التقنيات اللاسلكية Wireless technologies


التقنيات اللاسلكية

يطلق اسم التقنيات اللاسلكية Wireless technologies (أو التقانات الراديوية) على التجهيزات التي تستخدم الأمواج الراديوية radio frequencies، أو الأشعة تحت الحمراء infrared، أو الأمواج المكروية microwaves لنقل الإشارات والرسائل عبر المسافات.
وقد حققت التقانات اللاسلكية تطوراً سريعاً في العقدين الأخيرين ومن بين تطبيقاتها الهواتف الخلوية والمساعدات الرقمية الشخصية والشبكات اللاسلكية وأجهزة تحديد الموقع وأجهزة فتح الأبواب من بعد ولوحات مفاتيح الحواسيب وأجهزة التلفزة الساتلية والهواتف اللاسلكية.

لمحة تاريخية

اعتمدت التقانات اللاسلكية في تطورها على الاختراقات التي حققها رواد عظام في الفيزياء والرياضيات والعلوم الهندسية في القرنين التاسع عشر والعشرين. ومن أهمها اكتشاف قدرة الكهرباء على إنتاج المغنطيسية ثم اكتشاف التحريض المغنطيسي فاكتشاف الأمواج الراديوية.

 

 

 

التقنيات اللاسلكية

ويعد تطوير غوغليلمو ماركوني Guglielmo Marconi في أواخر القرن التاسع عشر لنظام البرق اللاسلكي البداية الفعلية لعصر اللاسلكي. وتلا ذلك إنجاز أول بث إذاعي في عام 1906، فإنشاء أول صناعة لاسلكية حقيقية (أجهزة راديو) في العشرينات من القرن العشرين. وقد أدت الحرب العالمية الثانية دوراً مهماً في تطوير التقانات اللاسلكية لتلبية الاحتياجات العسكرية في مجال أنظمة الاتصالات الراديوية والرادار والتشفير. وظهر أول نظام هاتفي لاسلكي مدني (الجيل الأول) في السبعينات من القرن العشرين في الولايات المتحدة الأمريكية. وشهدت التسعينات من القرن العشرين تسارعاً في قطاع اللاسلكي، إذ ظهرت في عام 1991 أولى شبكات الهاتف الخلوي التجارية التي تعتمد على النظام جي إس إم GSM (global system for mobile communications) في الدول الاسكندنافية. واجتاحت خدمة النداء paging أوربا في منتصف التسعينات من القرن العشرين، ثم برزت في أواخره شبكات المعطيات اللاسلكية متوسطة المدى على شكل شبكات محلية لاسلكية ونظام بلوتوث bluetooth. ويعد مطلع القرن الحادي والعشرين بداية عصر الإنترنت اللاسلكية.

مبادئ اللاسلكي

1- تقسيم الأمواج اللاسلكية وانتشارها

يمتد المجال الترددي للأمواج اللاسلكية عموماً حتى 300 غيغاهرتز G hertz، وقد قُسم هذا المجال الواسع إلى مجالات فرعية عديدة.
تضعف الموجة اللاسلكية في أثناء انتشارها بسرعة الضوء في الفضاء (الفراغ)- نتيجة تشتت الطاقة الكهرطيسية- بتناسب عكسي مع مربع المسافة المقطوعة. كما تتعرض الموجة اللاسلكية للامتصاص في أثناء مرورها في أي مواد أخرى غير الفراغ. ويمكن للطاقة اللاسلكية أن تضيع أيضاً بفعل عمليات الانكسار والانعراج والانعكاس وهي الظواهر التي تؤمن انتشاراً بعيد المدى.
وتوجد طرائق عدة للانتشار منها: الأمواج الأرضية والأمواج السماوية التي ترتبط بطبقات جو الأرض (حتى ارتفاع 600 كم تقريباً) والأمواج المباشرة. ويعاني انتشار الأمواج اللاسلكية ظواهر مدمرة أحياناً مثل الخفوت وتعدد المسارات والتبعثر.

2- أنواع التعديل وطرائق كشفها

لا يمكن نقل المعلومات (صوت أو صورة أو معطيات) المراد إرسالها من مكان إلى آخر لاسلكياً على طبيعتها؛ لذا يُستخدم التعديل وهي عملية تحميل المعلومات المطلوب إرسالها على موجة لاسلكية. ويُميَّز بين التعديل التماثلي analog modulation والتعديل الرقمي digital modulation ولكل منهما أنواعه وتقنياته واستخداماته [ تعديل الإشارة].

3- مكونات جهاز الاستقبال اللاسلكي

يوجد تصميمان رئيسان مستخدمان في أجهزة الاستقبال اللاسلكي هما جهاز الاستقبال ذو التحويل المباشر وجهاز الاستقبال السوبرهيتروداين super heterodyne [: البث الإذاعي، الضبط الأتماتي]. ولكل جهاز استقبال مواصفات خاصة منها مجال الترددات وخطوة تغيير الترددات وأنماط العمل وثبات التردد والحساسية والانتقاء وغيرها.