الإعتبارات التي تؤثر على سعر و أداء وسط الإرسال تتضمن:

1- سهولة الإعداد و التركيب.

2- مدى سعة نطاق البث.

3- التوهين أو ضعف الإشارة attenuation.

4- المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي immunity from electromagnetic interference.

بشكل عام فإن تكلفة وسط الإرسال ترتفع مع ارتفاع سرعته و ونقاوته و تحسن مستوى أمنه.

يعبر عن مدى الترددات المقاسة بالهيرتز hertz (HZ) و التي يستطيع وسط الإرسال فيزيائيا إستيعابها بسعة نطاق البث bandwidth.

وهي تعرف بالفرق بين أعلى الترددات و أخفضها و التي يستطيع وسط الإرسال حملها.

هذه السعة قد تتفاوت وفقا للمسافة و تقنية بث الإشارة المستخدمة.

يعرف التوهين attenuation بأنه قابلية الموجات الكهرومغناطيسية للضعف و التلاشي خلال الإرسال.

خلال مرور الموجات الكهرومغناطيسية في وسط الإرسال يتعرض جزء من طاقتها للإمتصاص و البعثرة بسبب الخواص الفيزيائية للوسط.

يجب الإنتباه لهذا الأمر خاصة عند التخطيط لإستخدام وسط ما من المفروض أن يغطي مساحة شاسعة.

لا تستطيع أغلب وسائط الإرسال عزل الموجات الكهرومغناطيسية عن التداخل مع موجات خارجية.

يحدث التداخل الكهرومغناطيسي EMI (electromagnetic interference) عندما تقوم موجات كهرومغناطيسية غير مرغوب بها بالتأثير على الإشارة المنقولة عبر وسط الإرسال.

كما أنه من السهل إعتراض الموجات الكهرومغناطيسية و التصنت عليها و هذا أمر خطير إذا كانت شبكتك تحتوي على معلومات حساسة.

ملخص الدرس:

تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية لنقل البيانات على شبكات الكمبيوتر.

هناك نوعان من وسائط الإرسال: سلكية و لا سلكية.

الإعتبارات التي تؤثر في اختيارك لوسط الإرسال تتضمن: التكلفة، سهولة التركيب، سعة النطاق، التوهين و المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي.

بعد معرفة ان الموجات الكهرومغناطيسية هي المسئولة عن نقل المعلومات بين اي جهازين, نسلط الضوء قليلا على الموجات الكهرومغناطيسية.

فيما يلي قائمة ببعض أنوع الموجات الكهرمغناطيسية:

Vissable Light الضوء المرئي
Micro Waves الموجات الدقيقة

Infrared Waves الموجات تحت الحمراء

Cosmic Rays الأشعة الكونية .

X - Rays الأشعة السينية
Ultraviolet Rays الأشعة فوق البنفسجية
g - Rays أشعة جاما

إن كل هذه الأنواع وغيرها من الموجات الكهرمغناطيسية عندما تؤخذ مجتمعة تشكّل ما يسمى ب:
الطيف الكهرمغناطيسي

يتكون الطيف الكهرمغناطيسي من مدى واسع من الأطوال . وكل شكل من أشكال الطاقة الاشعاعية في الطيف الكهرمغناطيسي يتميز ( له ) بمدى معين من الأطوال الموجية خاص به .


وبالقرب من منتصف الطيف الكهرمغناطيسي ( الطاقة الإشعاعية ) يوجد مدى من الأطوال الموجية يسمى " الطيف المرئي " . وهو الجزء من الطيف الكهرمغناطيسي الذي نستطيع رؤيته .
أما بقية الطيف الكهرمغناطيسي فإننا لا نستطيع رؤيته ولكننا نستطيع الكشف عنه بوسائل أخرى . فعلى سبيل المثال : محطة الإذاعة حولك تصدر موجات في كل الاتجاهات وأنت لا تستطيع رؤيتها ولا سماعها ولا الإحساس بها ولا تستطيع الجزم بوجودها إلا إذا استخدمت جهاز الراديو الخاص بك لالتقاطها وتحويلها إلى موجات صوتية تستطيع سماعها وادراك وجودها .

الطول الموجي :

إذا أمعنت النظر في الرسم التوضيحي المرافق ، يتبين لك أن الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء ، وموجات الميكروويف والراديو ، أكبر من الأطوال الموجية للطيف المرئي . وكذلك فإن الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة الكونية لها أطوال موجية أقصر من الأطوال الموجية للطيف المرئي .

إن أطول الموجات هي موجات الراديو التي يمتد طولها إلى نحو 100 ألف كيلو متر . واقصرها هي الأشعة الكونية فهي لا تتجاوز 1 × 10 –16 من المتر الطولي . ويتراوح الطول الموجي للضوء المرئي ما بين 400 نانومتر إلى 700 نانومتر .

سرعة الطاقة الإشعاعية :
عرفت أن الأشكال المختلفة للطاقة الإشعاعية في الطيف الكهرمغناطيسي لها أطوال موجية مختلفة ، وعلى الرغم من هذا التفاوت في الأطوال الموجية فإنها تنتقل جميعها بنفس السرعة في الفراغ وهذه السرعة تساوي 300000 كم / ث . أو 186000 ميل /ث .

لاحظ هنا أن الطاقة الإشعاعية لا تنتقل في الفراغ فقط . بل إنها تنتقل في الأوساط المادية المختلفة . فعلى سبيل المثال ينتقل الضوء المرئي وكل أشكال الطاقة الإشعاعية الأخرى في الهواء . كما ينتقل الضوء المرئي أيضاً في الزجاج والماء والبلاستيك الشفاف وفي أوساط مادية أخرى .

عندما ينتقل الضوء في وسط مادي فإن سرعته تختلف عن سرعته في الفراغ . فالأوساط المادية الشفافة المختلفة تعمل على تقليل سرعة الضوء عما هي في الفراغ . وكل وسط يعمل على تقليل سرعة الضوء بمقدار تختلف عن الوسط الآخر . فمثلاً الضوء المرئي ينتقل في الماء الصافي بسرعة 224000 كم / ث . في حين أنه ينتقل في الزجاج بسرعة 200000 كم / ث .

لماذا تكون سرعة الضوء المرئي في الهواء أكبر منها في الماء ؟

المستوى الثاني



عرفت أن الطيف الكهرمغناطيسي يتكون من انواع مختلفة الموجات ، وتُسمى الأنواع المختلفة من الطاقة الإشعاعية بأسماء مختلفة ولكن كل واحد منها يشكل جزءاً من الطيف الكهرمغناطيسي .
فإذا دققت في الرسم التوضيحي السابق ، تُلاحظ أن بعض مكونات الطيف الكهرمغناطيسية تسمى بالأشعة مثل الأشعة السينية وأشعة غاما والبعض الآخر يسمى بالموجات مثل الميكرويف والموجات الراديوية .
بعض أنواع الموجات :
1- موجات الراديو : تنشأ موجات الراديو عن اهتزاز الالكترونات في الهوائي تُرسَل موجات الراديو بطريقة خاصة توضح استخدامها كموجات للراديو أو للتلفاز وكيفية استخدامها لتكوين الصور أو الأصوات .

2-الموجات الطويلة والمتوسطة : هذا النوع من الموجات يتميز بأنه يستطيع أن يحيد حول التلال بحيث تتمكن أجهزة الراديو من التقاطها حتى في أخفض الأودية .

3- الموجات ذات التردد العالي Very High Frequency Waves VHF
تستخدم في أنظمة الراديو الصوتية المجسمة ذات الجودة العالية .


4- الموجات ذات التردد فائق العلو Ultra High Frequency Waves UHF
تستخدم هذه الموجات في التلفاز . وهذه الموجات لا تحيد جيداً حول التلال . لذلك فإنك لا تستطيع الحصول على استقبال جيد لها الا إذا كان هوائي التلفاز أو المذياع على طريق مستقيم من محطة الارسال .


5- الموجات الدقيقة Micro Waves : هي موجات راديوية قصيرة الطول الموجي يتراوح طولها بين ( 10 ْ نانومتر إلى 3 × 810 نانومتر ) ويمكن توليدها بوساطة أجهزة الكترونية خاصة . ولقصر طولها الموجي فإنها تستثمر في أنظمة البث الإذاعي وفي التلفاز والرادار وملاحة الطيران وأنظمة الاتصالات من مثل أجهزة الهاتف النقال .ومن التطبيقات العملية لهذه الموجات أيضاً أفران الميكروويف إذ تؤمن عمليات الطبخ المنزلي بوقت قصير .

6- الموجات تحت الحمراء Infrared Waves :
تطلق الأجسام الحارة هذا النوع من الإشعاع . وفي الحقيقة فإن كل الأجسام تطلق الأشعة تحت الحمراء بنسب متفاوتة حيث ينتج هذا الإشعاع عن اهتزاز الجزيئات السريع . وكلما زادت حرارة الجسم فإن الموجات تحت الحمراء تصبح أقصر .

7- الموجات فوق البنفسجية Ultraviolet Rays :
لا تستطيع العين الكشف عن الاشعاعات فوق البنفسجية على الرغم من توافرها بكثرة في الاشعاع الشمس . وهذا النوع من الأشعة هو المسؤول عن تلوين جلدك باللون الذي تراه . ولكن التعرض بكثرة للاشعاعات فوق البنفسجية يؤدي إلى حروق في الجسم وضرر كبير على العينين .
وبعض المواد الكيميائية عندما تمتص الاشعاع فوق البنفسجي فإنها تطلق الضوء . وهو ما يعرف بظاهرة التهيج "الفلورسنت" ] النور الاستشعاعي [ . وهذا هو سر " الأكثر بياضاً من اللون الأبيض" لمساحيق الغسيل ، حيث تمتص هذه المواد الموجات فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس . وتصبح بعد ذلك أكثر اشعاعاً مما يجعل الملابس تبدو أكثر نضارة مما قبل .

8- الأشعة السينية X - Rays :
يستخدم أنبوب خاص لانتاج هذا النوع من الموجات حيث تقذف الالكترونات السريعة جداً على هدف معدني مما ينتج عنه انطلاق أشعة قصيرة الموجة وتتميز بقدرة عالية على الاختراق . وتستطيع هذه الأشعة الانتقال عبر المواد عالية الكثافة مثل الرصاص . وكلما كان الطول الموجي للأشعة السينية كبيراً كلما قلّت قدرتها على الاختراق وعندئذ تستخدم لاختراق اللحم داخل جسم الإنسان ولكنها لا تستطيع اختراق العظم . ولذلك فإن الصورة باستخدام الأشعة السينية تظهر صورة العظام واضحه . وجميع أنواع الأشعة السينية ضارة حيث أنها تتلف الخلايا الحية في جسم الإنسان .

9- أشعة جاما g- Rays :
موجات كهرمغناطيسية عالية التردد ذات طاقة عالية جداً لها آثار مدمرة على الأنسجة والخلايا الحية وتستخدم في الطب لعلاج الأورام السرطانية .
تصدر عن الأنوية المشعة للمواد المشعة في الطبيعة عندما تعود هذه الأنوية من حالة التهيج إلى وضع الاستقرار .

نتكلم هنا عن الركيزة الثانية من ركائز الاتصال بين جهازين بعد الركيزة الاولى وهي :

1- ترجمة البيانات الى اشارات ( موجات كهرمغناطيسية).
2- قنوات الاتصال ( السلكي واللاسلكي):

- السلكي:
الكابلاتcable
الكابل عبارة عن مجموعة من الاسلاك المعزولة عن بعضها البعض بصورة متوازية توضع معا في غلاف واحد.
1- الكابلات المزدوجة المجدولة: عبارة عن سلكين معزولين ومجدولين معا , تستخدم في شبكات التلفونات, وتصل سرعة نقل البيانات خلالها من 300 بت الى 10 ميجابت في الثانية الواحدة.
2- الكابلات المحورية: يستخدم هذا النوع من الكابلات في شبكات التلفونات والتلفزيونات الذي يربط بين التلفزيون و الايريال, وتصل سرعة نقل البيانات من خلاله من 65 كيلوبت الى 2ميجابت في الثانية الواحدة.
3- كابلات الالياف الضوئية: تمثل هذه الكابلات طريقة لنقل البيانات ضوئيا بواسطة استخدام الياف من الزجاج تحتوي على سطح داخلي وخارجي, و تصل سرعة نقل البيانات عبر الالياف الضوئية من 500كيلوبت الى 1.6 بليون بت في الثانية الواحدة.

-