الشكل التوضيحي 1.3

 

"الهاتف اللاسلكي المتنقل" هو أداة اتصال شخصية. وبفضل توابعه مثل المكبر المنفصل أو هوائي عالي الأداء، يمكن تكييف المرسل/المستقبل المحمول باليد وفقاً للاحتياجات الخاصة.

ومن التوابع التي لا غنى عنها أجهزة شحن البطاريات التي يمكن توصيلها إما بخط كهربائي أو ببطارية المركبة. وتفضل خدمات الطوارئ المؤسسية، مثل الشرطة أو رجال الإطفاء، أجهزة الشحن القادرة على شحن عدة بطاريات في مواقعها؛ وإذا احتاج المستعمل هذا الجهاز بشكل دائم، من الأفضل عموماً توفير أجهزة شحن فردية. وينبغي أن تكون أجهزة الشحن قادرة أيضاً على شحن البطاريات وحدها في جميع الأحوال، دون جهاز الراديو. وبهذه الطريقة يمكن الاستعاضة بسرعة عن البطاريات الفارغة ببطاريات مشحونة.

وجميع المرسلات/المستقبلات المبينة في الصورة مزودة بهوائيات صغيرة جداً. وهي ملائمة تماماً للاتصالات القصيرة المدى. وللوصول إلى مدى أطول ينبغي توفير هوائي أطول.

الشكل التوضيحي 2.3

 

والمرسلات/المستقبلات بموجات VHF للاستعمال الثابت أو المتنقل حجمها مماثل تقريباً لراديو السيارة. وقدرتها أعلى من قدرة المرسلات/المستقبلات التي تُحمل باليد، وأداء هوائياتها المركّبة عادة على سقف السيارة، أفضل.

وتوضح الصورة السفلى مرسِل/مستقبِل متنقل مزوَّد "برأسية تحكم" منفصلة. وتسمح هذه التشكيلة بتركيب أزرار التحكم في المكان المناسب للمستعمل، في حين يمكن وضع الراديو حيثما يوجد مكان متيسر. كما يشتمل على مكبر مزود بمزرة تسمح بمراقبة بعض وظائف المرسِل/المستقبِل بدون الحاجة إلى النفاذ إلى لوحة المراقبة نفسها.

تزود التجهيزات المتنقلة بالطاقة بواسطة بطارية السيارة. وفي التركيبات الثابتة، تُعتبر البطارية وجهاز الشحن أفضل حل للتزود بالتيار المستمر من 12 فولطاً من خط الكهرباء؛ وفي حالة انقطاع التيار، تسمح البطارية المشحونة بتشغيل الراديو بدون انقطاع. ويمكن أن يبقى ما يطلَق عليه "جهاز الشحن الذكي" موصلاً بشكل دائم بخط الكهرباء والبطارية بدون مواجهة فرط الشحن حيث إنه يقلل أوتوماتياً تيار الشحن عندما تكون البطارية مشحونة تماماً.

الشكل التوضيحي 3.3

 

تعمل الشبكات بالموجات VHF وUHF بالأسلوب المفرد. ويمكن لأي محطة أن تستقبل وترسل في أي وقت. تشير المحطات في نهاية إرسالها عادة بكلمة "حوِّل" (OVER) بما معناه دعوة المحطة الأخرى إلى الإرسال.

والأسلوب المفرد هذا مستعمل على نطاق واسع على الوصلات بموجات قصيرة HF.

الشكل التوضيحي 4.3

 

الأسلوب المزدوج هو الأسلوب الذي اعتدنا عليه كمستعملين للهاتف، في الإرسال والاستقبال في آن معاً، يسمع كل طرف الطرف الآخر باستمرار ويستطيع كل طرف مقاطعة كلام الطرف الآخر في أي وقت.

وليس للشبكات العاملة بالموجات VHF وUHF وHF هذه القدرة في معظم الحالات ولكنها تعمل بالأسلوب المفرد الموصوف في الشكل التوضيحي السابق.

الشكل التوضيحي 5.3

 

يحُول التل دون إقامة وصلة VHF أو UHF مباشرة بين محطتين ألف وباء. وتستطيع محطة مكرر تقع على قمة التل التواصل مع المحطتين في آن معاً.

ترسل المحطتان ألف وباء معاً على القناة 1 وتستقبل على القناة 2. وتستقبل محطة المكرر على القناة 1 وترسل على القناة 2.

وبنفس طريقة الاتصال المباشر بين المحطتين، تعمل الوصلة بأسلوب مفرد. ولا تستطيع سوى محطة المكرر الإرسال والاستقبال في آن معاً، والمحطتان ألف وباء تستطيعان الإرسال أو الاستقبال فقط في وقت معين. وبناء على ذلك، لا يمكن للمحطتين الإرسال في آن معاً.

إذا كانت المحطتان ألف وباء متنقلتين أو تُحملان باليد ويتعين نقلهما بحيث تتمكنان من الاتصال المباشر، يجب أن تحوّل كل منهما إلى قناة مشتركة. ولا يسمح الإرسال على قناة والاستقبال على قناة أخرى بالاستماع المباشر بدون المرور بمحطة مكرر.

منطقة تغطية محطة مكرر VHF

الشكل التوضيحي 6.3

 

تبين الخريطة مثالاً لمنطقة تغطية محطة مكرر VHF.

والمنطقة الداخلية نصف قطرها نحو 50 كيلومتراً مغطاة بالكامل؛ وسوف يكون الاتصال ممكناً على مسافة أبعد انطلاقاً من مواقع على قمة التل.

والمواقع على قمم التلال هي الأنسب للمكررات بالموجات VHF وUHF، وكثيراً ما يتعذر توصيلها بخط كهربائي. ويمكن للبطاريات توفير الطاقة اللازمة لكنها تحتاج إلى إعادة شحن بشكل دوري. ويُعتبر استعمال الألواح الشمسية أو المولدات العاملة بقوة الرياح ضمن بعض الحلول، لكن ذلك يتوقف على الظروف المناخية محلياً.

الشكل التوضيحي 7.3

 

تشابه المرسلات/المستقبلات (بالموجات القصيرة) HF التجهيزات بالموجات VHF وUHF التي سبق الحديث عنها. وتوفر محطات القاعدة قدرة أكبر أو تيسر وظائف إضافية مثل إرسال البيانات (البريد الإلكتروني) وغالباً ما تكون أكبر.

والهوائيات بالموجات القصيرة غالباً ما تكون أكبر من الهوائيات بالموجات VHF وUHF. ومن ثم تُعتبر الهوائيات المستعملة على المركبات بمثابة حل وسط بين جهاز عملي وجهاز كفؤ.

وبناء على ذلك، عادة ما يكون مدى المحطة المتنقلة بموجات قصيرة محدوداً. وتسمح الهوائيات الثابتة بالاستعمال الكامل لقدرات الاتصالات العالمية التي توفرها التجهيزات بموجات قصيرة المدى.

الشكل التوضيحي 8.3

 

جميع السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض موضوعة فوق خط الاستواء، أي على ارتفاع 35 000 كيلومتر تقريباً فوق سطح الأرض. وهي تدور على هذا الارتفاع حول الكرة الأرضية مرة في اليوم. ولذلك يبقى الساتل المستقر بالنسبة إلى الأرض في نفس الموقع بالنسبة إلى سطح الأرض.

وإذا استُعملت عدة سواتل على شبكة واحدة، يجوز أن تتداخل تغطيتها أو "حيزها" أو قد تكون هناك فجوات، ويتوقف ذلك على وضعها على المدار المستقر بالنسبة إلى الأرض.

وإذا استُعمل ساتل واحد مستقر بالنسبة إلى الأرض في شبكة واحدة، فلا يمكنه توفير توصيلية سوى في المنطقة التي يغطيها.

الشكل التوضيحي 9.3

 

عند وضعها على خط الاستواء، لا "ترى" السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض القطبين الشمالي والجنوبي !

الشكل التوضيحي 10.3

 

والمدارات غير المستقرة بالنسبة إلى الأرض يمكن تقريرها من حيث المبدأ على أي ارتفاع من سطح الأرض. وسيكون الاتصال أسهل كلما كانت المسافة إلى الساتل أقصر. ولذلك تُعتبر السواتل على مدارات منخفضة بالنسبة إلى الأرض "LEOs" مفيدة جداً في الاتصالات باستعمال مطاريف أو هواتف صغيرة تُحمل باليد.

وكلما انخفضت مداراتها كلما زادت حاجة الساتل إلى الدوران حول الكرة الأرضية في فترة زمنية معينة، وقلت الطاقة المطلوبة للاتصالات. وسيعدل الساتل موضعه باستمرار بالنسبة لأي نقطة على سطح الكرة الأرضية، بل وستكون الهواتف الساتلية التي تُحمل باليد ذات القدرة المنخفضة قادرة على الاتصال به، دون الحاجة إلى هوائي توجيهي عالي القدرة.

وتدور سواتل الاتصالات غير المستقرة بالنسبة إلى الأرض عادة حول الأرض على مسافة تتراوح بين 500 و1 500 كيلومتر، أي عدة أمثال أقل من نظيراتها السواتل المستقرة بالنسبة إلى الأرض، وتكمل مدارها كل فترة من 90 إلى 120 دقيقة.

 

الشكل التوضيحي 11.3

 

يقتصر الوقت الذي يمضيه المستعمل للنفاذ إلى ساتل واحد على الفترة القصيرة التي يمر خلالها الساتل فوق موقعه.

ولكي يتسنى الإبقاء على الاتصال خلال فترة تزيد عن بضع دقائق، من اللازم وجود "تمرير" أوتوماتي من ساتل واحد. ويُسهل وجود برمجيات معقدة على متن السواتل هذا الإجراء. والحالة مماثلة للحالة التي يتحرك فيها مستعمل لجهاز هاتف متنقل من منطقة تغطية المحطة القاعدة الخلوية للأرض إلى منطقة أخرى - ذلك لأن الخلية هي التي تغير موقعها وليس المستعمل.

ومن الاستعمالات الأخرى للسواتل غير المستقرة بالنسبة إلى الأرض أنظمة التخزين والإرسال: ترسل محطة أرضية المعلومات إلى الساتل حيث تخزن إلى أن يصل الساتل إلى موقع يمكن منه الوصول إلى المحطة الأرضية الموجه إليها الرسالة، ولا يعيد إرسال هذه المعلومات إلا آنذاك. ويمكن لهذه الأنظمة أن توفر خدمات الاتصالات الفعالة بتكلفة منخفضة جداً، خصوصاً للمناطق الريفية النائية؛ إلا أن استعمالها في حالات الطوارئ محدود جداً نظراً للافتقار إلى القدرة على الاتصال في الوقت الحقيقي.