شیلدینگ و حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده -باند فرکانسی

 شیلدینگ و حفاظت الکترومغناطیسی مراکز داده (دیتا سنتر)

 فصل یک

 بخش دوم

 باند فرکانسی امواج الکترومغناطیسی :

طیف کلی امواج الکترومغناطیسی از فرکانس ده هرتز تا بیش از 10^21هرتز میباشد .باندفرکانسی از یک تا 4^10هرتز بعنوان باند sonar servomechanisms نامیده میشود .از فرکانس 4^10 تا 11^10هرتز را باند امواج رادیویی می نامند فرکانسهای بالاتر شامل 11^10 تا هرتز11^10را امواج مادون قرمز ،فرکانس های 14^10تا 15^10 هرتز امواج نورانی ،فرکانس های15^10تا 16^10هرتزماورا بنفش،فرکانس های17^10 تا 19^ 10اشعه ایکس،فراکانس های 19^10تا 21^ را اشعه گاما وفرکانسهای بالاتر از21^10را اشعه کیهانی می نامند .

 امواج رادیویی :

باند فرکانسی رادیویی از فرکانس 4^10 تا 11^10هرتز را شامل می شود .طول موج امواج رادیویی از 0.1 میلیمتر تا بیش از 10 کیلومتر را شامل میشود .

در اتباطات ماهواره ای انشار امواج را انتشار کیهانی cosmic propagation می نامند . از نظر فرکانس فقط یک باند فرکانسی از FL تا FH برای این نوع ارتباط مناسب است که اصطلاحا Window of Radio frequency نامیده میشود .

 بررسی پدیده های انعکاس ،شکست،تفرق و پراکندگی ،برای امواج رادیویی

برای اینکه بحث انتشار امواج رادویی را شروع کنیم لازم است با لایه های زمین اتمسفر زمین آشنایی پیدا کنیم مطابق بخش اول از آنجایی که پدیده حفاظت الکترومغناطیسی مربوط به شرایط و تهدیدهای طبیعی و تشریع محیط می باشد و بخشی از اهداف شیلد و حفاظت الکترو مغناطیسی را نیز این موضوع شامل می شود نیاز است که بخش های طبیعی و تاثیرات و شرایط محیطی نیز مطرح شود :

 بطور کلی امواج امواج رادیویی از نظر انتشار به دو گروه تقسیم می شوند :

• 1- امواج زمینی
• 2- امواج آسمانی

 این امواج شامل مولفه های سطحی (Surface Wave ) موج فضایی (Space Wave )  و موج تفرق یافته (Diffracted Wave) می باشد .مولفه موج فضایی خود از دو مولفه موج مستقیم (Direct Wave) و موج انعکاس یافته (reflected Wave) تشکیل شده است.موج مولفه تفرق یافته ممکن است از نوع تفرق کوه Mountain Diffraction و یا تفرق انحنای زمین (beyond line of sight) باشد .امواج زمین را میتوان بدین صورت تقسیم بندی کرد :

 امواج زمینی :

• - امواج تفرق یافته
  • o فراتر از دید مستقیم
  • o فراتر از موانع
• - امواج فضایی
  • o امواج انعکاس یافته
  • o امواج مستقیم
• - امواج سطحی

 امواج آسمانی :

این امواج پس از انتشار از طرف فرستنده توسط لایه های تروپسفر و یونیسفر منعکس شده و در محل گیرنده زمینی قابل دریافت می شود و مولفه ها ی آن مطابق زیر می باشد :

•  Troposphere reacted wave
• Troposphere reflected wave
  • • • Troposphere reflected
•  Troposphere Scattered Wave
•  Ionosphere

 در عمل برای بررسی چگونگی انتشار امواج بین گیرنده و فرستنده از مولفه های الکتریکی چهار گانه زیر استفاده می شود که اگر بردار منتجه آنها ار در هر نقطه بصورت E0 نشان دهیم داریم

E0=E0+Er+Es+Ei

E0: شدت میدان الکتریکی در یافتی در محل گیرنده

E0: شدت میدان الکتریکی مولفه مستقیم موج در فضای آزاد

Er: شدت میدان الکتریکی مولفه موج منعکس شده توسط زمین

Es: شدت میدان الکتریکی مولفه موج سطحی

Ei: شدت میدان الکتریکی منعکس شده توسط یونسفر

  امواج سطحی Surface Wave

این امواج در سطح زمین انتشارمی یابند و باید دارای پلاریزاسیون عمودی باشند تا هنگام انتشار از اتصال کوتاه شدن میدان الکتریکی موج با زمین جلوگیری شود . موج در حین انتشار در سطح زمین مقداری جریان در زمین القا میکند و نتیجه سبب تلفات یا جذب انرژی میشود .

 انتشار امواج VLF

برای باند امواج VLF و بویژه ذر فرکانسهای کمتر از 100KHZ جذب سطحی و تالفات ناشی از عبور در جو خیلی کم است،لذا زاویه انحراف (tilt) بعنوان مهمترین پارامتر ذر محاسبه و تخمین برد انتشار محسوب می شود .زاویه انحراف جهت انتشار موج از خط عمود بر کره زمین بوده و اندازه آن بستگی به فاصله آنتن فرستنده ،گیرنده که برحسب ظول موج که اندازه گیری می شود دارد.

 انتشار امواج MF

ازباند موج متوسط با طول موج 100 تا 1000 متری برای اطلاع رسانی و ارتباطات بین کشتیهای تجاری در کشور های مختلف استفاده میشود طبیعت انتشار این امواج دیگر بصورت انعکاسی نمی باشد زایر چگالی یونیزاسیون در لایه E به اندازه کافی زیاد نیست تا این امواج را منعکس کند .

انتشار امواج HF

بطور کلی امواج باند HF که دارای طول موج از 10 تا 100 متر می باشند به دو صورت زمینی و آسمانی منتشر می شوند .لذا همراه با افزایش فرکانس میزان جذب توسط زمین نیز افزایش می یابد ،در نتیجه مولفه زمینی با افزایش فرکانس فرکانس توسط لایه های یونیسفر کمتر جذب می شوند .پس مولفه موج آسمانی با افزایش فرکانس ،افزایش می یابد به همین دلیل امواج HF بوسیله موج آسمانی متنشر می شود .

انتشار امواج VHF/UHF

انتشار این امواج از طریق امواج زمینی است که شامل مولفه های موج مستقیم E0(Direct Wave) و موج منعکس یافته (Reflect Wave ) E0 برای فاصله های در محدوده افق دید و مولفه های موج پراکنده شده (Scatted Wave) و موج تفرق یافته (Diffracted Wave)  برای فاصله هایی در فراتر از افق دید رادیویی می باشد.

انتشار امواج مایکرو ویو Micro Wave

امواج مایکروویو که درباند SHF و EHF هستند از نظر انتشار نسبت به امواج امواج باند VHF/UHF  داری ويژگی هایی هستند از جمله دیدن یکدیگر و قضیه مولفه انعکاسی فاصله و تضعیف توسط مه و باران و تعداد کانل ها مبحث تداخل و فیدینگ و نویز

ارتباطات ماهواره ای

یونسفر نه تنها انتشار امواج باند HF را در فاصله دور ممکن می کند بر انتشار امواج از یونسفر به سمت فضای خارج که ارسال میشود نیز اثر می گذارد .

برای انتشار امواج از درون یونیسفر به سمت خارج باید از فرکانسهایی استفاده شود که بالاتر از امواج یونسفر باشد (ترایونسفری )

در ادامه برای حفاظت الکترومغناطیسی و شیلد مراکزداده (دیتا سنتر) با ما باشید ..........

جهت تبادل نظر با ما در ارتباط باشید .

آموزش مقدماتی شیلدینگ و حفاظت الکترومغناطیسی مراکزداده (دیتا سنتر)