على مر السنين ، تطورت الاتصالات اللاسلكية بشكل كبير. إنها الطريقة الأساسية التي يتم من خلالها إجراء الاتصال اللاسلكي. ينقل المعلومات لاسلكياً بمساعدة موجات الراديو والموجات الكهرومغناطيسية. تنتشر الموجات التي يتم إنشاؤها من جهاز الإرسال عبر وسيط لاسلكي للوصول إلى جهاز الاستقبال. تعمل الهوائيات محولات الطاقة التي تحول الإشارات الكهربائية إلى إشارات كهرومغناطيسية والعكس صحيح. أحد التحديات التي تواجهها هذه التكنولوجيا هو الضرر الناجم عن 'إشارات الضوضاء'. إشارات الضوضاء هي إشارات التردد الراديوي قصيرة المدة التي تنتج خارجياً إما بطرق من صنع الإنسان بشكل طبيعي. عندما تلتقط هذه الإشارات بواسطة الهوائي سوف تتسبب في تدهور أنظمة الاتصالات. أحد هذه الاضطرابات هو التداخل الكهرومغناطيسي.

ما هو التداخل الكهرومغناطيسي؟

التفريغ المفاجئ للطاقة الكهربائية كما يحدث أثناء البرق والعواصف تولد موجات تردد لاسلكية قصيرة المدى في الغلاف الجوي. إذا تم تشغيل هوائي في هذه البيئة ، فسيتم التقاط هذه الإشارات العابرة بواسطة الهوائي. ومن ثم ، فإنها تتداخل مع إشارات الاتصال الأصلية مما يؤدي إلى تشويه المعلومات وفقدانها. هذا هو السبب أيضًا وراء الخشخشة التي تسمع على مستقبل راديو معدل الاتساع أثناء العواصف الكهربائية.

التداخل الكهرومغناطيسي

عندما تتسبب إشارات الضوضاء هذه في إتلاف الدائرة الكهربائية عن طريق رفع الحث الكهرومغناطيسي أو الاقتران الكهروستاتيكي ، فإن هذا يسمى التداخل الكهرومغناطيسي. يمكن أن يكون المصدر الخارجي مصدرًا من صنع الإنسان أو مصدرًا طبيعيًا. يمكن أن يؤدي الاضطراب إلى إتلاف الدائرة الكهربائية أو إيقاف عملها. عندما تتأثر إشارات البيانات ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة معدل الخطأ ، والخسارة الكلية للبيانات. يمكن أن يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) على راديو AM ، راديو FM ، الهواتف المحمولة ، أجهزة التلفزيون ، علم الفلك الراديوي ، إلخ ...

“جدول الحقيقة لبوابة nand ”

أنواع مختلفة

يُعرف التداخل الكهرومغناطيسي أيضًا باسم تداخل التردد اللاسلكي. بناءً على مصدر وعرض النطاق الترددي لإشارة الضوضاء الخارجية ، يُصنف التداخل المغناطيسي إلى أربعة أنواع. من حيث عرض النطاق الترددي ، تم تصنيف EMI على أنها EMI ذات النطاق العريض و Narrowband EMI. يحدث EMI ضيق النطاق بسبب عمليات الإرسال المقصودة مثل محطات الإذاعة أو محطات التلفزيون أو الهواتف المحمولة ، في حين أن النطاق العريض EMI يحدث بسبب الإشعاعات غير المقصودة مثل الإشعاعات من الشمس حيث يتم ملاحظة جيل مستمر من القوس.

بناءً على مصدر التداخل ، يتألف التداخل الكهرومغناطيسي من أربعة أنواع. EMI المتعمدة ، EMI غير المقصود ، Intrasystem EMI ، Intersystem EMI.

قصد EMI

يتم إنشاء هذا EMI عن قصد بواسطة الجهاز. بعض هذه المعدات كاميرات السرعة ، أجهزة الإرسال اللاسلكية ، أجهزة التشويش ، إلخ ... تولد هذه الأجهزة طاقة كهرومغناطيسية. تستخدم هذه الأجهزة في الحروب الإلكترونية. يسمى هذا النوع من EMI أيضًا باسم EMI الوظيفي.

EMI غير مقصود

مصادر هذا التداخل الكهرومغناطيسي من صنع الإنسان ولكنها ليست مصممة لتوليد الطاقة الكهرومغناطيسية. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة تشع طاقة كهرومغناطيسية. بعض هذه الأجهزة محركات DC ، أجهزة التحكم الكهربائية ، وإشعال المحرك ، وأجهزة الكمبيوتر ، وخطوط الطاقة ، وآلات اللحام ، إلخ. يُعرف هذا النوع من EMI أيضًا بأنه غير وظيفي.

Intrasystem EMI

تسبب ارتفاعات الجهد أو التيار التي تظهر على كبلات الطاقة ووحدات الطاقة في حدوث تشويش ذاتي وربط انبعاث غير مرغوب فيه داخل النظام. هذا يؤدي إلى EMI في النظام.

Intersystem EMI

يمكن ملاحظة هذا EMI في الأنظمة التي تعمل ضمن نطاق تردد واسع من 50 هرتز إلى عدة جيجاهرتز.

طرق تقليل التداخل الكهرومغناطيسي

في عصر اليوم ، مع تطور البيئة الصناعية ، عادة ما تتفاعل الأجهزة الإلكترونية ودوائر معالجة الإشارات وأسلاك الطاقة وغيرها من الأجهزة الكهربائية مع بعضها البعض. هذا يؤدي إلى توليد ضوضاء و EMI في الدوائر والتي يمكن أن تحط من القياسات الحرجة.

لحماية النظام من الأضرار التي تسببها التداخل الكهرومغناطيسي ، يجب اتخاذ بعض الاحتياطات. يمكن لتقنيات التأريض والدرع الجيدة أن توفر الإشارات من التدهور.

لتقليل EMI في الدوائر ، فإن العناصر التي يجب العناية بها هي التخلص من مصدر الضوضاء ، أو إزالة أو ترقية جهاز الاستقبال المتأثر بإشارات الضوضاء ، والتحقق من قناة الاقتران بين المصدر والمستقبل.

يتم تدريع الكابل لحماية المعدات من التداخل المقترن بالسعة. يتم استخدام طريقة الاقتران الاستقرائي والأزواج الملتوية لتقليل التداخل المقترن مغناطيسيًا.

مع زيادة استخدام المصادر الكهرومغناطيسية في المعدات ، تزداد أيضًا مخاوف وتأثيرات التداخل الكهرومغناطيسي. يؤثر التداخل الكهرومغناطيسي اليوم على الكثير من الأنظمة مثل أنظمة النقل والأنظمة الطبية وأنظمة القطارات ، نظم الاتصالات ، إلخ ... تؤثر المصادر الكهرومغناطيسية المحيطة على المعدات الإلكترونية الحساسة الموجودة بالقرب من المصدر. يمكن لمصدر النبض الكهرومغناطيسي ذو الطاقة العالية أن يدمر المعدات الكهربائية أو الإلكترونية بالقرب من المصدر. هناك حاجة للنظر والتحقق من تشغيل المنتجات المستخدمة في أسواقنا وإمكانية التشغيل البيني لها. أعط مثالا على الكهرومغناطيسي مصدر؟