ما هي الموجة في الاتصالات؟
أنواع وخصائص الأمواج في الاتصالات:
سلوك الموجة في الاتصالات:
1- الانعكاس:
2- الانكسار:
3- الانحراف:
4- تداخل الموجات:
5- تأثير دوبلر:
الموجات الموقوفة في الاتصالات:

في أبسط الموجات يتذبذب الاضطراب بشكل دوري أي كحركة دورية بتردد وطول موجي ثابتين، كما تتطلب الموجات الميكانيكية، مثل الصوت وسيطاً تنتقل من خلاله، بينما لا تحتاج الموجات الكهرومغناطيسية وسيطاً ويمكن نشرها من خلال الفراغ، كما يعتمد انتشار الموجة عبر وسيط على خصائص الوسيط.

 

ما هي الموجة في الاتصالات؟

 

الموجة: هو انتشار الاضطرابات من مكان إلى آخر بطريقة منتظمة ومنظمة، والأكثر شيوعاً هي الموجات السطحية التي تنتقل على الماء، لكن الصوت والضوء وحركة الجسيمات دون الذرية جميعها تظهر خصائص موجية.

 

أنواع وخصائص الأمواج في الاتصالات:

 

تكون الموجات متوفرة على شكلين طولية وعرضية، كما تكون الموجات المستعرضة متماثلة مع الموجات الموجودة على الماء، حيث يرتفع السطح صعوداً وهبوطاً والموجات الطولية تشبه الموجات الصوتية وتتكون من الضغط المتناوب والخلخلة في الوسط، وأعلى نقطة في الموجة المستعرضة تسمى القمة “the top” والنقطة المنخفضة تسمى القاع.

 

وبالنسبة للموجات الطولية تكون الانضغاطات والخلخلة مماثلة لقمم وقيعان الموجات المستعرضة، كما أنّ المسافة بين القمم أو القيعان المتتالية تسمى الطول الموجي، وارتفاع الموجة هو السعة، وأنّ عدد القمم أو القيعان “bottom” التي تنتقل من خلال نقطة معينة خلال وحدة زمنية تسمى التردد، كما يمكن الدلالة عن سرعة الموجة في صورة الطول الموجي مضروباً في التردد.

 

يمكن أن تنتقل الأمواج لمسافات كبيرة جداً على الرغم من أنّ التذبذب عند نقطة واحدة صغير جداً، وعلى سبيل المثال يمكن سماع صوت الرعد على بعد كيلومترات، ومع ذلك فإنّ الصوت المحمول يظهر في أي وقت فقط على شكل ضغطات دقيقة وخلخلة في الهواء.

 

سلوك الموجة في الاتصالات:

 

تعرض الأمواج عدة ظواهر أساسية، حيث في الانعكاس تواجه الموجة عقبة وتنعكس مرة أخرى، وفي الانكسار تنحني الموجة عندما تدخل وسطاً يكون من خلاله لها سرعة مختلفة، أمّا في حالة الحيود تنحني الموجات عندما تمر حول عوائق صغيرة وتنتشر عندما تمر عبر فتحات صغيرة، وفي حالة التداخل عندما تتلاقى موجتان يمكن أن تتداخل بشكل بناء ممّا يؤدي إلى إنشاء موجة ذات سعة أكبر من الموجات الأصلية، أو بشكل مهدم ممّا يؤدي إلى إنشاء موجة ذات سعة أصغر أو حتى صفر.

 

1- الانعكاس:

 

الانعكاس: هي حالة تحدث عندما تضرب الموجات حداً ما وتنعكس فإنّ زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس، وزاوية السقوط هي الزاوية بين اتجاه حركة الموجة والخط المرسوم بشكل عمودي على حد الانعكاس.

 

2- الانكسار:

 

الانكسار: هي ظاهرة تعتمد على  سرعة الموجة على خصائص الوسط الذي تنتقل من خلاله، فعلى سبيل المثال ينتقل الصوت عبر الماء أسرع منه عبر الهواء، وعندما تدخل الموجة بزاوية وسط تكون سرعتها أبطأ تنحني الموجة نحو العمود العمودي، وعندما تدخل الموجة بزاوية وسط تزداد سرعته يحدث التأثير المعاكس، ومع الضوء يمكن التعبير عن هذا التغيير باستخدام قانون انكسار سنيل.

 

3- الانحراف:

 

الانحراف: هي ظاهرة تحدث عندما تواجه الموجة عقبة صغيرة أو فتحة صغيرة أي صغيرة مقارنة بطول موجة الموجة، يمكن أن تنحني الموجة حول العائق أو تمر عبر الفتحة ثم تنتشر، ويسمى هذا الانحناء أو الانتشار بالانحراف.

 

4- تداخل الموجات:

 

قد تدعم الموجات الآتية من مركزين أو أكثر من مراكز الاضطراب بعضها البعض في بعض الاتجاهات وتحذف في اتجاهات أخرى، وهذه الظاهرة تسمى تداخل الموجات، حيث من السهل أن يمكن مشاهدة كيف يمكن أن يحدث هذا، فمثلاً مصدرين ينتجان موجات من نفس الطول الموجي وفي الطور أي أنّ قمم الأمواج تحدث في الأصل في نفس الوقت، وإذا كانت النقطة “P” على مسافة متساوية من كلا