إذا سبق لك العمل مع أجهزة الراديو، أو وحدات -WiFi، أو وصلات الألياف، أو حتى أجهزة Ethernet القديمة، فقد تعاملت مع أجهزة الإرسال والاستقبال-سواء أدركت ذلك أم لا. المصطلح هو ببساطة "جهاز الإرسال + جهاز الاستقبال"، ولكن في الممارسة الهندسية، جهاز الإرسال والاستقبال هو أكثر بكثير من دائرتين معبأة في حاوية واحدة. إنه نظام فرعي RF أو بصري مصمم بعناية يدير توليد الإشارة واكتشافها وتصفيتها وتحويلها في ظل قيود أداء صارمة.

يربط معظم الأشخاص أجهزة الإرسال والاستقبال بالأجهزة اللاسلكية، ولكنك ستجدها مضمنة في كل طبقة اتصال عمليًا-بدءًا من-الزوج النحاسي الملتوي وحتى-الشبكات الضوئية طويلة المدى.

 

 

---

لماذاأجهزة الإرسال والاستقباليخرج

 

لم يجمع المهندسون بين وظائف الإرسال والاستقبال فقط لتوفير المساحة. وكان الدافع الحقيقي هو سلامة النظام.

عندما يعيش الإرسال والاستقبال في صناديق منفصلة، ​​هناك عدة أشياء تسبب الصداع:

عدم تطابق المعاوقة

المزيد من الموصلات → المزيد من فقدان الإدراج

عزل أصعب بين مسارات TX وRX

أكبر BOM وتكلفة التصنيع أعلى

إن دمج كلا المسارين في وحدة واحدة يتم التحكم فيها يجعل سلوك التردد اللاسلكي أكثر قابلية للتنبؤ به. يمكنك الحصول على مستويات إشارة معروفة وأرقام ضوضاء محددة وأوقات تحويل مستقرة وأداء مزدوج أكثر نظافة.

ويحدث أيضًا تقليل مساحة اللوحة-والتي كانت مهمة بالنسبة لبطاقات LAN المبكرة وأصبحت أكثر أهمية للهواتف وأجهزة إنترنت الأشياء والأجهزة القابلة للارتداء اليوم.

 

---

حيث تظهر أجهزة الإرسال والاستقبال فعليًا

 

 

أي نظام يحتاج إلى اتصال ثنائي الاتجاه-يتطلب جهاز إرسال واستقبال. بعض الأمثلة الهندسية-ذات الصلة:

1. أنظمة الترددات اللاسلكية واللاسلكية

الهواتف الذكية (أجهزة إرسال واستقبال متعددة النطاقات LTE/5G)

أجهزة توجيه Wi-ونقاط الوصول

وحدات بلوتوث وBLE

أجهزة اتصال لاسلكية-، وأجهزة راديو PTT، ومنصات حقوق السحب الخاصة

LoRa، وZigbee، وZ-Wave، وأجهزة راديو IoT الأخرى

يمكن لأجهزة إرسال واستقبال التردد اللاسلكي المتنقلة الحديثة التعامل مع العشرات من نطاقات التردد وأنظمة التعديل المتعددة وحلقات التحكم في الطاقة-كل ذلك داخل حزمة بحجم ظفر الإصبع.

2. واجهات الشبكة النحاسية

في بدايات شبكة إيثرنت (10BASE-5، 10BASE-2)، كانت أجهزة الإرسال والاستقبال غالبًا عبارة عن وحدات منفصلة متصلة عبر كبلات AUI. لقد تم الآن دمجها في بطاقات NIC والمحولات:

جهاز إرسال واستقبال PHY + MAC + في شريحة واحدة

التفاوض التلقائي-المضمن-، وإلغاء الصدى، وFEC، وما إلى ذلك.

3. أنظمة الألياف الضوئية

سفب / سفب +

QSFP/QSFP28

سفب، سفب

أجهزة إرسال واستقبال بصرية ثنائية-.

تقوم هذه الوحدات بتحويل الإشارات الكهربائية إلى نبضات ضوئية وعكسية، مع تلبية ميزانيات الارتباط الصارمة ومتطلبات استقرار درجة الحرارة.

 

---

جهاز الإرسال مقابل جهاز الإرسال والاستقبال: الفرق الدقيق

 

A الارساليدفع المعلومات إلى الخارج فقط.
A جهاز الإرسال والاستقباليتعامل مع كلا الاتجاهين، ولكن الفارق الهندسي هو:

لا يحتاج جهاز الإرسال إلى العزلة أو الطباعة على الوجهين.

جهاز الإرسال والاستقبال يفعل. وهنا يكمن التعقيد:

التبديل بين TX وRX(أنظمة TDD)

TX/RX في وقت واحد على ترددات مختلفة(أنظمة قوات الدفاع عن الديمقراطية)

الحديث المتبادل والتحكم في التسرب

التحكم الديناميكي في الكسب والتصفية

إنها ليست مجرد دائرتين جنبًا إلى جنب-بجانب-جانب-إنه نظام RF منسق.

 

 

---

ماذا يوجد داخل جهاز الإرسال والاستقبال

 

اعتمادًا على الوسط (RF، النحاس، البصري)، قد يشتمل جهاز الإرسال والاستقبال على ما يلي:

المذبذب المحلي وPLL

المغير / المزيل (QPSK، QAM، OFDM، الخ.)

الخلاطات ومراحل IF

LNAs وPAs مع حلقات ردود الفعل

مرشحات تمرير النطاق-والمضادة-للتعرجات

ADC/DAC للنطاق الأساسي الرقمي

دوائر التحكم في الكسب التلقائي

برامج التشغيل الضوئية + الثنائيات الضوئية (لوحدات الألياف)

بمعنى آخر، جهاز الإرسال والاستقبال هو جزء النظام الذي يتولى المهمة الثقيلة-في تحويل البيانات إلى إشارات فعلية واستعادة تلك الإشارات على الطرف المتلقي.

 

---

لماذا أجهزة الإرسال والاستقبال مهمة في الأنظمة الحديثة

 

يعتمد المهندسون على أجهزة الإرسال والاستقبال لأنها تقدم:

أداء RF مستقر في عوامل الشكل المضغوط

انخفاض استهلاك الطاقة

تحكم أفضل في الضوضاء والتداخل

عملية مزدوجة يمكن التنبؤ بها

تقليل تعقيد اللوحة

بدون أجهزة الإرسال والاستقبال، لن تتناسب الأجهزة اللاسلكية الحديثة مع جيبك، ولن تتمكن مراكز البيانات من توسيع نطاق البنية التحتية للألياف الخاصة بها.

 

---

خاتمة

 

جهاز الإرسال والاستقبال ليس مجرد جهاز إرسال واستقبال معًا. إنه محرك اتصالات يدير التعديل والتحكم والطباعة على الوجهين وتحويل الإشارة عبر أنظمة الترددات اللاسلكية والنحاس والأنظمة البصرية. مع تطور التقنيات اللاسلكية وتوسع شبكات الألياف، تظل أجهزة الإرسال والاستقبال واحدة من لبنات البناء الهادئة ولكن التي لا غنى عنها في الهندسة الحديثة.