سيناد

في الاتصالات الإذاعية ، التأكد من أن الإشارات واضحة وموثوقة أمر مهم للغاية.سواء كان ذلك لخدمات الطوارئ أو العمليات العسكرية أو البث اليومي ، يلزم أداء أجهزة استقبال الراديو.إحدى الطرق التي يتحقق بها المهندسون والفنيون من مدى جودة عمل أجهزة الاستقبال هذه باستخدام Sinad ، والتي تعني نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتشويه.Sinad هو قياس يوضح مدى جودة المستقبِل الذي يمكن أن ينتج إشارة واضحة ، حتى عندما يكون هناك الكثير من الضوضاء والتشويه.ستشرح هذه المقالة ماهية سيناد ، ولماذا يهم ، وكيف يتم قياسها واستخدامها في أنظمة الاتصالات المختلفة.

كتالوج

الشكل 1: إعداد اختبار سيناد

ما هو سيناد؟

سيناد (إشارة إلى الضوضاء والتشويه) هو قياس رئيسي يساعد في تحديد مدى عمل مستقبلات الراديو من خلال التحقق من قدرتها على إنتاج إشارة واضحة حتى عندما يكون هناك ضوضاء وتشويه.يتم حساب Sinad من خلال مقارنة قوة الإشارة جنبا إلى جنب مع الضوضاء والتشويه مع الضوضاء والتشويه وحدهما.عادة ما يتم تقديم النتيجة في ديسيبل (ديسيبل).

الشكل 2: إشارة إلى الضوضاء والتشويه (التوافقيات) الرسم البياني

عندما تكون قيم Sinad أعلى ، فهذا يعني أن المتلقي يمكن أن يلتقط إشارات أضعف بشكل أكثر وضوحًا ، مما يجعله أكثر حساسية وقدرة على تقديم صوت أو بيانات أفضل.يستخدم Sinad بشكل شائع في أنظمة مثل FM و VHF و UHF وأحيانًا AM و SSB ، للتأكد من أن الاتصال موثوق به.

في تصميم واختبار المعدات الراديوية ، تساعد Sinad المهندسين على ضبط دوائر المتلقي بحيث تعمل بشكل جيد ، حتى في الأماكن التي لديها الكثير من التداخل أو عندما تكون الإشارات ضعيفة.هذا يضمن أن جهاز الاستقبال يعمل بشكل فعال في مواقف مختلفة.

لماذا سيناد مهم؟

الشكل 3: الأجهزة الراديوية المستخدمة لقياس سيناد

سيناد (نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتشويه) مهمة لأنها توفر طريقة لقياس أداء جهاز استقبال الراديو من خلال الجمع بين كل من الضوضاء والتشويه في رقم واحد بسيط.هذا القياس مفيد لأنه يسهل تقييم مدى قدرة المتلقي على التعامل مع الإشارات ، وخاصة في البيئات الصعبة.

عند التحقق من جهاز استقبال الراديو ، يوضح Sinad مدى جودة الجهاز لإدارة الإشارات الضعيفة عندما يكون هناك تداخل.هذه القدرة مهمة للغاية في المواقف التي تكون فيها الإشارات الواضحة أمرًا ضروريًا ، كما هو الحال في خدمات الطوارئ أو الاتصالات العسكرية أو أي موقف يلزم وجود انتقال إذاعي موثوق به.

من خلال الجمع بين أنواع مختلفة من مشاكل الإشارة في قياس واحد ، يسمح Sinad للمهندسين والفنيين بفهم بسرعة مدى نجاح نظام الاتصالات.هناك حاجة إلى هذا الفهم السريع والدقيق للتأكد من أن النظام يعمل كما ينبغي في الظروف الواقعية ، حيث يمكن أن تؤثر أنواع التداخل المختلفة بشكل خطير على جودة الإشارة.

إن دور سيناد في إعطاء مقياس بسيط للأداء يجعله مفيدًا للغاية للحفاظ على أنظمة الاتصالات الراديوية وتحسينها ، والتأكد من أنها تظل موثوقة في المواقف التي تحتاج إليها.تكمن أهمية هذا التدبير في قدرته على التحقق من أداء النظام الحالي ولكن أيضًا في المساعدة في العثور على المشكلات المحتملة وتحديدها قبل أن تتسبب في مشاكل في التواصل.

قياسات سيناد وحساسية المتلقي

الشكل 4: مقارنة إخراج الإشارة والتوافقيات

يعد Sinad (نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتشويه) قياسًا مفيدًا للتحقق من مدى جودة استقبال Radio Receiver ومعالجة الإشارات الضعيفة ، حتى عندما يكون هناك ضوضاء وتشويه.تدور حساسية المتلقي حول مدى جودة استقبال الإذاعة من الإشارات الضعيفة بوضوح ، مما يهم كثيرًا في المواقف التي تكون فيها الإشارات ضعيفة أو عندما يكون هناك تداخل.

Sinad مفيد بشكل خاص لأنه يأخذ في الاعتبار كل من الضوضاء والتشويه.على عكس نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) ، والتي تنظر فقط إلى الضوضاء مقارنة بالإشارة ، فإن Sinad ينظر أيضًا في التشويه ، مما يعطي صورة أكثر اكتمالًا عن مدى أداء جهاز الاستقبال.

يعني فهم سيناد النظر في مدى قدرة المتلقي على فصل الإشارة المطلوبة عن الضوضاء والتشويه غير المرغوب فيها.عند قياس Sinad ، يتم النظر في كل من قوة الإشارة والقوة المشتركة للضوضاء والتشويه.تعني قيمة Sinad الأعلى أن المستلم يمكنه التعامل مع الإشارات الضعيفة بشكل أفضل ، مع تأثير أقل من الضوضاء والتشويه.

تتأثر حساسية المتلقي بعدة عوامل ، بما في ذلك رقم الضوضاء (NF) ، والتي تقيس كمية الضوضاء التي تضاف إليها إلكترونيات المتلقي ، وأرضية الضوضاء ، وهو أدنى مستوى إشارة يمكن اكتشافه فوق الضوضاء المتأصلة في النظام.هناك عامل آخر وهو الخلط المتبادل ، وهو التداخل الناتج عندما يختلط إشارات قوية مع ضوضاء المذبذب المحلية ، مما يجعل من الصعب على المتلقي التعامل مع الإشارات الضعيفة.

عادة ما يتم قياس Sinad عن طريق إرسال إشارة معروفة إلى المتلقي ثم قياس الإخراج لمعرفة مقدار الضوضاء والتشويه.يوفر هذا القياس قيمة واحدة يمكن استخدامها لمقارنة أداء أجهزة الاستقبال المختلفة أو لمعرفة مدى جودة العمل في مواقف مختلفة.

فهم سيناد

نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتشويه (Sinad) هي قياس يساعدنا على فهم جودة الإشارة في أنظمة الاتصال والصوت.يتم قياس Sinad في ديسيبل (DB) ويخبرنا كم تأثرت الإشارة الأصلية بالضوضاء والتشويه.

التعريف والصيغة

يتم تعريف Sinad على أنها النسبة بين الطاقة الكلية للإشارة (والتي تشمل الإشارة المطلوبة والضوضاء وأي تشويه) وقوة الضوضاء والتشويه فقط.صيغة حساب سيناد هي:

تقارن هذه الصيغة القوة المشتركة للإشارة والضوضاء والتشويه مع قوة الضوضاء والتشويه وحدها.تظهر النتيجة في ديسيبل ، والتي تعطينا فكرة عن الجودة الشاملة للإشارة. قيمة Sinad أعلى تعني جودة إشارة أفضل لأنه يدل على أن الإشارة المطلوبة أقوى مقارنة بالضوضاء والتشويه.

نسبة الطاقة ، وليس نسبة الجهد

Sinad هي نسبة الطاقة ، وليس نسبة الجهد.هذا مهم لفهم لأن الطاقة والجهد مرتبطان بشكل مختلف في النظم الكهربائية.يتم توصيل الطاقة بمربع الجهد ، مما يعني أن التغييرات الصغيرة في الجهد يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في الطاقة.لذلك ، عند قياس Sinad ، نركز على الطاقة لتعكس بدقة تأثير الضوضاء والتشويه على الإشارة.

يساعدنا قياس Sinad في تقييم مدى جودة ما يمكن للنظام إعادة إنتاج الإشارة الأصلية دون إضافة الكثير من الضوضاء أو التشويه.تشير قيمة Sinad عالية إلى أن النظام يقوم بعمل جيد للحفاظ على الإشارة الأصلية واضحة ودقيقة.

في الاستخدام اليومي ، يوجد Sinad في مناطق مثل هندسة الصوت والاتصالات السلكية واللاسلكية ، حيث يكون الحفاظ على جودة الإشارة أمرًا مهمًا.على سبيل المثال ، في أنظمة الصوت ، تعني قيمة Sinad أعلى أن الموسيقى أو الكلام مستنسخة بأقل تشويه وضوضاء في الخلفية ، مما يؤدي إلى تجربة استماع أكثر وضوحًا وممتعة.

تقنيات قياس Sinad الأساسية

الشكل 5: قياس سيناد باستخدام نغمة الصوت

لقياس Sinad ، يتم تغذية إشارة يتم تعديلها بنبرة صوتية (عادةً 1 كيلو هرتز) في جهاز استقبال الراديو.ثم يتم تحليل إخراج المتلقي ، والذي يتضمن الإشارة الأصلية والضوضاء والتشويه.يتم تمرير إشارة الصوت من خلال مرشح الشق الذي يزيل نغمة 1 كيلو هرتز ، تاركة وراءها الضوضاء والتشويه فقط.ثم يتم حساب قيمة sinad باستخدام مستويات الطاقة المقاسة للإشارة الكلية (إشارة + ضوضاء + تشويه) والضوضاء المتبقية والتشويه بعد التصفية.

على الرغم من أن الإخراج الكهربائي في محطات الإخراج الصوتي للمستقبل هو النقطة الأكثر شيوعًا للقياس ، فإن نهجًا آخر ينطوي على استخدام محول لتحويل الصوت من مكبر الصوت إلى إشارة كهربائية ، مما يضمن حساب أي تشويه ناتج عن السماعة.

كيف تقيس سيناد؟

هناك طريقتان رئيسيتان لقياس Sinad: استخدام معدات اختبار منفصلة أو استخدام عدادات Sinad المتخصصة.

باستخدام معدات اختبار منفصلة ينطوي على قياس الأجزاء المختلفة اللازمة لحساب سيناد باليد.تتطلب هذه الطريقة العديد من الأدوات ، مثل مولدات الإشارات ، وذبذبات ، ومحللات الطيف ، لقياس مستويات الضوضاء والتشويه والإشارة بشكل منفصل.على الرغم من أنه يمكن أن يكون دقيقًا ، إلا أنه يستغرق الكثير من الوقت ويمكن أن يؤدي إلى أخطاء ، خاصة مع القياسات المعقدة.

عدادات sinad المتخصصة هي الأجهزة المصنوعة فقط لقياس سيناد.تجمع هذه العدادات بين جميع الدوائر المطلوبة في جهاز واحد ويمكن توصيلها مباشرة بمستقبلات الراديو.هذا يجعل عملية القياس أسهل عن طريق حساب سيناد تلقائيًا بناءً على

إشارات تدخل وخارج.استخدام Sinad Meters يجعل العملية أسرع ويقلل من فرصة حدوث أخطاء.

كيف يتم القياس

ابدأ قياس الضوضاء والتشويه عند خرج المتلقي عند عدم وجود إشارة.تحدد هذه الخطوة مستويات خط الأساس للضوضاء والتشويه ، والتي هناك حاجة لقياس SINAD دقيق.التالي، تطبيق إشارة معروفة إلى مدخلات المتلقي.زيادة مستوى الإشارة ببطء حتى يرتفع مستوى الإخراج بمقدار 12 ديسيبل.تساعد هذه الخطوة في تحديد النقطة التي تكون فيها الإشارة واضحة بما يكفي لقياسها فوق الضوضاء والتشويه.أخيراً، سجل مستوى الإشارة مطلوب للحصول على زيادة إخراج 12 ديسيبل.قد يكون مستوى الإشارة هذا منخفضًا يصل إلى 0.25 microvolts ، اعتمادًا على مدى حساسية المتلقي.

تعد قياسات Sinad مهمة للتحقق من عمل مستقبلات الراديو بشكل جيد ، خاصة في الأماكن التي تحتوي على الكثير من الضوضاء والتشويه.من خلال قياس Sinad بدقة ، يمكن للمهندسين معرفة مدى جودة المتلقي في إبقاء الإشارة واضحة ، وهو أمر مهم للغاية للتواصل الموثوق به.

إن استخدام عدادات Sinad المتخصصة يجعل عملية القياس أكثر دقة وأقل تعقيدًا ، مما يسهل على المهندسين الحصول على نتائج موثوقة.

مرشحات قياس سيناد

الشكل 6: قياس سيناد باستخدام مرشح الشق

في قياس Sinad (إشارة إلى ضوضاء وتشويه) ، يتم استخدام مرشح الشق لإزالة النغمة من الإشارة ، وهو أمر ضروري للتحليل الدقيق.يؤثر عرض النطاق الترددي للمرشح بشكل مباشر على مدى جودة عزل النغمة دون التأثير على الضوضاء المحيطة والتشويه.

من الناحية المثالية ، يجب أن يزيل المرشح النغمة دون تغيير الضوضاء والتشويه ، ولكن يمكن أن يؤدي عرض النطاق الترددي المحدود إلى انخفاض في هذه المكونات غير المرغوب فيها أيضًا.

تحدد معايير مثل تلك الواردة من معهد الاتصالات الأوروبية للمعايير (ETSI) أنه بالنسبة إلى نغمة كيلو هرتز 1 ، يجب أن يقلل المرشح بما لا يقل عن 40 ديسيبل مع الحفاظ على الضوضاء والتشويه في الغالب.

يحتاج المرشح إلى موازنة عرض النطاق الترددي لفصل النغمة بشكل فعال عن الضوضاء والتشويه.قد لا يعزل مرشح واسع جدًا النغمة تمامًا ، في حين أن التصفية الضيقة جدًا قد تقلل من النغمة وبعض الضوضاء والتشويه ، مما يؤدي إلى قراءات Sinad غير الدقيقة.

مواصفات سيناد

تعد نسبة الإشارة إلى الضوضاء والتشويه (SINAD) مقياسًا مهمًا موجودًا في التفاصيل الفنية لمعدات الاتصالات الراديوية ، وخاصة تلك التي تعمل في نطاقات التردد العالي للغاية (VHF) والتردد العالي للغاية (UHF).يُظهر Sinad العلاقة بين القوة الكلية للإشارة (بما في ذلك الضوضاء والتشويه) وقوة الضوضاء والتشويه فقط.هذا التدبير مفيد لفهم مدى نجاح جهاز استقبال الراديو وجودته الشاملة.

قد تقول المواصفات النموذجية ، "حساسية المتلقي = 0.3 µV عند 12 ديسيبل سيناد."هذا يعني أن المتلقي يمكن أن يحقق SINAD 12 ديسيبل مع إشارة إدخال تصل إلى 0.3 microvolts.ببساطة ، كلما انخفضت إشارة الدخل اللازمة للوصول إلى Sinad 12 ديسيبل ، كلما كان المتلقي أكثر حساسية.توضح هذه الحساسية مدى قدرة المتلقي على اكتشاف الإشارات الضعيفة ، وهو أمر مفيد للغاية في أنظمة الاتصالات حيث يمكن أن تتغير قوة الإشارة كثيرًا.

تطبيقات قياسات سيناد

الشكل 7: مخطط عملية قياس Sinad

حساسية المتلقي

يستخدم Sinad بشكل أساسي لقياس مدى حساسية مستقبل الراديو.يساعد هذا القياس في ضمان تلبية المتلقي معايير الأداء المطلوبة.أثناء الاختبار وتصميم دائرة تردد الراديو (RF) ، يتم استخدام Sinad للتحقق من أنه يمكن للمستقبل اكتشاف الإشارات ومعالجتها جيدًا ، حتى عندما تكون الإشارات ضعيفة.غالبًا ما يتم استخدام قيمة Sinad القياسية البالغة 12 ديسيبل ، وهو ما يتوافق مع مستوى تشويه بنسبة 25 ٪ عند استخدام نغمة 1 كيلو هرتز كإشارة تعديل.يعمل مستوى التشويه هذا كنقطة شائعة لتقييم حساسية المتلقي.

ممنوع المتلقي

يساعد Sinad أيضًا على التحقق من مدى جودة المتلقي مع الإشارات القوية التي ليست على القناة المطلوبة ، والمعروفة باسم حظر المتلقي.في هذه الحالة ، يتم تعيين مستوى Sinad المرجعي أولاً بإشارة نظيفة.بعد ذلك ، يتم إدخال إشارة خارج القناة ، وزيادة قوتها ببطء.تُظهر النقطة التي يسقط فيها مستوى سيناد كيف يتفاعل المتلقي مع الحظر.يساعد هذا القياس المهندسين على فهم مدى جودة استمرار المستقبِل في العمل بشكل صحيح عند مواجهة إشارات قوية وغير مرغوب فيها يمكن أن تسبب مشاكل في التواصل.

رفض القناة المجاورة

استخدام آخر لـ Sinad هو التحقق من مدى جودة المتلقي في رفض الإشارات من القنوات القريبة.في هذه العملية ، يتم وضع إشارة التدخل على قناة قريبة ، ويتم قياس مستوى سيناد.ثم يتم زيادة قوة إشارة التدخل حتى تنخفض Sinad إلى المستوى المرجعي.يوضح هذا القياس قدرة المتلقي على رفض الإشارات من القنوات القريبة ، والتي هي مفيدة في المواقف التي توجد فيها العديد من الإشارات ، كما هو الحال في طيف الراديو المزدحم.يمكن أن يتجاهل جهاز الاستقبال ذو القناة المجاورة جيدًا أو يقلل من تأثير الإشارات القريبة ، مما يسمح بالاتصال الواضح.

خاتمة

Sinad (إشارة إلى الضوضاء والتشويه) هي أكثر من مجرد مصطلح تقني-إنها طريقة مفيدة لفهم مدى جودة المتلقي اللاسلكي مع مشاكل الاتصال في العالم الحقيقي.يمنح Sinad المهندسين والفنيين رقمًا بسيطًا يوضح مدى جودة المتلقي الذي يمكن أن يحافظ على إشارات واضحة ، حتى في الظروف الصاخبة والصعبة.من التحقق من مدى حساسية المتلقي لتقييم مدى جودة تصفية الإشارات غير المرغوب فيها ، يساعد Sinad في تصميم واختبار وصيانة أنظمة الراديو الموثوقة.مع استمرار التكنولوجيا في تطوير قياسات Sinad واستخدامها ، سيظل جزءًا مهمًا من التأكد من أن أنظمة الاتصالات تعمل كما ينبغي ، الآن وفي المستقبل.

الأسئلة المتداولة [الأسئلة الشائعة]

1. ما الذي يخبرنا عن التردد حيث يكون Sinad أقل من 3 ديسيبل من أفضل قيمة الحالة؟

يوضح التردد الذي يكون فيه Sinad 3 ديسيبل من أفضل قيمة الحالات النقطة التي يبدأ فيها أداء المستلم في الانخفاض.يساعد هذا التردد في تحديد النطاق الذي لا يزال بإمكان المستقبِل أن يعمل بشكل جيد قبل أن يبدأ الضوضاء والتشويه في التدخل في جودة الإشارة.

2. ماذا يعني 12 ديسيبل سيناد؟

SINAD 12 ديسيبل تعني أن قوة الإشارة ، عند دمجها مع الضوضاء والتشويه ، أعلى من 12 ديسيبل من الضوضاء والتشويه وحدهما.يستخدم هذا المستوى بشكل شائع كمعيار للتحقق من مدى جودة استقبال الراديو في الحصول على إشارة واضحة.إنه يدل على أن الإشارة قوية بما يكفي مقارنة بالضوضاء والتشويه لتكون قابلة للاستخدام.

3. كيف تحسب enob من سيناد؟

للعثور على العدد الفعال من البتات (enob) من سيناد ، يمكنك استخدام هذه الصيغة: enob = (sinad - 1.76) / 6.02.تقوم هذه الصيغة بتحويل قيمة sinad ، التي تقاس عادة في ديسيبل ، إلى عدد البتات التي تمثل مدى جودة المحول التناظري إلى الرقمي (ADC) يمكن أن يحول إشارة تمثيلية إلى إشارة رقمية.

4. كيف يتم قياس سيناد في التواصل الخلوي والمتنقل؟

في التواصل الخلوي والمتنقل ، يتم قياس Sinad عن طريق إرسال إشارة معروفة إلى المتلقي ثم التحقق من الإخراج لمعرفة مقدار الضوضاء والتشويه مع الإشارة.تساعد هذه العملية على فهم مدى جودة يمكن للمستقبل التعامل مع الإشارات في المواقف التي قد يكون فيها التداخل ، وهو أمر مهم للحفاظ على التواصل واضحًا في شبكات الهاتف المحمول.

5. ما هو سيناد في ADC؟

يشير Sinad في محول تمثيلي إلى رقمي (ADC) إلى نسبة الإشارة الكلية ، والتي تشمل الضوضاء والتشويه ، فقط للضوضاء والتشويه وحدهما.يخبرنا هذا القياس مدى قدرة ADC على تحويل إشارة تمثيلية إلى إشارة رقمية ، حيث تعني قيم Sinad الأعلى أداءً أفضل وتداخلًا أقل من الضوضاء والتشويه.