطابق بؤرة الطبق مع الاذرع التى تتجمع فى هذه البؤرة
خامة وطلاء الطبق
هذا بغض النظر عن قطر الطبق الذى يحدده رغبة المشترى فى رؤية اقمار ذات قوة اشعاع معين .. فعلى
سبيل المثال :-
* الاشارات القادمة من القمر نايل سات تصل قوتها فى مصر الى اكثر من 50dBW مما يتيح استقبالها بطبق قطر 50 سم ..
* قمر عرب سات تصل قوة اشارته فى الاردن من 35 الى 43 وحدة مما يستلزم استخدام طبق قطره 160 سم كحد ادنى ..(هذا مثال .......)
* قمر هوت بيرد يلزمه طبق قطره 90 سم لان قوة الاشارة فى مصر تصل من 40 الى 44 وحدة ..هذه أمثله.......فقط لاغير
عموما كلما قلت قوة الاشارة زادت الحاجة الى اقطار اكبر للطبق .

الخامه المصنع منها طبق الدش

من اهم عناصر جودة الاطباق ان تكون مادة خام الطبق ذات قوة عكس كبيرة .. وافضل مادة هى الالومنيوم لتميزها بهذه الخاصية ..
وقد تم تجربة تصنيع الطبق من خام الفيبرجلاس الا انه ثبت فشلها لعدة اسباب منها عدم صمودها للعوامل الجوية واشعة الشمس ..
ياتى بعد ذلك الاطباق المصنوعة من المعدن ولكنها غير مصمتة ( شبكية ) ورغم انخفاض قدرتها على عكس الاشارات بنفس قوة الاطباق المصمتة الا انها تتميز بصمودها امام الرياح وخاصة فى المناطق الساحلية التى كثيرا ما تتعرض للعواصف الجوية .

بؤرة الطبق (المركز)

قد يكون خام تصنيع الطبق جيد جدا ولكن التصنيع نفسه ردئ فنجد ان الاستقبال ضعيف او مشوش ..
ورغم ان هناك عدد كبير من المصانع المنتجة للاطباق لانجد اكثر مصنعين او ثلاثة فقط ينتجون هذه الاطباق بكفاءة عالية وذلك لان هناك ما يسمى بالاسطمبة - وهى مرتفعة الثمن - والتى يتم تطبيع الطبق عليها ومن ثم اذا كانت الاسطمبة جيدة الصنع ودقيقة جدا تنتج اطباق منتظمة السطح وذات بؤرة مضبوطة ..
والتصنيع هنا ليس فقط فى سطح الطبق وانما ايضا فى الاذرع التى تركب عليها وتتقابل فى البؤرة المحددة ، فاذا لم تكن هذه الاذرع والانحناءات دقيقة القياس فلن تنطبق نقطة التجمع ( موضع الفيدهورن ) على البؤرة وبالتالى لا يتم استقبال الاشارات الرئيسية القوية وانما سيكون استقبالها للاشارات الجانبية الضعيفة .

نوع الطلاء :_

قد يظن البعض ان اي طلاء للطبق ما هو الا لاضافة مظهر جذاب عليه .. ولكن الحقيقة هي ان هناك انواع من الطلاء ذات قدرة كبيرة لعكس الاشارات الكهرومغناطيسية التى تسقط من الاقمار الصناعية ؛ وبذلك تساعد على عكس اكبر قدر ممكن من الاشارات ومنعها من التسرب خلال الطبق .

الطبق المسطح :_

تختلف طريقة عمل الطبق المسطح عن الدش العادى فى انه لايعكس الاشارات بل يمتص تلك الاشارات الواقعة على سطحه متجها الى خلايا توصل الاشارة بعد تكبيرها الى وحدة ال LNB المثبته خلفه ..
ويجب ان تكون وحدة الLNB من النوع الماجنتيك حيث لا يمكن وضع فيدهورن ( الذي يقوم بوظيفة تغيير القطية كما انه لا يستقبل الاشارات التى تقل قوتها عن 40 وحدة ) .

اي الاطباق افضل ؟!

لا يمكن تحديد مصنع للاطباق افضل من الاخر على العموم .. ولكن يمكن القول بان كل مصنع يتميز بمقاس معين من الاطباق ..




ثانيا قطعه الاستقبال
او ماتسمى
وحدات خفض الشوشرة LNB


وظيفة وحدات خفض الشوشرة :_

تتلخص وظيفة وحدات ال LNB فى التقاط الاشارات القادمة من الاقمار الصناعية وتحويلها لتصبح صور تليفزيونية .. وما تفعله وحدة ال LNB بالاشارات يؤثر عليها فى رحلتها الى الشاشة ..
تقوم وحدة ال LNB بتحويل الاشارة الهابطة على صورة اشارات كهرومغناطيسية Microwave الى اشارات كهربائية ثم تكبيرها ثم تحويلها الى حدود الترددات الصحيحة مع تخفيض كمية الشوشرة خلال هذه العمليات الى اقل قدر ممكن ..

والمفاضلة بين جودة وحدات ال LNB التى تستقبل حزمة التردد الواحدة تعتمد على مقدار معامل تخفيض الشوشرة ( عبارة عن النسبة بين نسبة شوشرة الاشارة الداخلة الى نسبة شوشرة الاشارة الخارجة من ال LNB ، ويقاس بالديسبل ) ..

ويجب معرفة انه كلما انخفض هذا المعامل كان افضل .. فعلى سبيل المثالLNB Ku-Band ذو معامل 0.6dB الذى يعتبر افضل من ذاك ذو المعامل 0.8dB ..

كذلك يجب ان نعلم ايضا ان هذا المعامل الذى يكتب عادة على وحدة ال LNB ليس دقيقا باى حال من الاحوال ، فليس هناك وحدتان متساويتان فى هذا المعامل حتى ولو كانا من نفس المصنع .. والاكثر من ذلك فان هذا الرقم يختلف من تردد الى تردد اخر ، بمعنى انه فى تردد 11250 قد يكون المعامل 0.6dB ولكنه فى تردد 11600 يختلف ليكون 0.7dB مثلا ، والرقم المكتوب على الوحدة هو متوسط معامل الشوشرة فى مدى الترددات التى يستقبلها

ولعدم الخبرة بمكونات الرسيفر سنتغادى عن تلك النقطه



ثالثا :
البث بالأقمارالصناعية

يوجد عدد كبير من الأقمار الصناعية على ارتفاع حوالي 35000 كم من سطح الأرض في مدار ثابت مواز لخط الاستواء فتدور مع الأرض بنفس سرعتها بمعنى أنها تظهر ثابتة لسكان الأرض في موقع محدد بدرجة طول معينة لا تتبدل. مثال: HOTBIRD وهو مجموعة من الأقمار التابعة لشركة يوتلسات الأوروبية في 13 درجة شرق خط غرينتش و نايلسات في 7 درجات غرب هذا الخط .

تتلقى هذه الأقمار اشارات من محطات أرضية معينة في نطاقات ترددية مختلفة و تقوم باعادة ارسال الإشارة المتضمنة إما لاشارات تلفيزيونية أو إذاعية أو بيانات انترنات أو بيانات أخرى مستعملة فقط ( لإستعمال الجمهور) نطاقين تردديين مختلفين(النطاق الترددي هوجميع الترددات المحصورة بين قيمتين محددتين) و هما النطاق الترددي C و المحصور بين 3000 ميغاهرتز و 4500 ميغاهرتز و النطاق الترددي Ku المحصور بين 10700 ميغاهرتز و 12750 ميغاهرتز مستعملة ما أسميه بالمردداتtanspondeur و هي الترددات التي يستعملها القمر الصناعي .

البث التناظريanalogic و البث الرقميdigital/Numerique

في السابق و كما هو الشأن للحواسيب القديمة كانت الإشارة تنقل عبر محطات الإرسال القمر الصناعي جهاز الإسقبال التلفيزيون عبر الدوائلر الإلكترونية بشكل تناظري( تماثلي)بمعنى أنها تبقى محتفظة بشكلها الموجي و بالتالي تتأثر بما تجده في طريقها من مشوشات و بالتالي كثيرا ما تكون هذه الإشارة بنوعية رديئة أو في أحسن الأحوال لا تطابق الإشارة الأصلية المرسلة كما أنها من جهة أخرى لا يمكن تحميل المردد الواحد بعدة إشارات فيديوية في نفس الوقت في حين أن البثالرقمي الحديث فيقوم على معالجة الإشارة في المصدر ( على الأرض) و تحويلها إلى أرقام كما يجري في الحواسيب و إرسالها إلى القمر الصناعي و اعادة بثها إلى الشخص العادي حيث يتم استقبالها بأجهزة تستعمل دوائر الكترونية و ديكودر خاص مختلف عن البث التناظري و يعاد تشكيل اإشارة الأصلية الفيديويةو الصوتية بشكل مطابق للشكل الأصلي و بالتالي يكون البث الرقمي نقيا و غير مشوش كما يتميز بكونهه يتقبل تحميل عده اشارات أي عدة قنوات تتجاوز ال8 على نفس التردد و هو ما يعني أن تكلفته أقل من البث التناظري و يفسر التخلي عن هذا الأخير عالميا.

أجهزة الإستقبال

لست خبيرا في الالكترونيك لكن يمكن توضيح عمل اجهزة الاستقبال الحالية بما يلي:

أولا و بسبب البعد الهائل للأقمار الصناعية عن الأرض و كونها تستعمل ترددات فائقة تكون الأشارة الواصلة إلى طح الأرض ضعيفة جدا مما يقتضي توافر هوائي خاص يشمل LNB او الرأس متموضعا على صحن معدني (dish/Parabole) يقوم بالتقاط أكبر قدر من اشارة القمر الصناعية و تجميعها في نقطة معينة يجب أن يوضع فيها ال LNB و هو الهوائي الحقيقي.

يقتضي استقبال الأقمار الصناعية توافر ملتقط اشارة و يشتمل على LNB او ما يسمى لدى العامة بالرأس و هو عبارة عن تجهيز الكترونيمتطور يشتمل على هوائيين صغيرين يلتقط أحدهما الموجات الأفقية Horizontal و الثاني الموجات العموديةVertical حيث يتم الانتقال بينهما من قبل جهاز الاستقبال باستعمال تغير في توتر التيار المرسل في الكابل باتجاه LNB بين 18 فولط للأفقية و 13 فولط للعمودية.

تقوم دوائر الكترونية صغيرة جدا بتضخيم الاشارة الواردة و المجمعة في ال LNB بواسطة الصحن المعدني مستعملة أحد الهوائيين المذكورين و تتم تصفية الإشارة و تضخيمها على مراحل و من ثمة ارسالها الى المستقبل( رسيفر) بالكبل.

كلما كانت مساحة الصحن المعدني كبيرة كلما تلقى أكبر قدر من الاشارة و العكس صحيح كما أن الأمر يتعلق كذلك بنوعية ال LNB فعندما تخص نطاق Ku يجب أن تكون قادرة على استقبال كامل النطاق الترددي Ku و هنا يفضل أن تكون من نوعUniversel ويمكن اعتبار معامل الضجيج في دوائرها معيارا لقردتها حيث كلما كان منخفضا كان الإستقبال أقوى و هو يحسب بالديسيبل dB و حاليا يتراوح في التجهيزات المستعملة بين 0.7 و 0.3 و الأفضل هو 0.3 dB. أما بالنسبة لنطاق ِ فيمكن الاعتماد على" درجة الحرارة المطلقة" K حيث تكون أفضل كلما كانت أخفض علما أنه لنوعية الدوائر الالكترونية و العلامة و الشركة دور لا يستهان به.

يقوم ال LNB بتحويل اشارة القمر الصناعي المستقبلة بعد فصلها و تضخيمها من النطاق الوارد ( بين 3000 و 4500ميغاهرتز للنطاق Cو 10700 إلى 12750 ميغاهرتز للنطاقKu) إلى نطاق أقل يمكن لجهاز الاستقبال التعامل معه



أستقبال الأشارة للقنوات عبر الترددات :_

هي عملية اصطياد الأشارات التى تتم
عن طريق توجيه الطبق إلى القمر تعتبر من
أساسيات هوائى استقبال الأقمار الصناعية
الصناعى المرغوب و يجب فتح
جهاز الريسيفر على قناة معينة
فى ذلك القمر و بالطبع فان أجهزة
الريسيفر الرقمية الحديثة يوجد بها
قنوات مبرمجة بطريقة مسبقة و
لهذا فان عملية اختيار قناة عاملة .
تمثل مشكلة و على أى حال حيث
أن قيم الترددات تتغير بطريقة
مستمرة فانه يمكن الحصول على
بيانات النواقل الحديث من جدول
الترددات الموجود بالأنترنت أو مجلات الستلايت المتخصصة .
و إذا كنت تريد تركيب طبق
هوائى جديد لأول مرة فان عدم
وجود جهاز ريسيفر تماثلى لكى
يتم ضبط أستقبال علية قد يسبب
بعض الصعوبات حيث أن الجهاز
الرقمى يصعب علية إيجاد .لأشارة
و قد يستغرق المزيد من الوقت
للحصول على طيف الأشارة ، و فى أيام
استخدام جهاز الريسيفر التماثلى
كان من السهل جدا تحريك الطبق
حتى تظهر لك صورة غير واضحة
و مع الضبط الدقيق سوف يظهر لك
صورة واضحة على شاشة التليفاز
و لكن هذا الأمر لا يصلح مع جهاز
الريسيفر الرقمى حيث أن الأشارات
الضعيفة . تترجم إلى صورة على
الشاشة و تظل الشاشة سوداء حتى
يتم الحصول على إشارة قوية ) . تقل
عن 03 % ( و عندها سوف تظهر
لك صورة نقية على الشاشة .
و إذا كنت . تستطيع استقبال القمر
الصناعى الذى ترغب فيه فانه يمكنك
استخدام جهاز ريسيفر تماثلى لهذا الغرض .

تحياتى م/تامرالقناوى