الفيزياء

أجهزة الاستقبال التلفزيوني

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يحوي المُستقبِل التلفزيوني (TV) طرفَ نهايةٍ أماميّةٍ قابلاً للتوليف، وهزّازاً وخلّاطاً، ومجموعةً من مُضخِّمات التردّد المتوسّط IF، ولواقط منفصلةً من أجل أقسامِ الإشارةِ الخاصّة بالفيديو والصوت، ومِظهاراً مع الدارات الطرفيّة، ومُكبِّرَ صوت. 

 

– التلفزيون سريع المسح

يُمثِّل الشكل 10-6 مخطّطاً صندوقيّاً لمُستقبِلٍ تماثليّ للتلفزيون سريع ِالمسح (FSTV) القديمِ الطراز، والذي لا يزالُ بعض مُشغلّي الراديو الهواة يتمرّنون به.

تحتوي الإشارةُ على 525 خطّاً لكلّ إطار، وتقوم بنقل 30 إطاراً كامِلاً في الثانية.

لقد تمّ ابتداءً من تاريخ كتابةِ هذه السطور استبدالُ تلفزيوناتٍ رقميّة بنمط الـ FSTV التماثليّ -المدعوّ أيضاً (NTSC) (National Television Systems Committee). يجري البثّ التلفزيونيّ على عدّة قنوات.

 

– التلفزيون الرقميّ

يتضمّن التلفزيون الرقميّ إرسالَ واستقبالَ صور الفيديو المتحرّكة في شكلٍ مُرَقمَن. راج استخدامُ الأقمار الصنعيّة للاتّصالات لهذا الغرض.

استلزم تنصيبُ تلفزيون القمر الصناعي ولغاية بدايات تسعينيّات القرن العشرين هوائيَّ طبقٍ (صحنٍ) بطول من 6 إلى 10 أقدام (تقريباً من 2 إلى 3 متر).

غيّرت الرقمنةُ هذا الوضعَ، إذ أنها تسمح لأيّ منظومةِ اتّصالات باستخدام هوائيّاتٍ مُستقبِلةٍ وهوائيّاتٍ مُرسِلةٍ أصغر حجماً، و/أو مستوياتِ قدرةللمُرسِلات أكثر انخفاضاً. تمكّن المهندسون من تصغير قيمةِ قطر طبقِ المُستقبِل لغاية قدمين تقريباً (أي حوالي 60 سم).

كانت شركة الراديو الأميركيّة (RCA) رائدةً في استخدام تلفزيون الساتِل الرقميّ مع ما يُدعى بـمنظومة الساتِل الرقمي (Digital Satellite System) (DSS).

 

تمّ تغييرُ الإشارة التماثليّة لتغدوَ نبضاتٍ رقميّةً في محطّة الإرسال باستخدام محوِّل من تماثلي إلى رقميّ (محوِّل A/D أو Analog-to-Digital Converter (ADC).

تمّ تضخيم الإشارة الرقميّة قبل إرسالِها إلى ساتِل قام باستقبال الإشارة بواسطة جهاز متلقّ/ مجيب (Transponder)، ثمّ حوّلها إلى تردّد آخر، وأعاد إرسالَها إلى الأرض. التقط طبقٌ محمولٌ هذه الإشارة الآتية نحو الأسفل (وصلة هابطة).

بالرغم من أن تكنولوجيا تلفزيون الساتِل الرقمي تطوّرت كثيراً منذ الأيّام الأولى لـمنظومة RCA DSS، فإن نُظُمَ اليوم تعمل من حيث الجوهر بالطريقة نفسِها التي عملت بها المنظومة الأولى. تنتقي دارةُ مُولِّفٍ القناةَ التي يرغب الزبونُ المُشترِك بمشاهدتها.

تُضخَّم الإشارة الرقمية وتتمّ معالجتُها. يمكن بعد ذلك رؤيةُ الإشارة على مُستقبِل تلفزيون رقمي، أو تغييرُها إلى شكلٍ تماثليّ ملائمٍ للمشاهدة على جهاز تلفزيون تماثليّ بواسطة مُحوِّل من رقمي إلى تماثليّ (محوِّل D/A أو Digital-to-analog Converter DAC)، كما يبيِّن الشكل 10-7.

وكبديلٍ من ذلك، يمكن استعمالُ جهازٍ مُستقبِلٍ عالي الدقّة خاصّ. 

 

فكرة مفيدة:تستطيع الحصول على برمجيّات حاسوبيّة تسمح بمشاهدة إشارات التلفزيون الرقمي على حاسوب شخصيّ.

وتكون دقّةُ تفاصيل الصورة -أي المَيْز- أعلى منها في تلفزيون NTSC. تستطيع أيضاً مشاهدة وسماع بعض برامج البثّ التلفزيوني الرقميّ على شبكة الإنترنيت شريطةَ امتلاكِك لوصلة استثنائيّة، ولمِظهار فيديو جيّد، ولمكبِّرات صوت حسنة.  

 

– التلفزيون بطيء المسح

تحتاج محطّةُ اتّصالات التلفزيون بطيء المسح (SSTV) إلى جهاز مُرسِل-مُستقبِل (مجموعة مُرسِل/ مُستقبِل Tranceiver) بإمكانيّة SSB، وإلى مجموعة تلفزيون NTSC معياريّة أو إلى حاسوبٍ مُزوَّدٍ بالبرمجيّات المناسبة، وإلى كاميرا فيديو، وإلى محوِّل مسح.

تساوي سرعةُ الإرسال القياسيّة 8 إطارات في الثانية، ممّا يُخفِّض عرضَ الحزمة الضروريّ إلى مجال التردّد الصوتيّ الأساسيّ من 300 هرتز إلى 3000 هرتز. يمكن بهذه الطريقة إرسالُ حزمة الـ SSB مباشرةً عبر تجهيزات الـ SSB التقليديّة دون إجراء تغييراتٍ عليها.

يتألّف محوِّل المسح من محوِّلَي معطيات (واحِد من أجل الاستقبال، والآخر للإرسال)، ومن دارة ذاكِرة، ومن مولِّد نغمات، ومن لاقط، متوفِّر تجاريّاً. يمكن برمجةُ الحواسيب لتقوم بهذه المهمّة، كما أن بعضاً من مُشغِّلي الراديو الهُواة يصمّمون ويصنعون محوِّلاتِ مسحٍ خاصّةً بهم.

 

– مسألة 10-7 : 

لماذا تشغل إشارتا الوصلتَين الهابِطة والصاعدة في الشكل 10-7 تردّدين مختلفَين؟ لماذا لا يستطيع الساتِل استقبالَ إشارةٍ وتضخيمَها على تردّدها نفسِه، ثمّ إعادةَ إرسالِها إلى سطح الأرض؟

الحلّ: 

ينبغي على إشارة الوصلة الهابِطة -عند بروزِها من هوائي الساتِل المُرسِل- ألاّ تتداخل مع إشارة الوصلة الصاعِدة التي تصل من الأرض لتبلغ الهوائي المُستقبِل. إذا كانت الإشارتان بالتردّد نفسه كان من المستحيل عمليّاً تجنُّب هذا التداخُل، بسبب القرب الشديد بين الهوائيَّين. حتى ولو اختلف تردّد الوصلة الهابطة بشكلٍ محسوسٍ عن تردّد الوصلة الصاعدة، فإننا نحتاج إلى دارات عزل لمنع إزالةِ الإشارةِ المُرسَلة لحساسيّة المُستقبِل. علاوة على ذلك، يجب على تردّد مُستقبِل الساتِل ألاّ يقع أبداً عند – أو بالقرب من – أيّ مكون توافقيّ لتردّد مُرسِل الساتِل.             

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى

Shopping cart

Subtotal
Shipping and discount codes are added at checkout.
Checkout
إغلاق