موجة حاملة

في الاتصالات، الموجة الحاملة carrier wave، الإشارة الحاملة، carrier signal، أو الحامل carrier، هو شكل موجي (عادة جيبي) يكون معدّل (مشكّل) مع تأثير معلومات إشارة لغرض نقل المعلومات.^[1] عادةً ما يكون تردد الموجة الحاملة أعلى بكثير من إشارة الإدخال. عادةً ما يكون الغرض من الموجة الحاملة إما إرسال المعلومات عبر الفضاء كـ موجة كهرومغناطيسية (كما في الاتصال اللاسلكي) ، أو السماح للعديد من الأمواج الحاملة بترددات مختلفة بمشاركة وسيط إرسال مادي مشترك بواسطة مضاعفة تقسيم التردد (كما هو الحال في التلفزيون الكبلي). المصطلح الذي نشأ في الاتصال اللاسلكي ، حيث تنشئ الموجة الحاملة الموجات الراديوية التي تنقل المعلومات (التشكيل) عبر الهواء من المرسل إلى المستقبل. يستخدم المصطلح أيضًا لـ انبعاث غير معدّل في غياب أي إشارة تشكيل.^[2]

طيف التردد لإشارة راديوية نموذجية من مرسل راديو AM أو FM. المحور الأفقي هو التردد ؛ المحور الرأسي هو اتساع أو قوة الإشارة. يتكون من إشارة (C) عند تردد الموجة الحاملة f_C ، مع تضمين التشكيل في نطاقات تردد ضيقة تسمى النطاق الجانبي (SB) فوق وتحت الناقل.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

نظرة عامة

نشأ مصطلح "الموجة الحاملة" بالراديو. في نظام الاتصالات اللاسلكية ، مثل البث الإذاعي أو التلفزيوني ، يتم إرسال المعلومات عبر الفضاء بواسطة موجة الراديو. في نهاية الإرسال ، يتم تطبيق المعلومات ، في شكل إشارة تشكيل ، على جهاز إلكتروني يسمى مرسل. في جهاز الإرسال ، المذبذب الإلكتروني يولد [الجيب المتناوب] التردد الراديوي ؛ هذه هي الموجة الحاملة. يتم استخدام إشارة المعلومات لتعديل الموجة الحاملة ، وتغيير بعض جوانب الحامل ، لإثارة المعلومات على الموجة. يتم تضخيم التيار المتردد وتطبيقه على هوائي جهاز الإرسال ، وهو يشع عن طريق موجات الراديو التي تنقل المعلومات إلى موقع المستقبل. عند جهاز الاستقبال ، تضرب موجات الراديو هوائي جهاز الاستقبال ، مما يؤدي إلى تيار متذبذب صغير فيه ، والذي يتم تطبيقه على جهاز الاستقبال. في المستقبل ، يتم استخراج إشارة التشكيل من الموجة الحاملة المشكلة ، وهي عملية تسمى إزالة التشكيل.

استخدمت معظم الأنظمة الراديوية في القرن العشرين تعديل التردد (FM) أو تعديل السعة (AM) لإضافة معلومات إلى الموجة الحاملة. يظهر تردد الطيف لإشارة AM أو FM مشكّلة من مرسل لاسلكي أعلاه. وتتكون من مكون قوي (C) بتردد الموجة الحاملة $f_{C}$ مع التشكيل الوارد في النطاقات الجانبية الضيق (SB) فوق وتحت تردد الموجة الحاملة . يعتبر تردد محطة الراديو أو التلفزيون هو تردد الموجة الحاملة. ومع ذلك ، فإن الناقل نفسه ليس مفيدًا في إرسال المعلومات ، لذا فإن الطاقة في مكون الناقل هي مضيعة لقدرة المرسل. لذلك ، في كثير من طرق التشكيل الحديثة ، لا يتم إرسال الموجة الحاملة. على سبيل المثال ، في تعديل النطاق الجانبي الفردي (SSB) ، يتم منع الموجة الحاملة (وفي بعض أشكال SSB ، يتم إلغاؤها). يجب إعادة تقديم الموجة الحاملة عند المستقبل بواسطة مذبذب ترددات (BFO).

تُستخدم الأمواج الحاملة أيضًا على نطاق واسع لإرسال قنوات معلومات متعددة من خلال كبل واحد أو وسيط اتصال أخرى باستخدام تقنية مضاعفة تقسيم التردد (FDM). على سبيل المثال ، في نظام تلفزيون الكابل ، يتم توزيع مئات القنوات التلفزيونية على المستهلكين من خلال كابل محوري واحد ، عن طريق تعديل كل قناة تلفزيونية على موجة حاملة بتردد مختلف ، ثم إرسال جميع الحوامل عبر الكابل. في جهاز الاستقبال ، يمكن فصل القنوات الفردية بواسطة مرشح ممر الأمواج باستخدام دارة موالفة بحيث يمكن عرض القناة التلفزيونية المطلوبة. تُستخدم تقنية مماثلة تسمى مضاعفة تقسيم الطول الموجي لإرسال قنوات متعددة للبيانات من خلال الألياف الضوئية عن طريق تعديلها على حاملات ضوئية منفصلة ؛ أشعة الضوء بأطوال موجية مختلفة.

أنظمة تعديل بدون حامل

يتم تضمين المعلومات في إشارة الراديو المشكَّلة في النطاق الجانبي بينما لا ترسل الطاقة في مكون تردد الموجة الحاملة المعلومات نفسها ، لذا فإن أشكال الاتصال اللاسلكي الأحدث (مثل طيف الانتشار و النطاق العريض الفائق) و OFDM المستخدمة على نطاق واسع في شبكات Wi-fi و التلفزيون الرقمي و البث الصوتي الرقمي (DAB) لا تستخدم الموجة الحاملة الجيبية التقليدية.

تسرب الحامل

تسرب الناقل هو التداخل الناجم عن التناقل غير المرغوب أو إزاحة التيار المستمر. وهي موجودة كموجة جيبية غير معدلة داخل عرض النطاق الترددي للإشارة ، حيث يكون اتساعها مستقلًا عن اتساع الإشارة. انظر مازجات الترددات ، لقراءة المزيد حول تسرب الناقل أو تغذية المذبذب المحلي.

انظر أيضاً

المصادر

^ Carrier wave with no modulation transports no information.. University Of Texas. Archived from the original on 2008-04-14. Retrieved on 2008-05-30.
^ المعيار الاتحادي 1037C و MIL-STD-188

[1] Carrier wave with no modulation transports no information.. University Of Texas. Archived from the original on 2008-04-14. Retrieved on 2008-05-30.

[2] المعيار الاتحادي 1037C و MIL-STD-188

[1]

[2]