دوره های آموزشی آکادمی پی وی لرن (پروژه محور و ویژه بازار کار)



  • ۳
  • شهریور

جلسه ۰۷ : رسانه های انتقال هدایت ناپذیر

  • دسته‌بندی‌ها :
جلسه ۰۷ : رسانه های انتقال هدایت ناپذیر

        با عرض سلام خدمت کاربران محترم سایت پی وی لرن.
        با جلسه ای دیگر از سری جلسات دوره آموزش کامل مفاهیم شبکه های کامپیوتری در خدمت شما هستیم.
        در این جلسه قصد داریم به معرفی رسانه های انتقال هدایت ناپذیر مانند امواج رادیویی و امواج مایکروویو بپردازیم.

        رسانه های انتقال هدایت ناپذیر یا نامحدود

        رسانه های انتقال هدایت ناپزیر به صورت امواج الکترومغناطیسی و بدون استفاده از هادی های فیزیکی منتشر می‌شوند.
        این ارتباطات اغلب به عنوان ارتباطات بی‌سیم نیز شناخته می‌شود.
        سیگنال ها معمولا از طریق فضای باز پخش می‌شوند و به همین دلیل برای تمام کسانی که دستگاه دریافت سیگنال ها را داشته باشند، این سیگنال ها قابل دسترسی هستند.

        در شکل زیر ببینیم که بخشی از طیف الکترومغناطیس، از ۳KHz تا ۹THz، برای ارتباطات بی‌سیم استفاده می‌شود.

        رسانه های انتقال هدایت ناپذیر

        می‌توانیم انتقالات بی‌سیم را به سه گروه تقسیم کنیم:

        1. امواج رادیویی
        2. امواج مایکروویو
        3. امواج فروسرخ

        در ادامه هر یک از این رسانه های انتقال هدایت ناپذیر را شرح می‌دهیم.

        امواج رادیویی (Radio Waves)

        امواج الکترومغناطیسی که در محدوده فرکانس های ۱KHz تا ۳GHz هستند را به طور معمول امواج رادیویی می‌نامند.

        امواج رادیویی همه سویه هستند. وقتی یک آنتن امواج رادیویی را انتقال می‌دهد، آن را در همه جهات پخش می‌کند.
        هنگامی که یک آنتن امواج را ارسال می‌کند،سیگنال ها می‌توانند توسط هر آنتی دریافت شوند.
        این نوع انتشار (همه سویه) دارای مشکل بزرگی است. امواجی که توسط یک آنتن ارسال می‌شوند، ممکن است با آنتن دیگری که امواجی با فرکانس مشابه ارسال می‌کند، تداخل داشته باشد.

        امواج رادیویی، به ویژه با فرکانس های کم و متوسط، میتوانند از دیوار عبور کنند. این خاصیت هم مزیت هایی دارد و هم معایبی.
        مزیت آن این است که یک رادیو AM می‎تواند امواج را در داخل ساختمان نیز دریافت کند.
        عیب آن هم این است که نمی‌توانیم ارتباط را محدود به داخل یا خارج یک ساختمان کنیم.

        آنتن های همه جهه برای امواج رادیویی

        امواج رادیویی از آنتن های همه سویه که سیگنال ها را در تمام جهات ارسال می‌کند، استفاده می‌کنند.

        امواج رادیویی

        کاربرد های امواج رادیویی

        ویژگی همه جهته بودن ارسال امواج رادیویی برای رسانه ها که یک فرستنده و تعداد زیادی گیرنده دارند، مفید است.

        امواج مایکروویو (Micro Waves)

        نوع دیگر رسانه های انتقال هدایت ناپذیر ، امواج مایکروویو است.
        امواج الکترومغناطیسی با فرکانس بین ۱ تا ۳۰۰ گیگاهرتزی در دسته امواج مایکروویو قرار می‌گیرند.
        امواج مایکروویو یک سویه هستند. هنگامی که یک آنتن این امواج را ارسال می‌کنند، می‌توانند آن ها را متمرکز کنند.
        این به این معنی است که فرستنده و دریافت کننده امواج باید تراز شوند.
        انتشار یک سویه دارای یک مزیت است. می‌توان یک جفت آنتن را بدون تداخل با سایر آنتن ها تراز کرد.

        در ادامه برخی از ویژگی های امواج مایکروویو را توضیح می‌دهیم:

        • انتشار امواج مایکروویو به صورت دید خطی است. از آنجایی که برج های مجهز به آنتن نیاز به دید مستقیم از یکدیگر دارند، برج هایی که فاصله بین آن ها زیاد است باید ارتفاع بلندی داشته باشند
        • امواج با فرکانس بسیار بالا نمی‌توانند به دیواره ها نفوذ کنند. این می‌توانید برای گیرنده هایی که در داخل ساختمان هستند، عیب محسوب شود

        کاربرد ها

        امواج مایکروویو به دلیل یک سویه بودن در زمانی که نیاز به ارتباط یک به یک بین فرستنده و گیرنده است، بسیار مفید هستند.
        این امواج در تلفن های همراه، شبکه های ماهواره ای و شبکه های بی‌سیم استفاده می‌شود.

        انتقال امواج مایکروویو بر دو نوع است:

        • انتقال زمینی
        • انتقال ماهواره ای

        مزایا

        • برای ارتباطات تلفنی (در کل ارتباطات) با فاصله زیاد بسیار مناسب است
        • دی کی زمان می‌تواند ۱۰۰ کانال صوتی را حمل کند

        معایب

        • بسیار گران است

        انتقال زمینی

        برای افزایش فاصله ارتباط در انتقال زمینی مایکروویو، میتوان از آنتن ها به عنوان تکرار کننده ها استفاده کرد.
        سیگنال دریافت شده توسط آنت تکرار شونده می‌تواند به شکل قابل ارسال تبدیل شود و به آنتن بعدی ارسال شود.
        تصویر زیر یک مثال از سیستم ارتباطی تلفن در سرتاسر جهان است.

        امواج مایکروویو

        انتقال ماهواره ای

        در این نوع انتقال از ایستگاه های رله مایکروویو که در فضا قرار دارند، استفاده می‌شود.

        این ماهواره ها در فاصله ۳۶۰۰KM خط استوا زمین و با سرعتی دقیقا برابر سرعت چرخش زمین قرار دارند.
        از انجایی که ماهواره ها در یک مدار جغرافیایی هماهنگ نسبت به زمین قرار دارند، به صورت همیشگی از یک نقطه ثابت روی زمین در دسترس هستند.
        این کار به ایستگاه های زمینی اجازه می‌دهد تا به ماهواره ها در یک نقطه ثابت در آسمان دسترسی داشته باشند.

        انتقال ماهواره ای مایکروویو

        مزایای انتقال ماهواره ای

        • ایستگاه های فرستنده می‌توانند سیگنال های خود را دریافت کنند. با این کار می‌توانند از صحت اطلاعات اطمینان یابند
        • بودن یک ایستگاه رله مایکروویو که از هر جاای قابل دسترس است

        معایب

        • هزینه ساخت، نصب و راه اندازی ماهواره ها بسیار گران است
        • انتقال اطلاعات به صورت شدیدی به شرایط آب و هوایی بستگی دارد و تاثیر پذیر است

        امواج فروسرخ (Infrared Waves)

        امواج فروسرخ یا مادون قرمز با فرکانس های ۳۰۰ تا ۴۰۰THz می توانند برای ارتباطات با برد کوتاه استفاده شوند.
        این امواج در فرکانس های بالا نمی‌تواند به دیوار نفوذ کند. همانطور که گفتیم این قابلیت مزایای خاص خودش را دارد.(جلوگیری از تداخل با سایر سیستم ها)

        وقتی از این امواج از طریق کنترل از راه دور استفاده می‌کنیم، با سایر ریموت ها در همسایگی خودمان تداخل نداریم.
        به هر حال در کنار این مزایا، معایبی از جمله ارتباط برقرار نکردن در فواصل زیاد دارد.
        همچنین در خارج از ساختمان به دلیل وجود نور خورشید که حاوی اشعه های فروسرخ است نمی‌توانیم استفاده کنیم زیرا ارتباط مختل می‌شود و با آن تداخل پیدا می‎کند.

        کاربرد ها

        • باند مادون قرمز تقریبا ۴۰۰THz است که دارای پتانسیل بالا برای انتقال اطلاعات می‌باشد.
          چنین پهنای باند گسترده ای می‌تواند برای ارسال داده های دیجیتال با نرخ انتقال بالا مورد استفاده قرار گیرد.
        • این امواج می‌توانند در ارتباط بین دستگاه هایی مانند موس، صفحه کلید، پرینتر و … استفاده شود.

         

        جلسه معرفی رسانه های انتقال هدایت ناپذیر نیز به پایان رسید.

        در جلسه بعد به معرفی انواع شبکه های کامپیوتری خواهیم پرداخت.

        QR:  جلسه ۰۷ : رسانه های انتقال هدایت ناپذیر
        به اشتراک بگذارید