جهاز إرسال ومستقبل صغير

أنواع أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة

يُعد جهاز **الإرسال والاستقبال الصغير** جهازًا إلكترونيًا مضغوطًا يرسل ويستقبل الإشارات. لديه تطبيقات متنوعة، بما في ذلك الاتصالات مثل أنظمة الاتصال الداخلي، والمراقبة، وأنظمة الأمان، والأتمتة الصناعية. يمكن أن تتضمن أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة وحدات مثل Bluetooth و RF والأشعة تحت الحمراء و Wi-Fi.

يُعد جهاز إرسال واستقبال RF أجهزة تردد راديوي تستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي للتواصل لاسلكيًا عبر نطاق متوسط إلى طويل المدى. يحول المُرسل البيانات إلى إشارة RF، ويُشعها الهوائي إلى الهواء. يلتقط هوائي جهاز استقبال RF الإشارة ويمررها إلى جهاز فك تشفير يُعيد تحويلها إلى شكلها الأصلي. تُستخدم هذه الأجهزة في أجهزة التحكم عن بعد، وأجهزة إنترنت الأشياء، والحساسات اللاسلكية. يُحدد نوع جهاز إرسال واستقبال RF ما يلي:

• التردد: يتراوح نطاق تردد RF من 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجاهرتز. تؤثر عوامل مثل المدى، والاختراق، ومعدل البيانات على الأداء عند هذه الترددات. تتميز الأجهزة منخفضة التردد بمدى أطول مع اختراق أفضل، بينما تتميز الترددات العالية بمدى وأختراق أقصر ولكن بمعدلات بيانات أعلى. اختر جهاز إرسال واستقبال RF يعمل على الترددات المسموح بها من قبل اللوائح المحلية.
• المدى: يمكن للأجهزة طويلة المدى إرسال الإشارات لمسافات طويلة، بينما تُعد الأجهزة قصيرة المدى مناسبة للتواصل عن قرب. يعتمد المدى على قوة الإخراج، والحساسية، وتصميم الهوائي.
• التضمين: يحدد التضمين طريقة نقل البيانات عند تردد معين. من تقنيات التضمين الشائعة التضمين الترددي والتضمين السعوي.
• قوة الإخراج: يُحدد هذا المدى والاختراق. تتطلب قوة الإخراج العالية المزيد من الطاقة وقد تخضع لمزيد من اللوائح.

تستخدم أنواع أخرى من أجهزة الإرسال والاستقبال تقنيات نقل البيانات بالأشعة تحت الحمراء أو الضوئية. يحول جهاز إرسال واستقبال الأشعة تحت الحمراء الإشارات الكهربائية إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء بنطاق يتراوح من 5 إلى 100 متر في بيئات خاضعة للرقابة. تتضمن هذه الأجهزة مؤشر ليد بالأشعة تحت الحمراء وكاشف ضوئي ينقلان ويستقبلان إشارات ضوء الأشعة تحت الحمراء المُضَغَّنة. تُستخدم أجهزة الأشعة تحت الحمراء في تطبيقات التحكم عن بعد، وروبوتات متابعة الخط، والكشف عن الأجسام. يحول المُرسل الضوئي الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية تسافر عبر الألياف الضوئية للاتصال لمسافات طويلة. يشتمل المُرسل على ليزر أو ثنائي باعث للضوء يُنشئ الإشارة وجهاز مُضَغِّن يُشفر البيانات على الضوء.

لحصول على جهاز استقبال وإرسال صغير لـ Wi-Fi، ابحث عن وحدات مضغوطة يمكن أن تتناسب مع مساحات صغيرة مثل وحدة Wi-Fi، التي تحتوي على كل من مُرسل ومستقبل Wi-Fi في وحدة واحدة. تُستخدم هذه الأجهزة في الأجهزة المتصلة بالإنترنت مثل أدوات المنزل الذكية، والآلات الصناعية، والمعدات الطبية.

ميزات ووظائف جهاز الإرسال والاستقبال الصغير

يُعد جهاز الإرسال والاستقبال الصغير متعدد الاستخدامات وله تطبيقات متنوعة. تشمل خصائصه ووظائفه ما يلي:

• نقل الصوت لاسلكيًا: غالبًا ما تعتمد أجهزة إرسال واستقبال الصوت على Bluetooth أو Wi-Fi لإرسال الموسيقى إلى مكبرات الصوت، أو المُضخمات، أو أنظمة المسرح المنزلي. كما أنها تستقبل الإشارات من أجهزة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
• الاتصال اللاسلكي: يمكن أن يكون هذا الجهاز جهاز إرسال HDMI صغير بين أنواع المُرسل الأخرى. يُرسل بشكل عام بدون كبلات، ويصل لمسافات طويلة مع أدنى تأخير. يُحسّن ذلك المرونة في تطبيقات متنوعة مثل التنقل والترفيه.
• استهلاك طاقة منخفض: صُممت معظم أجهزة الإرسال والاستقبال هذه لتحقيق الكفاءة. لذلك، تتميز بعمر بطارية أطول أو استهلاك طاقة أقل، على سبيل المثال في الأجهزة المحمولة.
• المدى: تأتي أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة في أنواع ونماذج متنوعة لتناسب متطلبات مختلفة. يمكن أن تُحسّن نطاق الاتصال اللاسلكي أو الإشارة. على سبيل المثال، يُوسع نطاق جهاز إرسال واستقبال الصوت لمسافات طويلة نطاق نقل الصوت من مصدر إلى جهاز استقبال.
• الاستقبال والتوصيل المتعدد: يمكن لبعض أجهزة الإرسال والاستقبال المحمولة استقبال البيانات ونقلها في نفس الوقت. في هذه الحالة، يمكنها إرسال إشارات من جهاز واحد إلى آخر بينما تستقبل إشارات من جهاز مختلف.
• الحجم الصغير: يُعد حجمها الصغير مثاليًا للاستخدام في المساحات الضيقة أو على المعدات المحمولة. يمكن دمجها بسهولة على الدوائر أو في الأنظمة التي لديها مساحة محدودة.
• التكامل مع التقنيات الأخرى: لا تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة بشكل منفصل. يمكن دمجها مع تقنيات أخرى لتحسين الميزات، وتحسين الوظائف، أو تقديم تجربة مستخدم أفضل. تتضمن بعض التكاملات الشائعة تكامل النظام، وتكامل التطبيقات، وتكامل النظام الأساسي.
• تتميز أجهزة الاستقبال والإرسال الصغيرة بميزات ووظائف أخرى كثيرة حسب النوع، والنموذج، والشركة المُصنعة. على سبيل المثال، يمكن استخدام جهاز إرسال راديو صغير بهوائي للبث عبر موجات الراديو لإنشاء إشارة يلتقطها مُستقبل الراديو.

تطبيقات أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة

يمكن أن يساعد معرفة التطبيقات المتنوعة لجهاز الإرسال والاستقبال الصغير المشترين في اتخاذ قرارات شراء مُستنيرة. من الناحية المثالية، تُستخدم أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة في المساحات التي يكون فيها استخدام الأجهزة الكبيرة غير مناسب أو مُرهق. تُستخدم في الحالات التالية:

• نقل الصوت لاسلكيًا

  يُعد أحد التطبيقات الشائعة لأجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة توجيه إشارات الصوت عبر اتصال لاسلكي من مصدر إلى وجهة. يمكن لهذا الجهاز نقل إشارات الصوت من مصادر مثل أجهزة الراديو، ومشغلات MP3، أو أدوات موسيقية أخرى إلى مكبرات الصوت أو المُضخمات لمسافات أطول.

• بث الإشارات

  يمكن لأجهزة الإرسال الصغيرة بث إشارات متنوعة، بما في ذلك محطات الراديو AM / FM، ومعلومات الطقس، وتنبيهات الطوارئ، والمعالم المحلية. غالبًا ما تستخدم هذه الأجهزة الصغيرة من قبل محطات الراديو المحلية والمنظمات لنشر المعلومات إلى جماهير واسعة.

• الاتصال لمسافات طويلة

  يستخدم مشغلو راديو الهواة أجهزة الإرسال والاستقبال المحمولة الصغيرة (HTs) للتواصل لمسافات شاسعة. تتناسب هذه الأجهزة المضغوطة بسهولة مع الحقائب أو الجيوب من أجل الراحة. زادت شعبيتها بسبب قدرتها على إبقاء الناس على اتصال أثناء حالات الطوارئ أو الكوارث عندما تفشل الهواتف التقليدية.

• استقبال التلفزيون

  يمكن لأجهزة الاستقبال الصغيرة مثل مُوالفات تلفزيون رقمية أو أجهزة استقبال تعتمد على Raspberry Pi استقبال إشارات البث عبر الهواء وفك تشفيرها للعرض على جهاز تلفزيون أو شاشة. تُوفر هذه الحلول خيارًا بأسعار معقولة ومضغوطًا لاستقبال قنوات التلفزيون المُبثثة، خاصة في المنازل الثانية، أو المركبات الترفيهية، أو المواقع التي توجد بها مساحة محدودة.

  يمكن لهذه الأجهزة الصغيرة تحويل إشارات USB أو HDMI، مما يجعلها مفيدة لدمج التلفزيون المُبثث في أنظمة الترفيه أو أجهزة التسجيل. يمكن استخدامها في سيناريوهات متنوعة حيث توجد مساحة محدودة، لكنها لا تزال تريد الوصول إلى البرامج التلفزيونية المباشرة.

• تطوير Wi-Fi

  يمكن دمج أجهزة استقبال Wi-Fi الصغيرة مع أجهزة إلكترونية أخرى مثل المتحكمات الدقيقة، أو أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة الواحدة، أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة لإضافة إمكانيات الاتصال اللاسلكي. تتضمن أجهزة الاستقبال الصغيرة الشائعة مُهايئات USB لـ Wi-Fi ولوحات Raspberry Pi المدمجة مع Wi-Fi. تُرسل البيانات عبر الشبكة أو الإنترنت، مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى المعلومات أو التحكم في الأنظمة عن بُعد.

  تُعد مراقبة كاميرات المراقبة، وتدفق الفيديو، ولعب ألعاب الإنترنت، وإرسال البيانات إلى السحابة من الأمثلة على تطبيقاتها. يُمكن إضافة جهاز استقبال Wi-Fi صغير لتحويل الأجهزة السلكية التقليدية إلى أجهزة لاسلكية وتسهيل اتصال إنترنت الأشياء.

• أغراض تعليمية

  يمكن للمؤسسات استخدام أجهزة الإرسال الصغيرة في بيئات التعلم لمساعدة الطلاب على فهم مفاهيم الاتصالات اللاسلكية الأساسية. عند دمجها مع أدوات التجريب العملية مثل أجهزة الراديو المُعرفة بالبرمجيات، تُوفر فرصة ممتازة للتعلم العملي حول التضمين الترددي، وانتشار الإشارة، والمواضيع ذات الصلة في دورات الهندسة الكهربائية والاتصالات. مما يجعلها مثالية للمشاريع، أو التجارب، أو العروض التوضيحية في التعليم STEM.

كيفية اختيار جهاز الإرسال والاستقبال الصغير

عند اختيار جهاز إرسال واستقبال صغير، تأكد من أنه يُلبي متطلبات المشروع. ستساعد النصائح التالية الأشخاص على اختيار نظام مثالي.

• التردد أو عرض النطاق الترددي: ضع في الاعتبار التردد/نمط الترددات التي تعمل عليها أداة إرسال واستقبال المُضخم الصغير. قيّم افتراضًا أنه يُلبي متطلبات ولوائح الصناعة المُحددة. علاوة على ذلك، يؤثر التردد على النطاق؛ لذلك، اختر نظامًا يمكنه تحقيق المدى الضروري.
• المدى: تشير حدود مدى جهاز الإرسال والاستقبال إلى مدى حجم أو انفتاح المنطقة التي يمكن تغطيتها. إذا كانت لها حدود مدى في الهواء الطلق، يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال الصوت الصغير مراعاة الظروف الجوية، والعوائق مثل الأشجار أو المباني، وعوامل أخرى قد تعيق نقل الإشارة.
• قوة الإخراج: ابحث عن جهاز إرسال مُضخم بقوة إخراج متغيرة. يسمح ذلك بتعديل المدى بناءً على تطبيقات مختلفة. تُترجم قوة الإخراج العالية إلى مدى أطول، ولكن مع زيادة استهلاك الطاقة.
• الحجم: عند الدمج في الأجهزة المادية أو المساحات المحدودة، فكر في مدى ضخامة جهاز الإرسال والاستقبال. اختر جهاز إرسال واستقبال صغير لا يشغل مساحة كبيرة أو يزيد الوزن على الأطر الحالية.
• مصدر الطاقة: تحقق من متطلبات مصدر الطاقة لجهاز الإرسال والاستقبال. تأكد من توفر مصدر طاقة بطارية كافية للتطبيق المقصود.
• التوافق: تأكد من أن تردد جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال يمكن أن يعمل معًا بشكل متزامن بناءً على معاييرهم الفنية. تحقق من رموز التأكيد، مثل FCC و CE و IC، التي تُشير إلى أنهم يُلبيون معايير الصناعة ويمكن استخدامهم في مختلف القطاعات.
• التكلفة: قارن التكاليف وخذ خطة الإنفاق في الاعتبار. على الرغم من ذلك، من المهم تحقيق التوازن بين التكلفة والجودة، واختيار مُنتج ذو مستوى عالٍ من المهارة إلى جانب الدعم الجيد.
• دعم العملاء: اختر مُورّدًا أو مُنتجًا يقدم الدعم عند ظهور مشكلات مع الأجهزة الصغيرة. ضع في الاعتبار تقييمات المستخدمين والتقييمات للتأكد من أنهم موثوقون ويقدمون نصائح مفيدة لترجمة النماذج المتخصصة.

الأسئلة والأجوبة

س: ما هي قيود أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة؟

ج: يمكن أن تشمل القيود نطاق النقل، وقوة الإخراج، والحجم، والوزن، ونطاق التردد، والميزات المحدودة، والتكلفة، والتعقيد.

س: ما هي احتياطات السلامة التي يجب اتخاذها عند استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة؟

ج: اتبع إرشادات السلامة، واستخدم المعدات في بيئات مناسبة، وتحقق من المخاطر الكهربائية، واستخدم الهوائيات بأمان، وتأكد من التهوية.

س: هل يمكن استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة في الهواء الطلق؟

ج: نعم، صُممت بعض أجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة للاستخدام في الهواء الطلق ويمكن استخدامها في تطبيقات متنوعة مثل التحكم عن بُعد،

الأحداث الخارجية، والاتصالات. عند استخدامها في الهواء الطلق، من المهم التأكد من حمايتها من الظروف البيئية مثل الرطوبة، والغبار، والظروف القاسية في درجات الحرارة. يجب على المستخدمين أيضًا مراعاة نطاق النقل والتردد، حيث يمكن أن تؤثر العوائق مثل المباني والأشجار على جودة الإشارة.

س: كيف تختار جهاز إرسال واستقبال صغير؟

ج: ضع في الاعتبار عوامل مثل المدى، والتردد، ونوع التضمين، ومصدر الطاقة. تأكد من التوافق مع متطلبات التطبيق.

س: ما هي بعض التطبيقات الشائعة لأجهزة الإرسال والاستقبال الصغيرة؟

ج: تُستخدم هذه الأجهزة في مختلف القطاعات لمهام مثل القياس عن بُعد، والاستشعار عن بُعد، والأتمتة المنزلية، والتحكم الصناعي.