شرح وتلخيص كيفية توليد بعض انواع الموجات الكهرومغناطيسية

كان الفيزيائي هيرتز أول من تمكن من توليد الموجات الكهرومغناطيسية وذلك بشحن كرتين صغيرتين منفصلتين ومتقاربتين بالجهد المتردد من خلال ملف حتى وحالياً تطورت اساليب توليد الموجات الكهرومغناطيسية المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية، بدءاً من الموجات الطويلة والتي سيرد ذكرها في الفقرات التالية وحتى الموجات الدقيقة المعروفة بالانجليزية بالميكروويف، وذلك بتوصيل الجهد الكهربائي المتردد الطلوب توليد الموجات به إلى هوائي الإرسال. ويوضح شكل (1-2) اسلوب توليد هذه الموجات . فعندما يشحن الجزء العلوي شكل (1-12)

من الهوائي بشحنة كهربائية سالبة مثلاً، والجزاء السفلي بشحنة موجبة ، يتولد بين قطبي الهوائي مجال كهربائي، يتحدد اتجاهه، افتراضاً من الشحنة الموجبة إلى السالبة، أي إلى أعلى في الشكل (1-2). مع تناقص الشحنات الكهربائية تدريجياً على جزأي الهوائي الفلزيين تتناقص كذلك شدة المجال الكهربائي حتى تنعدم شدة المجال تماماً وتصبح مساوية للصفر عندما تكون الشحنة على جزاي الهوائي صفراً شكل (1-2). ومع تغير نوع الشحنات في قطبي الهوائي بسبب تبدل اتجاه التيار المغذي للهوائي ، يتغير اتجاه المجال الكهربائي ويصبح من أعلى إلى أسفل شكل (1-2-ج) ثم يتلاشى هذا المجال من جديد عندما تنعدم الشحنات على جزأي الهوائي. وهكذا، يتولد مجال كهربائي متردد يتغير بنفس معدل تغير التيار المتردد الذي يشحن قطبي الهوائي وعادة يتخذ المجال الكهربائي المتردد المتولد بين قطبي الهوائي صورة جيبية كالمبينة في شكل (1-3) وكما سبق ذكره، فإن المجال الكهربائي المتردد يولد في المستوى العمودي عليه مجالاً مغناطيسياً متردداً بنفس التردد، وينتشر المجلان معاً من مركز الإرسال من الهوائي في الفراغ بسرعة الضوء وعموماً توجد انواع متعددة من الهوائيات التي توصل بدوائر توليد الذبذبات الكهربائية المرتدة كالدائرة المكونة من الملف الحثي والمكثف او الصمامات الخاصة بتوليد هذه الذبذبات عالية التردد . وعادة تتخذ ابعاد الهوائيات قيماً تتناسب مع اطوال الموجات التي يتم توليدها منها فأبعاد الهوائي المستخدم لتوليد الموجات الطويلة تختلف اختلافاً جوهريا عن تلك المستخدمة لتوليد الموجات الدقيقة وفضلا عن الابعاد تختلف الهوائيات في اشكالها حسب الغرض المستخدمة من اجله فمنها الاشكال المخصصة لبث موجاتها في جميع الاتجاهات ومنها ما يبث موجاته في صورة حزمة موجهة في اتجاه معين او مستقطبة استقطاباً محدداً وعندما يقال ان الهوائي مستقطب استقطاباً رأسياً فهذا يعني ان المركبات الكهربائية للموجات الكهرو مغناطيسية تنتشر في المستوى الراسي اي العمودي على السطح الأرض في حين تنتشر المركبات المغناطيسية لهذه الموجات في المستوى الأفقي اي الموازي السطح الأرض .