More Related Content
Similar to الهوائيات وانتشار الموجات.pdf
Similar to الهوائيات وانتشار الموجات.pdf (18)
الهوائيات وانتشار الموجات.pdf
- 2. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
1
مقدمة
،وحده هلل احلمد
حممد ،بعده نيب ال من على والسالم والصالة
عبد بن
اهلل
وعلى
آله
:وبعد ،وصحبه
واملهين التقين للتدريب العامة املؤسسة تسعى
ال املدربة الوطنية الكوادر لتأهيل
قادر
ة
نتيجة االهتمام هذا ويأتي ،العمل سوق يف املتوفرة واملهنية والفنية التقنية الوظائف شغل على
حنو جمملها يف تصب اليت الوطن هذا قادة لدن من السديدة للتوجهات
إجياد
متكامل وطن
يعتمد
ًايذات
ثم اهلل على
االستمرار أجل من واإلميان بالعلم املسلح شبابه قوة وعلى موارده على
ًامقد
تع اهلل بعون لتصل :التنموي التقدم عجلة دفع يف
ا
ىل
املتقدمة الدول ملصاف
ًايصناع
.
التجارب مع تتفق إجيابية خطوة املناهج وتطوير لتصميم العامة اإلدارة خطت وقد
املت الدولية
سوق متطلبات حتاكي حديثة علمية أساليب وفق ،التدريبية الربامج بناء يف قدمة
املعايري إعداد مشروع يف اخلطوة هذه متثلت وقد ، متطلباته لتليب ختصصاته بكافة العمل
الركيزة ميثل الذي الوطنية املهنية
األساسية
يف املعايري تعتمد إذ ،التدريبية الربامج بناء يف
على بنائها
العامة واملؤسسة العمل سوق متثل ختصصية جلان تشكيل
واملهين التقين للتدريب
هذه لتخرج ،العمل سوق متطلبات تفرضه الذي العملي الواقع مع العلمية الرؤية تتوافق حبيث
مت بنظرة النهاية يف اللجان
كاملة
أكثر تدرييب لربنامج
ًاقالتصا
واقعية وأكثر ،العمل بسوق
متطل حتقيق يف
باته
األساسية
.
وتتناول
التدريبية احلقيبة هذه
"
ا
املوجات وانتشار هلوائيات
"
ملتدربي
ختصص
"
"االتصاالت
التقنية للكليات
.التخصص هلذا الالزمة املهارات اكتساب كيفية تتناول حيوية موضوعات
التدريبية احلقيبة هذه يديك بني تضع وهي املناهج وتطوير لتصميم العامة واإلدارة
تأمل
ّْوجل عز اهلل من
أن
ب تسهم
الشكل
بأسلوب ،الالزمة الضرورية املهارات تأصيل يف مباشر
،التعقيد من خيلو مبسط
مدعم
هذه اكتساب عملية تدعم اليت واألشكال بالتطبيقات
.املهارات
نسأل واهلل
أن
و إعدادها على القائمني يوفق
ويرضاه؛ حيبه ملا منها املستفيدين
أن
ه
جم مسيع
.الدعاء يب
املناهج وتطوير لتصميم العامة اإلدارة
- 3. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
2
الفهـــرس
املوضـــــوع
الصفحةرقم
الوحدة
األوىل
الكهرومغناطيسيةاملوجات:
5
1
-
1
الكهرومغناطيسية املوجات خصائص
6
1
-
1
-
1
املوجة سرعة
7
1
-
1
-
2
املوجي والطول الرتدد
7
1
-
1
-
3
املوجة وجبهة األشعة
9
1
-
1
-
4
العكسي الرتبيع وقانون الكروية املوجات
11
1
-
1
-
5
االستقطاب
11
1
-
2
االنتشار لوسط الكهربائية اخلصائص
14
1
-
3
الكهرومغناطيسية للموجات الضوئية اخلصائص
15
1
-
4
أن
الكهرومغناطيسية املوجات تشار
17
1
-
4
-
1
املوجات
األرضية
11
1
-
4
-
2
الفراغية املوجات
19
1
-
4
-
3
السماوية املوجات
21
الوحدة على تدريبات
األوىل
21
املنتظمةاملستويةاملوجات:الثانيةالوحدة
21
2
-
1
املوجة معادلة
29
2
-
2
االنتشار ثابت
31
2
-
3
املوجة معاوقة
32
2
-
4
أن
يف املنتظمة املستوية املوجات تشار
األ
وسا
املختلفة
32
2
-
4
-
1
يف االنتشار
األ
وسا
الفقد عدمية
32
2
-
4
-
2
يف االنتشار
األ
وسا
و التوصيل اجليدة
األ
وسا
العزل جيدة
35
2
-
5
مستوية أسطح على املنتظمة املستوية للموجات املتعامد السقو
36
2
-
6
للموجات الطاقة حساب
املنتظمة املستوية الكهرومغناطيسية
41
الثانية الوحدة على تدريبات
44
:الثالثةالوحدة
أساسيات
اهلوائيات
45
3
-
1
اهلوائي بناء
47
- 4. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
3
املوضـــــوع
الصفحةرقم
3
-
1
-
1
اهلوائي طول
47
3
-
1
-
2
املعادن
41
3
-
1
-
3
الدع
ا
ما
والعوازل ت
41
3
-
1
-
4
اجلوية العوامل من احلماية
49
3
-
1
-
4
احلماية
اجلوية العوامل من
49
3
-
2
-
1
اهلوائي استقطاب
51
3
-
2
-
2
النموذج
اإلشعاعي
للهوائي
51
3
-
2
-
3
للهوائي الفص زاوية
54
3
-
2
-
4
للهوائي املكافئة الدائرة
55
3
-
2
-
6
الطاقة وكسب االجتاهي الكسب
51
3
-
2
-
7
للهوائي املدخل ممانعة
61
3
-
3
خ
اهلوائي تغذية طو
63
3
-
4
التبادل نظرية
64
الثالثةالوحدةعلىتدريبات
65
:الرابعةالوحدة
اهلوائيات
األساسية
66
4
-
1
ا
القصري القطيب هلوائي
61
4
-
1
-
1
القصري القطيب للهوائي الفنية اخلصائص
69
4
-
2
القطيب املوجة نصف هوائي
71
4
-
2
-
1
القطيب املوجة نصف هلوائي الفنية اخلصائص
71
4
-
3
احللقي اهلوائي
72
احللقي للهوائي الفنية اخلصائص
73
4
-
4
احللزوني اهلوائي
75
4
-
4
-
1
احللزوني للهوائي الفنية اخلصائص
76
4
-
5
البوق هوائي
71
البوق هلوائي الفنية اخلصائص
79
4
-
6
الطبق هوائي
11
4
-
6
-
1
الطبق للهوائي الفنية اخلصائص
12
- 5. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
4
املوضـــــوع
الصفحةرقم
4
-
6
-
2
الطبق اهلوائي تغذية طرق
14
4
-
7
الدقيق الشريطي اهلوائي
16
الرابعةالوحدةعلىتدريبات
11
اهلوائياتمصفوفات:اخلامسةالوحدة
19
5
-
2
أن
املصفوفة عناصر واع
91
5
-
3
جانبيا تبث اليت املصفوفة
92
5
-
4
احملور اجتاه يف تبث اليت املصفوفة
93
5
-
5
املصفوفة
الالرنينية
94
اخلامسةالوحدةعلىتدريبات
96
العمليةاهلوائياتنظم:السادسةالوحدة
97
6
-
1
املناسب اهلوائي حتديد قواعد
99
6
-
2
القصرية للهوائيات الكهربائي الطول زيادة طرق
99
6
-
3
العملية للهوائيات مناذج
111
6
-
3
-
1
اجلوال هوائيات
111
6
-
3
-
2
هوائ
ي
الياجي
111
6
-
3
-
3
السيارات هوائيات
111
السادسةالوحدةعلىتدريبات
113
املراجــع
114
والرموزاملصطلحات
115
- 6. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
5
متهيد
من
املوجهة املنهجية احلقيبة هذه خالل
إىل
طلبة
ال
كليات
تقنية ختصص التقنية
السعودية العربية باململكة االتصاالت
،
مقرر نقدم
املوجات وانتشار اهلوائيات
مبسط بأسلوب
طريقة اتباع خالل من الالزمة التوضيحات مراعاة مع ومنهجي
إعطاء
أمثلة
ل
وهذا بند كل
اللجوء وكذلك اهلل بإذن املقرر هذا استيعاب على إجيابي بشكل املتدرب يساعد
إىل
التطبيق امليدان تبيان مع أكثر املدلول لتقريب األشكال
ي
إلج وذلك
يعطى ما بني الربط راء
والواقع احملاضرات يف
العملي
.
احلقيبة تتضمن
جزأين
أساسيني
األول
هو والثاني الكهرومغناطيسية املوجات هو
اهلوائيات
إن حيث
مقسمة وحدات ستة احلقيبة وحدات
:كالتالي
بدراسة ختتص وحدتني
.بها يتعلق ما وكل اهلوائيات بدراسة ختتص وحدات وأربع الكهرومغناطيسية املوجات
باإلضافة
إىل
األ
مثلة
، احلقيبة هذه وحدات من وحدة كل خالل احمللولة
وضع ومت
تدريبات
يف
كل حمتوى شاملة بصورة تغطي منهجية بطريقة أعدت وحدة كل نهاية
وحدة
بدون واليت
شك
أن
.املطروحة للموضوعات املتدرب فهم ستعزز ها
ف
الوحددة في
األوىل
نتعدرف سدوف
إىل
خص وسدندرص الكهرومغناطيسدية املوجدات
ائصدها
وخصائص
أوسا
اليت االنتشار
.خالهلا تنتشر
طرق وكذلك
أن
.املختلفة تشارها
و
ًايديلدتفصد دندرصدسد دةدالثانيد ددةدالوحد يف
دةدوكيفيد دةداملنتظمد دتويةداملسد داتداملوجد دائصدخصد
ان
دهادعكاس
دةدطبيع دىدعل درفدنتع دوفدس دذلكدوك .دادفيه دةدالطاق دداندوفق دتتهادوتش دارهادوانكس
أوسا
.خالهلا املنتشرة املوجات على تأثريها وكيفية االنتشار
إىل نتطرق سوف الثالثة الوحدة ويف
اهلوائيات
حيث من
وسدندرص منها واهلدف وظيفتها
اخلصائص
.للهوائيات املختلفة واهلندسية الفنية
دةدالرابع ددةدالوح ويف
دىدعل دنتعرفدس
دواعداألن
ديةداألساس
دداهلوائي دندم
ديتدوال ات
يف دتخدمدتس
العملية احلياة
حيث ،
تستخدم وفيما الفنية وخصائصها تركيبها سندرص
تغذيتها وطرق
.
م وهددو هددام جددزء سددنتناول اخلامسددة الوحدددة ويف
تتكددو ممددا اهلوائيددات صددفوفة
ومددا ن
عناصره
ا
خصائصه يف التحكم وكيفية املختلفة
ا
مع املختلفة
إعطاء
أمثلة
لدبع عملية
أند
واع
.العملية املصفوفات
أما
بع نتناول سوف واألخرية السادسة الوحدة يف
أن
اهلو واع
ألنظمة تبعا ائيات
اليت االتصاالت
نظام لطبيعة تبعا ما لتطبيق املناسب اهلوائي حندد وكيف فيها تستخدم
.وخصائصه االتصاالت
- 8. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
7
الكهرومغناطيسيةاملوجات
The Electromagnetic waves
العاماهلدف
:
خصائصها حيث من الكهرومغناطيسية املوجات ماهية على التعرف
–
أن
واعها
–
طرق
أن
.خالله املنتشرة املوجات على يؤثر وكيف االنتشار وسط خصائص وكذلك تشارها
األهداف
التفصيلية
:
تك عندما
ت
يكون الوحدة هذه مل
املتدرب
ًارقاد
على
أن
يتعرف
:على
1
.
ما
املوجات هية
الكهرومغناطيسية
.
2
.
.الكهرومغناطيسية املوجات خصائص
3
.
.الكهرومغناطيسية للموجات الضوئية اخلصائص
4
.
االنتشار وسط خصائص
.
5
.
طرق
انتشار
.الكهرومغناطيسية املوجات
6
.
املوجات
األرضية
.وخصائصها
7
.
.وخصائصها املباشرة املوجات
1
.
.وخصائصها السماوية املوجات
- 9. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
8
مقدمة
ندر سوف الوحدة هذه يف
ص
الكهرومغناطيسدية املوجدات خصائص
وخصدائص
أوسدا
االنتشار
اليت
خالهلدا تنتشر
.
إن حيدث
االتصداالت يف األسداص هدي الكهرومغناطيسدية املوجدات
الالسلكية
لالتصدال تستخدم حيث
ومسدتقبل رمرسدل نقطدتني بدني
أو
مسدافات بينهمدا أكثدر
ال واالتصاالت .مباشرة نقل خطو بينهما يوجد وال شاسعة
عديددة تطبيقدات هلدا السلكية
مثدل
داالتداتصدد
داتفداهلدد
دوالداجلدد
اإل داالتدواتصدد
دالدرسدد
ديداإلذاعدد
دونيدوالتليفزيدد
و
داالتداتصدد
دارداألقمدد
اال
ص
ط
.ناعية
ر والشكل
1
-
1
يوضح
ل خمطط
نظام
اتصال
السلك
ي
ومكوناته
األساسية
.
ر دكلدالش دندم
1
-
1
دحديتض
أن
دردالعنص ديده داتداهلوائي
ديداألساس
داالتداالتص دمدنظ يف
الالسلكية
إنهدا حيث
تسدتخدم
إل
رسدال
املرسدل فعندد ،الكهرومغناطيسدية املوجدات واسدتقبال
ي
دومدق
دوائيده
اإل
دالدرس
دهدإلي دةدالقادم دددوجه داردرتي دةدالكهربائي دةدالطاق دلدبتحوي
دلداملرس دندم
إىل
هدوائي يقوم املستقبل وعند ،باهلوائي احمليط الوسط يف تنتشر واليت كهرومغناطيسية موجات
االستقبال
الكهرومغناطيسية املوجات باستقبال
حولده املتواجدة
وحتويلدها
إىل
كهربائيدة طاقدة
وجهد رتيار
متاثل
ال تلك
.املرسل عند موجودة كانت يت
1
-
1
خ
الكهرومغناطيسيةاملوجاتصائص
Electromagnetic Waves Characteristics
حجدر سدقو عند الساكن املاء سطح حركة مثل مرتددة حركة عام بوجه هي املوجة
دهدفي
أو
يف دتخلخالتدوال داغطاتدالتض دندم دةدجمموع دندع دارةدعب ديده ديتدال دوتيةدالص داتداملوج دلدمث
دوءدالضد داتدموجد دلدمثد ديةدالكهرومغناطيسد داتدواملوجد .دوتدالصد ددردلصد ديطداحملد دواءداهلد
ديداملرئد
واملوجات
حتت
.البنفسجية فوق واملوجات احلمراء
ال
ر شكل
1
-
1
:
السلكي اتصال نظام
هوائي
إ
رسال هوائي
استقبال
الكهرومغناطيسية املوجات
نقل خط
"تغذية "خط
مستقبل
Tx
مرسل
Tx
- 10. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
9
الكهربدائي اجملال هما معا يتحركان جمالني من الكهرومغناطيسية املوجات تتكون
ر
E
املغناطيس واجملال
ر ي
H
اجتداه على وعموديان متعامدين واجملالني
االنتشدار
،
شدكل وهلمدا
اجليبية املوجة
ر الشكل يف موضح هو كما
1
-
1
.
بأنهدا الكهرومغناطيسية املوجات وتعرف
داليدالتد ويف .دةداملوجد دذهدهلد دوننيداملكد ديدواملغناطيسد دائيدالكهربد دالنيداجملد يف درياتدتغد دندعد دارةدعبد
.املوجات هلذه املختلفة اخلصائص سنتناول
1
-
1
-
1
املوجة سرعة
Wave Velocity
الدذي الوسدط وندوع طبيعدة علدى قيمتهدا تعتمدد بسرعة املغناطيسية املوجة تتحرك
تنتشدر
ًددعتب السددرعة تددتغري حيددث .فيدده
ا
للخصددائص
الكهربائيددة
هلددذه
األ
وسددا
.
هلددذه سددرعة وأعلددى
الضوء سرعة هي املوجات
(c=3 x 108
m/s)
الفراغ يف املوجات هذه تنتشر عندما وذلك ،
،
أمدا
يف
األ
وسا
.الضوء سرعة عن تقل السرعة هذه فإن األخرى
1
-
1
-
2
الرتدد
املوجي والطول
Frequency and Wavelength
هلدا املوجدة وهدذه اجليبيدة املوجدة شكل هلما واملغناطيسي الكهربائي اجملالني من كال
:كالتالي منهما كال ويعرف ،موجي وطول تردد
-
الرتدد
(f)
اهلريتز هي قياسه ووحدة ،الواحدة الثانية يف الدورات عدد هو :
(Hz)
.
-
املوجي الطول
(λ)
ًدضأي وهدو ،واحددة دورة خدالل املوجدة تسدريها اليت املسافة هو :
ا
الطدور نفدو هلمدا متتداليتني نقطدتني أي بدني املسافة بأنه يعرف
،
ووحدد
قياسده ة
هدي
املرت
(m)
.
االنتشار اجتاه
الشكل
ر
1
-
1
:
امل
وجة
ال
كهرومغناطيسية
الكهربائي اجملال
E
املغناطيسي اجملال
H
x
y
z
- 11. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
10
املوجي والطول الرتدد ويرتبط
:التالية بالعالقة االنتشار وسرعة
(1.1)
إن دثدحي
:
=
دةداملوج درعةدس
وت
داويدس
دوءدالض درعةدس
( )
ددمادعن
الفراغ يف املوجة تنتشر
.
λ
=
املوج الطول
ي
ر باملرت
m
f
=
الرتدد
ر باهلريتز
Hz
.
من
املعادلة
ر
1
-
1
أن جند
والطدول الدرتدد بدني العالقة
عكسدية عالقدة املدوجي
.
أنده أي
كلما
زاد
صحيح والعكو املوجي الطول قل الرتدد
التالي املثال يف سيتضح ما وهذا
.
مثال
1
-
1
:
-
:اآلتية الرتددات وهلا الفراغ يف تنتشر ملوجة املوجي الطول قيمة احسب
أ
-
1KHz
ب
-
1MHz
ت
-
1GHz
احلل
لا
أن
فإن الفراغ يف تنتشر املوجة
:
وبال
ر املعادلة يف تعوي
1
-
1
أن جند
:
مي وبالتالي
كالتالي الرتددات لقيم املقابلة املوجي الطول قيمة حساب كن
:
أ
-
F1 = 1 KHz = 1x103
Hz
ب
-
F2 = 1 MHz = 1x106
Hz
ج
-
F3 = 1 GHz = 1x109
Hz
- 12. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
11
1
-
1
-
3
املوجة وجبهة األشعة
Rays and Wave front
دربدتعت
دريدغ دياءداألش دندم ديةدالكهرومغناطيس داتداملوج
امل
دهادحتليل دددعن دهدفإن دذلكدول دةدرئي
جيب فإنه معها والتعامل
أن
وتصدميم وحتليلدها تصنيفها من نتمكن حتى لشكلها تصور يوضع
يف املستخدمة الدوائر
إرساهلا
واستقباهلا
علدى تعتمدد املوجدات هدذه علدى التعدرف طدرق وإحددى .
استخدام
و األشعة
جب
املوجة هة
كالتالي
:
األشعة
اجتداه علدى ليددل الشعاع يستخدم :
أن
تشدار
هدذا علدى الشدعاع رأص يددل حيدث املوجدة
االجتاه
.
دةداملوج دةدجبه
داهداجت دىدعل دوديدوعم دةداملوج داللدخ دردمي دطحدس ديده :
أن
دىدعل دويدوحيت دارهادتش
. الطورراخلصائص نفو هلا اليت النقا
ًءوبنا
املوجات تصنيف ميكن فإنه املوجة جبهة شكل على
إىل
:
أ
-
دتويةدمس داتدموج
:
و
دةدجبه دكلدش دونديك ديتدال داتداملوج ديده
دطحدس دندع دارةدعب دادهل دةداملوج
ر الشكل يف كما ،مستوى
1
-
2
.
ب
-
كرويدة موجات
:
و
شد يكدون الديت املوجدات هدي
عدن عبدارة هلدا املوجدة جبهدة كل
سدطح
كر
وي
ر الشكل يف كما
1
-
3
.
االنتشار اجتاه
الشكل
ر
1
-
2
:
املوج وجبهة األشعة
لل ة
موجة
امل
ستوية
الموجة جبهة
المستوية
األشعة
ال
شكل
ر
1
-
3
:
املوجة وجبهة األشعة
لل
موجة
ال
كروية
الموجات مصدر
الموجة جبهة
الكروية
األشعة
- 13. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
12
1
-
1
-
4
الكروية املوجات
العكسي الرتبيع وقانون
Spherical waves and Inverse square law
أ
-
املوجة طاقة
:
اجتاه يف للطاقة تدفق عن عبارة عام بوجه الكهرومغناطيسية املوجات
اال
فدإذا لذلك ،نتشار
دنادافرتض
أن
الطا
ديده دةداملوج يف دودةداملوج دةدالكلي دةدق
(Pt)
ددةدووح
ددقياس
ها
دواتدال ديده
(Watt)
دالرمزدب دادهل دزدويرم
ر
w
دةدالطاق دةدكثاف دفدتعري دندميك دهدفإن
(Pd)
:
دةدالطاق دروردم ددلدمع دادبأنه
ًيعمود
ا
،االنتشار وسط يف املساحة وحدة خالل
قياسها ووحدة
هي
(w/m2
)
.
مثا أخذنا فإذا
ًال
ذلدك علدى
ل مصددر
الكرويدة لموجدات
يدع يف بالتسداوي الطاقدة يدوزع
داتداالجتاه
ر دكلدالش يف دحةداملوض
1
-
4
،
دافةداملس دددعن دةدالطاق دةدكثاف دإندف
R1
ددردمص دندم
املوجات
:هي
(1.2)
وكذلك
الطاقة كثافة فإن
املسافة عند
R2
:هي
(1.3)
املوجات مصدر
الشكل
ر
1
-
4
:
املوجات
الطاقة يوزع مصدر من الناجتة الكروية
االجتاهات يع يف
بالتساوي
ا جبهة
ملوجة
املسافة عند
R1
R2
ا جبهة
ملوجة
املسافة عند
R2
R1
- 14. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
13
ب
-
:العكسي الرتبيع قانون
مي السابقتني العالقتني من
استنتاج كن
ا
العكسي الرتبيع لقانون الرياضية لصيغة
:التالية
(1.4)
دنصدوي
ديدالعكس دعدالرتبي دانوندق
دىدعل
ددأن
دافةداملس زادت دادكلم ه
ًادددبع
دددتولي ددردمص دندع
املوجات
الكهرومغناطيسية
كثافة فإن
طاق
تها
ًيعكسد متناسبة كبرية بصورة تقل
ا
مربدع مدع
املسافة
.مصدرها عن
اسدتقبال اشدارة ضدعف هدو العكسدي الرتبيدع قدانون علدى عملدي وكمثال
اإل برج عن ابتعدنا كلما اجلوال اهلاتف
رسال
.
مثــال
1
-
2
:
-
االجتاهددات يددع يف الطاقددة يددوزع هددوائي عددن الناجتددة الطاقددة كثافددة أوجددد
دافةدمس دددعن داويدبالتس
(1 m), (10 m)
دةدالكلي دةدالطاق دتدكان إذا دكدوذل دوائيداهل دذاده دندم
تساوي اهلوائي من اخلارجة
(100 w)
.
احلل
-
ر املعادلة يف بالتعوي
1
-
2
بقيمة
(R1=1m)
و
(Pt=100 w)
أن جند
عند الطاقة كثافة
"1m"
تساوي
-
ر املعادلة يف بالتعوي
1
-
3
بقيمة
(R2=10 m)
و
(Pt=100 w)
أن جند
الطاقة كثافة
عند
ر
10 m
تساوي
1
-
1
-
5
االستقطاب
Polarization
ديةدالكهرومغناطيسدد داتدللموجدد دتقطابداالسدد
ددددحيدد
دالداجملدد دةدمركبدد دكلدوشدد دةدبطبيعدد
الكهربدد
ائ
للموجددة ي
،
الكهربدد اجملددال يرمسدده الددذي الشددكل حيدددد حيددث
ل ائي
لموجددة
أثندداء
أن
.دتقطابداالسدد دةدنوعيدد دارهادتشدد
دعدمدد
دةدمالحظدد
أن
دالداجملدد داهداجتدد ديةدالكهرومغناطيسدد دةدللموجدد
دائيدالكهرب دالداجمل داهداجت دىدعل دادعمودي داددائم ديداملغناطيس
دهدمع دركدويتح
دتمراردباس
،
داالندواجمل
االنتشار اجتاه على عموديان دائما
وتوجد .
ثالثة
أن
االستقطاب من رئيسة واع
هي
:
- 15. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
14
أ
-
االستقطاب
اخلطى
Linear polarization
دهدوفي
داهداجت دائيدالكهرب دالداجمل دةدمركب
أن
دذادل ،دةدثابت دادوقيمته دتدثاب دارهادتش
دالداجمل دمديرس
ددالكهرب
ائ
داءدأثن دادخط ي
أن
دةداملوج داردتش
،
دبةدبالنس دطداخل داهداجت دىدعل داءدوبن
دطحدلس
األرض
دإندف
االستقطاب
ينقسم اخلطى
إىل
رشكل نوعني
1
-
5
:
-
األفقي اخلطى االستقطاب
Horizontal polarization
اجملال يرمسه الذي اخلط فيه ويكون
الكهرب
ائ
ي
ًيمواز
ا
لسطح
األرض
،
ًيوعمود
ا
على
االنتشار اجتاه
.
-
الرأسي اخلطى االستقطاب
Vertical polarization
الكهرب اجملال يرمسه الذي اخلط فيه ويكون
ائ
ًيعمود ي
ا
سطح على
األرض
،
و
ًيعمود
ا
االنتشار اجتاه على
.
ب
-
:الدائري االستقطاب
Circular polarization
دهدوفي
داهداجت دائيدالكهرب دالداجمل دةدمركب
أن
دارهادتش
ددوقيمته دتغريدم
ا
ددثابت
ة
دذادل ،
دالداجمل دمديرس
الكهرب
ائ
أثنداء دائرة ي
أن
املوجدة تشدار
،
االنتشدار الجتداه بالنسدبة الددائرة رسدم اجتداه علدى وبنداء
فان
االستقطاب
ينقسم الدائري
إىل
رشكل نوعني
1
-
6
:
-
االستقطاب
:اليميين الدائري
Right Circular polarization
دالداجمل ددوردي دهدوفي
ددالكهرب
درةددائ دمدلريس داعةدالس داربدعق داهداجت يف ائي
داهداجت دىدعل ددةدمتعام
االنتشار
.
-
االستقطاب
:اليساري الدائري
Left Circular polarization
اجملال يدور وفيه
الكهربائي
يف
دائدرة لريسدم السداعة عقدارب اجتداه عكدو
علدى متعامددة
االنتشار اجتاه
.
الشكل
ر
1
-
5
:
اخلطي االستقطاب
االرض سطح
الكهرب اجملال اجتاه
ائي
أ
-
رأسي خطي استقطاب
االرض سطح
الكهربائ اجملال اجتاه
ي
ب
-
أفقي خطي استقطاب
E
E
- 16. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
15
ج
-
االستقطاب
البيضاوي
Elliptical polarization
وفيده
دةدمركب
اجتداه دائيدالكهرب اجملدال
أن
ددوقيمته مدتغري دارهادتش
ا
دذادل ،مدتغرية
دالداجمل يرسدم
ددالكهرب
ائ
ي
دكدش
ًال
ًيداودبيض
ا
داءدأثن
أن
دةداملوج داردتش
،
داويدالبيض دكلدالش دمدرس داهداجت دىدعل داءدوبن
بالنسبة
الجتاه
فإن االنتشار
االستقطاب
ينقسم البيضاوي
إىل
رالشكل نوعني
1
-
7
:
-
االستقطاب
اليميين البيضاوي
Right Elliptical polarization
يدور وفيه
الكهرب اجملال
ائ
شدكل لريسدم السداعة عقارب اجتاه يف ي
بيضداوي
عمدودي
علدى
االنتشار اجتاه
.
ر الشكل
1
-
6
:
االستقطاب
الدائري
االنتشار اجتاه
اجتاه
دوران
الكهرب اجملال
ائ
ي
أ
-
االستقطاب
الدائري
اليميين
E
H
اجتاه
دوران
الكهرب اجملال
ائ
ي
االنتشار اجتاه
ب
-
االستقطاب
الدائري
اليساري
E
H
ر الشكل
1
-
7
:
االستقطاب
البيضاوي
االنتشار اجتاه
اجتاه
دوران
الكهرب اجملال
ائ
ى
أ
-
االستقطاب
البيضاوي
اليميين
E
H
اجتاه
دوران
الكهرب اجملال
ائ
ى
ب
-
االستقطاب
البيضاوي
اليساري
E
H
االنتشار اجتاه
- 17. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
16
-
االستقطاب
اليساري البيضاوي
Left Elliptical polarization
الكهرب اجملال يدور وفيه
ائ
ي
شدكل لريسدم السداعة عقارب اجتاه عكو
بيضداوي
عمدودي
االنتشار اجتاه على
.
1
-
2
اخلصائص
الكهربائية
االنتشارلوسط
The Electrical Properties of the Transmission Medium
داخل الكهرومغناطيسية املوجات تنتشر
األ
وسا
املختلفة
للخصائص تبعا وذلك
هلذه الكهربائية
األ
وسا
،
و
كهرب خصائص توجد
ائ
سن االنتشار لوسط عديدة ية
ت
عرض
:وهى ألهمها
أ
-
السماحية
Permittivity " "
مقدر هي للوسط السماحية
ته
على
مترير
خطو
.خالله الكهربائي اجملال
وتسمى
أ
يضا
،الكهربائي العزل بثابت
و
معني ثابت مادة لكل
(
)
الثابت وهذا السماحية هذه قيمة حيدد
:يساوي
(1.5)
إن حيث
r
وسط من ختتلف وهي النسبية السماحية :
إىل
ًدواح وتساوى وسط
ا
للفراغ
.
o
وتساوي املطلقة السماحية :
o =8.85 x 10-12= 6л x -9
ب
-
النفاذية
Permeability ""
على الوسط مقدرة هي للوسط السماحية
مترير
خطو
.خالله املغناطيسي اجملال
و
معني ثابت مادة لكل
(
)
:يساوي الثابت وهذا النفاذية هذه قيمة حيدد
(1.6)
إن حيث
:
r
وسط من ختتلف وهي النسبية النفاذية :
إىل
ًدواح وتساوي وسط
ا
للمواد
املغناطيسية غري
."احلديد تركيبها يف يدخل "ال
o
وتساوي املطلقة النفاذية :
o =4л x 10-7
ج
-
التوصيلية
Conductivity " "
قددرة حيددد الثابت هذا
األ
وسدا
الطاقدة توصديل علدى
،الكهربائيدة
حتددد جدداول وتوجدد
املختلفة للمواد الثابت هذا قيمة
.
- 18. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
17
1
-
3
الكهرومغناطيسيةللموجاتالضوئيةاخلصائص
Optical Properties of Electromagnetic Waves
أل نظرا
الكهرومغناطيسدي الطيدف مدن جدزء هدو الضوء ن
الضدوء اسدتخدام ميكدن لدذا
ف .ديةدالكهرومغناطيسد املوجدددات دائصدخصد دندمد دثريدكد دمدلفهد
املوجدددات دردوتنتشد دلدتنتقد ددمادعند
الكهرومغناطيسية
يف
األ
وسا
املختلفة
خصائصها يف
الكهربائية
يعداني ممدا تعداني قدد فإنها
عند الضوء منه
ان
تقاله
يف وانتشاره
هذه
األ
وسا
،
لذا
حيدث قد
ل
لموجات
الكهرومغناطيسدية
التالية الظواهر من للضوء حيدث قد ما
:
أ
-
اال
نكسار
Refraction
ب
-
اال
نعكاص
Reflection
ج
-
ال
تشتت
Diffraction
د
-
ال
تداخل
Interference
دادأمدددد
دذهدهدددد دتدكاندددد إذا
األ
دادوسدددد
الكهرب دائصداخلصدددد دودنفدددد دادهلدددد
ددائيدددد
داتداملوجدددد دإندفدددد ة
الكهرومغناطيسية
.السابقة الظواهر من تعاني لن
أ
-
االنكسار
Refraction
:
هو الكهرومغناطيسية للموجات االنكسار
مائ الساقط الشعاع اجتاه تغري
ًال
مد
وسدط ن
ددكهربائي دائصدخص دهدل دردآخ دطدوس دىدعل
دطدالوس دندع دفدختتل ة
األول
.
دةدناحي دعاعدالش دردوينكس
األ دطدالوس
.دةدكثاف دىدعل
دكلدالش يف
ر
1
-
1
درىدن
ددأن
دطدالوس دندم داقطةدس دةدموج دددتوج ه
األول
معامل له الذي
ان
كسار
من أكرب
معامل
ان
كسار
املوجدة وتدرتبط .الثداني الوسدط
يف السداقطة
الوسط
األول
املنكسر باملوجة
ة
:الثاني سنل بقانون الثاني الوسط يف
(1.7)
إن حيث
:
Φi
السقو زاوية :
Φr
االنكسار زاوية :
n1
معامل :
انكسار
الوسط
األول
n2
معامل :
ان
كسار
الثاني الوسط
ب
-
االنعكاص
Reflection
:
هددو االنعكدداص
أن
دةدنتيجد الوسددط نفددو يف اجتاههددا ديةدالكهرومغناطيسد املوجددة تغددري
دائصداخلصد يف معدده دفدخيتلد آخددر دطدوسد عددن دطدالوسد هددذا دلديفصد فاصددل دددحد علددى سددقوطها
- 19. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
18
الكهرب
ائ
الشكل يف كما ية
ر
1
-
9
عدن ذلدك ويندتج .
أن
ًءجدز
ا
ينتقدل ال السداقطة الطاقدة مدن
إىل
الوسط يف يرتد ولكنه الثاني الوسط
األول
وتر .
ت
تلدك مدع املوجدة بها تسقط اليت الزاوية بط
دنلدس دانوندبق دادبه دنعكودت ديتدال
األول
دىدعل دنصدي دذيدال
أن
دةدزاوي داددائم داويدتس دقودالس دةدزاوي
.االنعكاص
ج
-
التشت
ت
Diffraction
:
دادهلد دامدأجسد دىدعلد دقطدتسد ددمادعند ديةدالكهرومغناطيسد داتدللموجد ددثدحيد دتتدالتشد
داددأبعد
مساوية
أو
املوجدة فمدثال .املدوجي طوهلدا مدن أكدرب
تدردد هلدا الديت الكهرومغناطيسدية
ر
1MHz
يكون
هلدا
مد طدول
وجي
ر يسداوي
300 m
مثدال "انظدر
ر
1
-
1
"
،
املوجدة هدذه
هلدا حيددث
تشدتت
هلا أجسام وجود نتيجة
أبعاد
من أكرب
ر
300 m
.
و
إن حيث
ه
كلما
ا
رتفع
هلا اليت األجسام جيعل مما يقل املوجي الطول فإن الرتدد
أبعاد
الرتدد العالية الكهرومغناطيسية للموجات تشتتا تسبب أصغر
،
البصرية املوجات فإن لذلك
ر الشكل
1
-
9
:
ان
ع
ك
اص
بني فاصل حد على الساقطة املوجة
وسطني
الوسط
األول
ر
n1
الثان الوسط
ير
n2
Ei
الساقطة املوجة
Φi Φi
املوجة
املنعكسة
Er
ر الشكل
1
-
1
:
بني فاصل حد على الساقطة املوجة انكسار
وسطني
الوسط
األول
ر
n1
الثان الوسط
ير
n2
Ei
الساقطة املوجة
Φi
Φr
Et
املوجة
املنكسرة
- 20. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
19
(Optical waves)
الطول ألن الالسلكية لالتصاالت تصلح ال
ألبعاد مقارب يكون هلا املوجي
ذ
رات
الغبار
باهلواء متعلقة تكون قد اليت
املطر وحبات
املوجات هلذه قويا تشتتا يسبب مما
.
د
-
التداخل
Interference
دوده دداخلدالت
دوجتنيدم دتالداخ
أو
ددةدجدي دةدموج دكدذل دندع دتجدوين دردأكث
دذهده دندم ديطدخل
داتداملوج
الكه داتداملوج دنيدب دداخلدالت ددثدوحي .دةداملختلط داتداملوج دلدفص دعبدويص
ر
ديةدومغناطيس
موجتان تتواجد عندما
أو
و املكان نفو يف أكثر
نفو
ًدبمتقار ترددهمدا ويكون الزمان
ا
وهلمدا
نفو
نوع
.االستقطاب
توفر عدم وعند
أحد
.التداخل حيدث ال الشرو هذه
1
-
4
أن
املوجاتتشار
الكهرومغناطيسية
Electromagnetic wave propagation
ميكن عديدة طرق توجد
أن
الكهرومغناطيسية املوجات بها تنتشر
اإل هوائي من
رسدال
إىل
دوائيده
،دتقبالداالس
داالتداالتص دامدنظ دىدعل دكدذل دددويعتم
داتداملوج دردددت دىدعل أي
داتدواهلوائي
،املستخدمة
وت
عتمد
مسافة
أن
املوجات تشار
على
طبيعة
االنتشار وسط
املوجدة خاللده تنتقل اليت
.
دكلدوالش
ر
1
-
11
،
دبنيدي
دواعداألن
دةداملختلف
دندميك ديتدوال
أن
ديتدحمط دنيدب داتداملوج دادبه دردتنتش
إرسال
.السلكية واستقبال
األ الموجات
رضية
األ طبقة
يونوسفير
المباشرة الموجات
المستقبل
المرسل
األ المنعكسة الموجات
رضية
السماوية الموجات
اإلرسال هوائي االستقبال هوائي
األ سطح
رض
ر الشكل
1
-
11
:
.الكهرومغناطيسية املوجات النتشار املختلفة الطرق
- 21. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
20
املوجات تصنيف ميكن فإنه ذلك على وبناء
لطريقة تبعا
أن
تشارها
إىل
ثالثة
أن
:وهي واع
1
-
4
-
1
املوجات
األرضية
Ground waves
املوجددات
ددالكهرومغناطيسد
ي
ة
األرضددية
ديدهد
تلددك
القشددرة دتخدمدتسد الدديت داتداملوجد
ديةداألرضد
كوسط
أن
تشار
وتتبع
ا
حن
سطح ناء
األرض
،
سدطح بطبيعدة وتتأثر
األرض
.
بعد يف فإنهدا لدذلك
السطحية املوجات تسمى األحيان
(Surface waves)
.
جيب
أن
املوجات تكون
األرضية
حمققة
:التالية للخصائص
أ
-
است هلا يكون أن
رأسي خطي قطاب
ألنده ميكدن ما أقل املوجة يف الفقد ليكون وذلك :
دالداجمل دونديك ديداألفق ديداخلط دتقطابداالس دةدحال يف
دائيدالكهرب
ددًيمواز
ا
دطحدلس
األرض
سدطح علدى عمدودي املغناطيسدي اجملال وبالتالي
األرض
مدن يزيدد ممدا
امتصدا
األرض
وبال داتداملوجد دةدلطاقد
دزدادديد داليدتد
.دددالفقد
دتخدامداسد دلديفضد داتدالغابد داطقدمند يف دندولكد
.االشجار بواسطة املوجات طاقة امتصا لتجنب االفقي اخلطي االستقطاب
ب
-
ال حتى به املسموح عن الرتدد يزيد ال أن
حمددودة املوجدات هدذه فدإن لدذلك الفقدد يزداد
إىل
واملنخف املنخف الرتدد ذات املوجات يف كبري حد
ًادج
(LF, VLF)
.
و
املوجات
األرضية
اسدتخد هلدا
ا
ما
واالستكشدافات البحريدة االتصداالت جمداالت يف عديددة ت
األرضية
.
تسدتخدم حيث
املوجدات
األرضدية
واملنخفضدة الدرتدد املنخفضدة املوجدات نطداق يف
ًادجد
املتوسطة الرتددات نطاق من السفلي واجلزء
اإل حمطات يف
رسال
اإلذاعي
السدعة لتعديل
(AM)
.
دطحدرسدددد دارداالنتشدددد دطدوسدددد دببهديسدددد دذيدالدددد دددالفقدددد ألن دكدوذلدددد
األرض
داتداملوجدددد دةدطاقدددد يف
مقبو يكون الرتدد هذا حتى الكهرومغناطيسية
ًال
.
إن حيث
املوجدات تدردد زاد كلما ه
األرضدية
تسببه الذي الفقد فإن
األرض
ذات املوجدات جيعدل ممدا ،الدرتدد مربدع مدع طرديدا متناسدبا يدزداد
العالي الرتدد
ر
HF
،
و
.أرضية كموجات الستخدامها مناسبة غري ذلك من األعلى
-
مميزات
املوجات
األرضية
:
أ
-
ميكددن دادأنه
أن
دطحدس دىدعل دتنيدنقط أي بددني دالدلالتص دتخدمدتس
األرض
لددو
الكافية الطاقة توفرت
.
ب
-
اجلوية بالتغريات نسبيا تتأثر ال
.
-
عيوب
املوجات
األرضية
:
أ
-
طاقة حتتاج
إرسال
عالية
.
ب
-
يؤدي مما منخف ترددها
إىل
االتصاالت منظومة حجم كرب
.
- 22. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
21
ج
-
نوع بتغري تتغري املوجة يف الفقد معدالت
سطح
األرض
،
إن حيث
البحر مياه
هي
أفضل
أ تضاريو
املوجات فوقها تنتشر رضية
األرضية
.
1
-
4
-
2
ال املوجات
فراغية
Space waves
:
املوجات
الفراغية
ًدج العالية الرتددات نطاق يف تستخدم
ا
(VHF)
.ذلك من واألعلى
و
املوجات تتكون
الف
ر
اغية
شقني من
هما
:
أ
-
املباشرة املوجات
Direct waves
وهي
املوجات تلك
من تنطلق اليت
اإل هوائي
رسال
لتصدل
مباشدرة
إىل
هدوائي
اال
سدتق
با
ل
،
هدوائ بدني متبادلدة رؤيدة وجود بشر
اإل ي
رسدال
و
هدوائي
ًدضاي وتسدمى .االسدتقبال
خدط موجدات ا
ر البصدر
Line of Sight
.
مدن دردأكث دلدمتث وهدي
"
91
%
"
داتداملوج دندم
الفراغيدة
دتخدامداس دتمدوي .
اتصاالت ويف امليكروويف اتصاالت نظم يف املباشرة املوجات
األقمار
.االصطناعية
واملسدتقبل املرسدل بدني املسافة
ل
لموجدات
املباشدرة
طبيعدة حتدددها
أحن
نداء
األرض
،
وهلدذا
مدا ترتاوح بينهما املسافة فإن
بدني
"
36
إىل
41
كدم
"
ارتفداع بزيدادة املسدافة هدذه زيدادة وميكدن .
هدوائي مدن كدل عليها يثبت اليت األبراج
اإل
رسدال
،االسدتقبال وهدوائي
أو
علدى اهلوائيدات تثبيدت
األ
ما
صناعية كانت سواء املرتفعة كن
أو
.طبيعية
والشدكل
ر
1
-
11
،
يدبني
أن
املوجدات مددى
حيده املباشرة
أحن
سطح ناء
األرض
.
وجد وقد
أن
أقصى
مسافة
بالكيلومرت
املباشرة للموجات
بدني
واملسدتقبل املرسدل
تدرتبط
بارتفاع
عن اهلوائيات
سطح
األرض
:اآلتية بالعالقة
(1.8)
√ √
d
ر الشكل
1
-
11
األ سطح احنناء عالقة :
املباشرة املوجات لدى رض
ht
املرسل املستقبل
املباشرة للموجات البصر خط
hr
األ سطح
رض
- 23. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
22
إن حيث
:
dmax
:
أقصى
بالكيلومرت األبراج بني مسافة
ht
باملرت املرسل هوائي ارتفاع :
hr
باملرت املرسل هوائي ارتفاع :
توضح العالقة وهذه
أن
ه
اهلوائيات ارتفاع زاد كلما
سطح عن
األرض
.تزداد بينهما املسافة فإن
مثال
1
-
3
:
-
أوجد
أقصى
ممكنة مسافة
املباشرة للموجات
هوائي بني
إرسال
وهوائي
استقبال
كال ارتفاع
منهما
ر
100 m
.
احلل
ر العالقة يف بالتعوي
1
-
1
أن جند
هي مسافة اقصي
:
√ √
√ √
ب
-
من املنعكسة املوجات
األرض
Ground Reflected waves
مدن املنتشدرة املوجدات من جزء وهي
هدوائي
اإل
رسدال
علدى والسداقطة
األرض
اجتداه يف لتدنعكو
االستقبال هوائي
مباشرة
.
مدن أقدل متثل وهي
"
11
%
"
املوجدات مدن
الفراغيدة
.
الدي االشدارة وجتددر
أن
املنعكسة املوجات استقبال عند ه
األرضية
يعتمدد تدداخل بينهمدا حيددث املباشدرة املوجدات مع
الفرق على
أ ولتقليل ،بينهما الطور زاوية يف
االسدتقبال هدوائي ارتفداع تغدري يدتم التدداخل هدذا ثدر
على حنصل حتى
أفضل
إ
ش
.مستقبلة ارة
1
-
4
-
3
السماوية املوجات
Sky waves
داهداجت يكددون الدديت املوجددات تلددك هددي
أن
ر تشددارها
إ
حيددث السددماء اجتدداه يف شددعاعها
دةدمتجه دنعكودت
إىل
داهداجت يف دفداخلل
األرض
بوا دكدوذل
دمىدتس دماءدالس يف دةدعاكس دةدطبق دطةدس
طبقة
األ
يونوسفري
(Ionosphere Layer)
،
و
املوجات
تسدتخدم السماوية
العلدوي اجلدزء مدع
املتوسدطة الدرتددات نطداق مدن
و
الدرتددات
دةدالعالي
(MF, HF)
دتخدداس دمدومعظ
ا
ما
دكريةدالعس داالتداالتص يف تها
دثدحي
إ
دادنه
يف دتخدمدتس
.املددى بعيددة االتصاالت
ويف
ل املدنيدة التطبيقدات
لمحطدات
اإلذاعيد
القصدرية للموجدات ة
(Short
wave)
.
ول
لمحطات
اإلذاعي
ة
ملوجة
السعة تعديل
ر
AM
ليال
ًقالح سيتضح كما
.ا
- 24. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
23
أ
-
األ طبقة
يونوسفري
:
طبقة
األ
أشدعة بفعدل متأيندة طبقدة وهدي اجلدوي الغدالف مدن العليدا الطبقدة هدي يونوسفري
الشمو
الطبقدة هذه وتتكون .
مدن
مدن سدحابة
اإل
الديت احلدرة لكرتوندات
ذراتهدا تركدت
نتيجدة
أشعة طاقة من جلزء الذرات هذه امتصا
األ طبقدة خالل متر اليت الشمو
،يونوسدفري
وتدزداد
اإلل كثافة
ارتفعنا كلما كرتونات
سطح عن
األرض
.الطبقة هذه خالل
و
كثافدة زادت كلمدا
داتداإللكرتوندد
دادمدد دةدطبقدد دلدداخدد درةداحلدد
ددرةدقدد زادت
دذهدهدد
داتدموجدد دودعكدد دىدعلدد دةدالطبقدد
.دىدأعلد دردددتد ذات ديةدكهرومغناطيسد
إ دارةداالشد ددردوجتد
ىل
أن
دماويةدالسد داتدللموجد دددالفقد ددلدمعد
ًيعكس يتناسب
.ترددها مع ا
وتنقسم
طبقة
األ
يونوسفري
إىل
رئيس طبقات ثالث
ي
هو كما ة
ر الشدكل يف موضح
1
-
12
،
سطح من الرتفاعها تبعا بالرتتيب وهي
األرض
ال كالتالي
طبقة
D
وال
طبقة
E
وال
طبقة
F
.
-
ال
طبقة
D
املنطقدة حتتل
األوىل
يف
طبقدة
األ
سدطح ناحيدة مدن يونوسدفري
األرض
الطبقدة وهدذه ،
اإلل كثافة بأن تتميز
املنخفضدة املوجدات تعكدو فإنهدا وهلدذا ميكن ما أقل فيها كرتونات
ًدج واملنخفضة الرتدد
ا
(VLF, LF)
املوجات ومتتص
ر الرتدد املتوسطة
MF
،
الديت واملوجات
ر الشكل
1
-
12
:
األ طبقات
الرئيسية يونوسفري
االرض سطح
الطبقة
F
الطبقة
E
الطبقة
D
- 25. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
24
خالل متر فإنها ذلك من أعلى ترددات هلا
ال
طبقة
ر
D
تنعكو وال
منها
خصدائص من أيضا .
الطبقة هذه
أن
ها
حيدث الغدروب حتدى الشدمو طلدوع مدن فقط نهارا تتواجد
مت ختتفدي
ا
ًدم
ا
مدع
الغروب
.
-
ال
طبقة
E
:
ا دةداملنطقد دلدحتتد
يف دةدلثانيد
دةدطبقد
األ
دفريديونوسد
و ،
دةدكثافد دأندبد دزدتتميد دةدالطبقد دذهدهد
اإلل
الدرتدد املتوسطة املوجات تعكو فإنها وهلذا متوسطة فيها كرتونات
(MF)
لديال وذلدك
إن دثدحي
دةدالطبق دندم دارادنه دتصدمت داتداملوج دذهده
(D)
دندم دثريدك دتقبالداس درديفس دذادوه ر
داتداحملط
دداإلذاعي
ر دعةدالس دديلدتع دةدملوج دطةداملتوس درتدداتدال ددىدم يف ة
AM
دروبدغ دةدبداي دعدم
داردالنه داءدوأثن دلداللي دفدمنتص دددبع دادواختفائه دمودالش
دندم دىدأعل دردداتدت دادهل ديتدال داتدواملوج
املتوسطة الرتددات
خالل متر فإنها
ال
طبقة
(E)
تنعكو وال
منها
.
و
هدذه خصدائص مدن أيضا
الطبقة
أن
ختتفي ها
الليل منتصف بعد
.
-
ال
طبقة
F
:
املنطقة حتتل
يف الثالثة
طبقة
األ
يونوسفري
،
و
كثافة بأن تتميز الطبقة هذه
اإلل
فيها كرتونات
عالية
،
املوجات تعكو فإنها وهلذا
الرتدد عالية
(HF)
هلا اليت واملوجات
طبقة خالل متر فإنها ذلك من أعلى ترددات
(F)
تنعكو وال
منها
يوض روهذا
يتم ملاذا ح
األ الرتددات استخدام
اتصاال يف العالية الرتددات من على
ت
األقمار
االصطناعية
.
و
ًضأي
ا
من
الطبقة هذه خصائص
أن
ها
ر هما لطبقتني تنقسم النهار اثناء
F1 ,F2
و
ًيجزئ ختتفي
ا
لي
ًال
.
دحديتض دابقدالس دندم
أن
دومدالي داللدخ دةداجلوي داألحوالدب دأثردالت دديدةدش دماويةدالس داتداملوج
ًضوأي ونهار ليل من الواحد
ا
وشتاء صيف من العام خالل
،
إن حيث
األ طبقة
غدري طبقة يونوسفري
دزمندال دعدم دتغريةدوم دتقرةدمس
دولدفص يف دمودالش درارةدح دتغريدل دادتبع دكدوذل دةدوالكثاف داعداالرتف يف
.دلدواللي داردالنه داعاتدس داللدخ دذلكدوك دةداملختلف دةداجلغرافي داطقداملن ويف دةداملختلف دنهدالس
دادوأيض
يتضح
أن
تدردد
الديت الطبقدة هدي مدا حيددد املوجدة
يد
منهدا نعكو
دإن حيدث
ه
ك
الدرتدد ارتفدع لمدا
هل وكان هلا الفقد قل السماوية للموجات
أ طبقدات مدن االنعكداص علدى القددرة ا
.علدى
وتبعد
ا
ملدا
تقدم
أن جند
لنظم ه
االتصاالت
اليت
السدماوية املوجدات تسدتخدم
ي
لدزم
تدردد تغدري
اإل
رسدال
خدالل
النهار ساعات
احملطات يف احلال هو كما والليل
اإلذاعي
القصرية للموجات ة
(Short wave)
.
ب
-
زاوية
السقو
سقو زاوية هي
أ
ش
األ طبقة على السماوية املوجات عة
،يونوسفري
إن حيث
اإل مسدافة
رسدال
ًيطرد يتناسب املوجات هلذه
السقو زاوية قيمة مع ا
ر الشكل من ذلك ويتضح .
1
-
13
.
- 26. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
25
ج
-
احلرج الرتدد
Critical Frequency
احلرج الرتدد
ما لطبقة
هو
ميدر مباشرة منه األعلى والرتدد الطبقة هذه من ينعكو تردد أعلى
. السقو زاوية ثبات مع ينعكو وال
: فمثال
-
طبقة
D
هو هلا احلرج الرتدد
نطاق يف تردد أعلى
LF
-
طبقة
E
هو هلا احلرج الرتدد
نطاق يف تردد أعلى
MF
-
طبقة
F
هو هلا احلرج الرتدد
نطاق يف تردد أعلى
HF
د
-
احلرجة الزاوية
Critical Angle
احلرجة الزاوية
هي ما لطبقة
الكهرومغناطيسدية املوجدات عندها تنعكو زاوية أكرب
والزاويدة الطبقدة هذه على الساقطة
املوجدات متدرر مباشدرة منهدا األعلدى
ثبدات مدع تعكسدها وال
.الساقطة املوجات تردد
االشارة وجتدر
أن إىل
ه
.حرجة وزاوية حرج تردد عاكسة طبقة لكل
زاويدة حرج تردد لكل وان
.حرج تردد حرجة زاوية ولكل حرجة
األ طبقة
يونوسفري
ر الشكل
1
-
13
:
بتغري اإلرسال مسافة تغري
السماوية للموجات السقو زاوية
.
األ سطح
رض
اإل هوائي
رسال
املرسل
السقو زاوية
اإل مسافة
رسال
- 27. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
26
الوحدةعلىتدريبات
األوىل
1
-
مم
ا
الكهرومغناطيسية؟ املوجة تتكون
2
-
وسدط بطبيعدة تتدأثر وهدل الكهرومغناطيسدية املوجدات بهدا تتحدرك الديت السرعة ما
االنتشار؟
3
-
ما
اإلشارة؟ وتردد املوجي الطول بني العالقة
4
-
املقصود ما
املوجات؟ يف بالشعاع
5
-
املوجة؟ جببهة املقصود ما
6
-
عرف
املستوية؟ املوجة
7
-
عرف
الكروية؟ املوجة
1
-
اذكر
العكسي؟ الرتبيع قانون
9
-
ما
نوع حيدد الذي
االستقطاب
؟
11
-
ما
أن
واع
الرئيسية االستقطاب
؟
11
-
اخلصائص ما
الكهربائية
االنتشار؟ لوسط
12
-
دادم
ديده
داءدأثن دةداملوج دادتعانيه دددق ديتدال داكلداملش
أن
دطدوس دندم دادتقاهل
إىل
دردآخ دطدوس
اخلصائص يف خيتلف
الكهربائية
؟
13
-
سنل قانون ما
األول
يربط؟ وماذا
14
-
اذكر
يربط؟ وماذا الثاني سنل قانون
15
-
التشتت؟ حيدث متى
16
-
التداخل؟ حيدث متى
17
-
ما
ميكن اليت املختلفة الطرق
أن
املوجات؟ بها تنتشر
11
-
املوجات تستخدم فيم
األرضية
؟
19
-
املوجات خصائص ما
األرضية
؟
21
-
املوجات مميزات ما
األرضية
؟
21
-
املوجات عيوب ما
األرضية
؟
22
-
املوجات تستخدم فيم
الفراغية
؟
23
-
مم
ا
املوجات تتكون
الفراغية
؟
24
-
دوائيدهد دنيدبد دافةداملسد دادةدزيد دندميكد دفدكيد
اإل
دالدرسد
و
اال دوائيدهد
دتقبدسد
ا
ل
داتدللموجد
املباشرة
؟
- 30. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
29
املنتظمةاملستويةاملوجات
العاماهلدف
:
املستوية املوجات على التعرف
وكيفية املنتظمة
أن
االنتشار وسط يؤثر وكيف تشارها
أثناء فيها
أن
.تشارها
على والتعرف
تعان ما
عند املوجه يه
ا
ن
وسط من تقاهلا
إىل
خيتلف آخر وسط
الكهربية اخلصائص يف
.
األهداف
التفصيلية
:
تك عندما
ت
يكون الوحدة هذه مل
املتدرب
ًارقاد
على وبكفاءة
أن
:
1
.
على يتعرف
معادلة
.املوجة
2
.
.االنتشار ثابت على يتعرف
3
.
.املوجة معاوقة على يتعرف
4
.
أوسا على يتعرف
.املختلفة االنتشار
5
.
حي
سب
.االنتقال ومعامل االنعكاص معامل
6
.
حي
سب
كثافة
للموجة الطاقة
.
- 31. املوجاتوانتشاراهلوائيات املناهجوتطويرلتصميمالعامةاإلدارة
30
مقدمة
يف
عدام بوجده درسدنا السابقة الوحدة
أن
تشدار
علدى وتعرفندا الكهرومغناطيسدية املوجدات
خصائصها
وطرق
أن
أكثدر بتفصيل سنتعرض الوحدة هذه ويف .تشارها
إىل
كيفيدة
أن
هدذه تشدار
يف داتداملوج
األ
دادوس
دذهده دؤثردت دفدوكي دةداملختلف
األ
دادوس
ديةدالكهرومغناطيس داتداملوج يف
،
دكدوذلددد
دةدبدراسددد
ديتدوالددد دةداملنتظمددد دتويةداملسددد داتداملوجددد
دطدأبسددد دندمددد دربدتعتددد
ددأنددد
واع
داتداملوجددد
ال داتداملوج هلدذه ودراسدتنا .الكهرومغناطيسدية
أبسدط دندم لكونهدا فقدط يرجدع
األندواع
دندولك
ًضأي
ا
هوائيدات مدن املنبعثة املوجات فإن العملية الناحية من ألنه
الراديدو
(Radio Antennas)
منتظمة مستوية موجات تكون
مسافات على خاصة وذلك
.اهلوائيات هذه من كافية
دذدهد يف دندرصدسد
دةدوكيفيد دةداملنتظمد دتويةداملسد داتداملوجد دائصدخصد ددةدالوحد ه
ا
ن
دهادعكاسد
و دتتهادوتش دارهادوانكس
ال ددلدمع
دددفق
يف
طاق
دادته
دةدطبيع دىدعل درفدنتع دوفدس دذلكدوك .
دادأوس
.خالهلا املنتشرة املوجات على تأثريها وكيفية االنتشار
2
-
1
املوجةمعادلة
The Wave Equation
كيفيدددة علدددى سدددنتعرف اجلدددزء هدددذا يف
أن
االنتشدددار وسدددط يف املسدددتوية املوجدددة تشدددار
رالشكل
2
-
1
،
وما
الذي
حيدد
بعد
أو
جيدب الديت املسدافة قرب
أن
.املسدتقبل عنددها يكدون
حركدة تصدف رياضدية معادلدة علدى التعرف جيب فإنه ذلك يتم ولكي
أن
وسدط يف املوجدة تشدار
معادلة وهي املوجة معادلة تسمى املعادلة وهذه .االنتشار
وهلدا تفاضدلية رياضية
أشدكال
.عديددة
:كاآلتي صورها أبسط يف املعادلة هذه كتابة ميكن
Ex
Ey
x
y
z
االنتشار اتجاه
ر الشكل
2
-
1
املنتظمة املستوية املوجة :