قياسات الترددات العالية High Frequency Measurements

عندما يرتفع التردد لا يمكن أن نضع مقياس تيار كما نفعل فى التيار المستمر ولا التيار المتردد ذو الترددات المنخفضة.
السبب؟ ببساطة أن الوسط الناقل للقدرة يتغير من كابل ناقل للقدرة لا تؤثر قياساته كثيرا إلى خط نقل قدرة أو المسمى Transmission Line و السبب الرئيسى هو أن التردد الأعلى يكون موجة ذات طول موجى أقصر هذا من جهة و من جهة أخرى كما نعلم أن إعاقة المكثف تقل بزيادة التردد و إعاقة الملف تزيد بزيادة التردد و مع الترددات العالية تكون أقل قطعة من السلك المزدوج تمثل دائرة رنين لأن السلك له حث و بين الموصلين سعة و لهذا يكون لهذا الخط ما يسمى بالإعاقة النوعية أى Characteristic Impedance و لا بد من ثبات قيمتها من المنبع و على مدى الخط إلى الحمل والذى يكون غالبا الهوائى.
نلاحظ أن العامل الأساسى هنا هو شكل الخط الناقل للقدرة لأن الحث يعتمد أساسا على شكل السلك و السعة على الأطوال و المسافات. إذن أى تغيير فى الشكل يسبب مشاكل ناجمة عن اختلاف الإعاقة النوعية.
الحل؟ ببساطة نستخدم "مقاطع" من الخط تكون مهيأة بصورة خاصة لأخذ عينة من الطاقة المارة فى الخط حيث توجه لمقياس حرارى يترجم هذه القدرة إلى حرارة ثم الحرارة إلى تغير فى مقاومة الحساس و تترجم هذه المقاومة على قدرة مارة فى المسار الأصلى.
لمزيد من الإيضاحات حول موضوع خطوط نقل القدرة و كيف تختلف بشكل أساسى عن زوج عادى من الموصلات رجاء الرجوع لهذا الرابط

خطوط نقل القدرة

طبعا سيكون السؤال أن هذا يأخذ دهرا لإتمامه ولكن الإجابة هى السرعة تعتمد أساسا على الحساس.
كلنا نعلم LM35 الشهير وهو يعتمد على 2 ترانزيستور فى قياس درجة الحرارة ولهذا يمكن عمل نماذج منع سريعة الاستجابة وهناك وحدات تستهلك مايكرو وات لتتجاوب.
إذن بقى أن نعرف كيف نأخذ العينة – حسنا كما قلنا مقطع من خط نقل القدرة.
خطوط نقل القدرة عند الترددات العالية تكون أساسا كابل محورى ذو إعاقة نوعية إما 50 أوم أو 75 أوم و عليه نصنع وحدة ذات قلب هوائى لها نفس الإعاقة النوعية و نضع بها حلقة تعمل عمل المحول لتأخذ قليلا من المجال المغناطيسى الموجود داخل خط النقل. هذا الرابط يحتوى مزيد من الشرح حول هذا الموضوع
http://www.radartutorial.eu/17.bauteile/bt26.en.html

هكذا نقول أن فى الترددات العالية نقيس قدرة تسير عبر خط ولكن لا نعلم إن كانت فاعلة أو غير فاعلة!
القدرة الغير فاعلة فى خطوط الكهرباء هى خسارة على الشركة المنتجة لكن لا تسبب تلف ما، أما فى هذه الترددات، كل الطاقة مولدة بترانزيستور و يجب أن يشعها الهوائى، ولو ارتدت عنه ستتسبب فى دمار فورى للمراحل الأخيرة من جهاز الإرسال. لهذا قياسها و مراقبتها أكثر أهمية فى هذه الدوائر.
حسنا سنرى كيف نقيس هذا المرة القادمة إن شاء الله