Forwarded from Science Prime Books & Articles
Airborne_Radar-@Science_Prime.pdf
13.8 MB
کتاب «مقدمهای بر رادار هوابرد» از استیمسون
یک کتاب مرجع بسیار ارزشمند و شناخته شده در زمینه رادارهای هوابرد که به جای غرق شدن در ریاضیات پیچیده، بر درک مفاهیم اساسی تمرکز دارد.
@Science_Prime_Books
یک کتاب مرجع بسیار ارزشمند و شناخته شده در زمینه رادارهای هوابرد که به جای غرق شدن در ریاضیات پیچیده، بر درک مفاهیم اساسی تمرکز دارد.
@Science_Prime_Books
👏1
شهرت ریزپردازنده Z80 بدلیل کاربرد در رایانههای شخصی اولیه مانند Osborne 1،TRS-80 و Sinclair ZX Spectrum است که از طراحی نوآورانهای برای رجیسترهای داخلی با دو مجموعه رجیستر همه منظوره بهره میبرد. ساختار رجیستر بر اساس ریزپردازنده 8080 و ساختار فیزیکی فایل رجیستر مشابه 8085 است. هر دو از چفتهای استاتیک 6 ترانزیستوری استفاده میکنند که در یک شبکه گسترده 16 بیتی چیده شده است.
@Science_Prime
@Science_Prime
❤1
در موتور پرت اند ویتنی F-135 برای افزایش سرعت، رانش خشک، برد، فرکانس گریزی (پنهانکاری ضد فروسرخ) و کاهش مصرف سوخت از دو تنظیم کننده پالسی استفاده شده که طبق قانون فارادی در مورد القا مغناطیسی میتواند پالس های شیمیایی آزاد شده از محفظه احتراق موتور را تنظیم و منظم کند که در نتیجه تعداد پالس های کمتری از دست رفته و ترافیک اگزاست موتور کاهش می یابد. این تنظیم کننده های پالسی سرعت، رانش خشک، مداومت سوپرکروز و برد جنگنده F-35 را افزایش داده که این جنگنده در ارتفاعات پایین با سرعت 1.2 تا ارتفاعات میانی 1.6 و تا ارتفاعات بالا 1.9 ماخ میتواند در مسافت 300 کیلومتر سوپرکروز باشد.
سوپرکروز:
به سرعت بیش از 1.3 ماخ با رانش خشک موتور در حالت حداکثر وزن برخاست جنگنده قابلیت سوپرکروز یا ابرپیمایشی گفته میشود که به جنگنده نسل پنجم توان بالایی در پنهانکاری و برتری نبرد هوایی داگفایت میدهد.
@Science_Prime
سوپرکروز:
به سرعت بیش از 1.3 ماخ با رانش خشک موتور در حالت حداکثر وزن برخاست جنگنده قابلیت سوپرکروز یا ابرپیمایشی گفته میشود که به جنگنده نسل پنجم توان بالایی در پنهانکاری و برتری نبرد هوایی داگفایت میدهد.
@Science_Prime
👏3👍1
برای افزایش ظرفیت یک کانال مخابراتی (یعنی انتقال داده بیشتر در یک زمان مشخص)، باید به این نکات توجه ویژه داشت:
"با توجه به قضیه شانون-هارتلی، بهترین روش افزایش ظرفیت کانال، افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR) و افزایش پهنای باند است، و در عمل، بهرهگیری هوشمندانه از هر دو، به همراه تکنیکهای پیشرفتهتر، مسیر رسیدن به ظرفیتهای بالاتر را هموار میکند."
این قضیه که توسط کلود شانون، پدر نظریه اطلاعات، ارائه شده است، یک حد نظری برای حداکثر نرخ انتقال داده بدون خطا (ظرفیت کانال C) در یک کانال با پهنای باند B (بر حسب هرتز) و نسبت سیگنال به نویز S/N (نسبت توان سیگنال به توان نویز) به صورت زیر تعریف میکند:
C=Blog2(1+NS)
این فرمول به ما میگوید که ظرفیت یک کانال به دو عامل اصلی بستگی دارد:
1-پهنای باند (B): هرچه پهنای باند موجود برای انتقال سیگنال بیشتر باشد، ظرفیت کانال نیز بیشتر خواهد بود.
2-نسبت سیگنال به نویز (S/N): هرچه سیگنال قویتر نسبت به نویز پسزمینه باشد، ظرفیت کانال بالاتر میرود. (این نسبت معمولاً بر حسب دسیبل بیان میشود، اما در فرمول باید به صورت خطی استفاده شود)
پس بهترین روش افزایش ظرفیت شامل موارد زیر است:
الف) افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR):
*افزایش توان سیگنال ارسالی: این ابتداییترین روش است، اما محدودیتهایی مانند مصرف انرژی بالا، تداخل با سایر سیستمها، و مقررات توان ارسالی دارد.
*طراحی گیرندههای با نویز کمتر: استفاده از اجزا و مدارهای الکترونیکی با نویز ذاتی پایین.
*محافظت از کانال: کاهش تداخلات خارجی (EMI/RFI) از طریق شیلدینگ مناسب در کابلها، یا استفاده از فرکانسهای کمتر مستعد تداخل.
*تکنیکهای پردازش سیگنال در گیرنده: استفاده از الگوریتمهای پیشرفته برای فیلتر کردن و حذف نویز از سیگنال دریافت شده.
*استفاده از کدگذاری کانال (Channel Coding / Forward Error Correction - FEC):این تکنیکها با افزودن بیتهای اضافی (redundancy) به اطلاعات ارسالی، به گیرنده امکان میدهند تا خطاهای ناشی از نویز یا تداخل در کانال را تشخیص داده و تصحیح کند. این کار باعث کاهش نرخ خطای بیت (BER) و در نتیجه افزایش SNR مؤثر در سطح گیرنده میشود، بدون اینکه لزوماً توان ارسالی را افزایش دهیم. کدهای مانند کدهای بلوکی (مثل رید-سالامون) و کدهای کانولوشنال از این دستهاند.
ب) افزایش پهنای باند (B):
*استفاده از فرکانسهای بالاتر: با حرکت به سمت باندهای فرکانسی بالاتر (مثلاً از مگاهرتز به گیگاهرتز در 5G)، میتوان پهنای باند بیشتری را در دسترس قرار داد. اما این کار چالشهایی مانند افزایش میرایی سیگنال، نیاز به دید مستقیم (Line of Sight)، و پیچیدگیهای سختافزاری را به همراه دارد.
*تکنیکهای مدولاسیون پیشرفته:مدولاسیون دامنه و فاز چهارگانه (QAM - Quadrature Amplitude Modulation): این تکنیک با کدگذاری چندین بیت در هر "نماد" (symbol) ارسالی، میتواند تعداد بیتهای ارسالی در هر هرتز پهنای باند (بهرهوری طیفی) را به شدت افزایش دهد. هرچه مرتبه QAM بالاتر باشد (مثلاً 64-QAM، 256-QAM، 1024-QAM)، بیتهای بیشتری در هر نماد کد میشوند، اما حساسیت به نویز نیز بیشتر میشود.
*مالتیپلکسینگ تقسیم فرکانس متعامد (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing): این تکنیک یک پهنای باند بزرگ را به زیرحاملهای کوچکتر تقسیم میکند و دادهها را به صورت موازی روی این زیرحاملها ارسال میکند. این کار به مقابله با پدیدههای محوشدگی چندمسیره (multipath fading) کمک کرده و بهرهوری طیفی را افزایش میدهد. (در وایفای و 4G/5G به طور گسترده استفاده میشود).
«بخش اول»
@Science_Prime
"با توجه به قضیه شانون-هارتلی، بهترین روش افزایش ظرفیت کانال، افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR) و افزایش پهنای باند است، و در عمل، بهرهگیری هوشمندانه از هر دو، به همراه تکنیکهای پیشرفتهتر، مسیر رسیدن به ظرفیتهای بالاتر را هموار میکند."
این قضیه که توسط کلود شانون، پدر نظریه اطلاعات، ارائه شده است، یک حد نظری برای حداکثر نرخ انتقال داده بدون خطا (ظرفیت کانال C) در یک کانال با پهنای باند B (بر حسب هرتز) و نسبت سیگنال به نویز S/N (نسبت توان سیگنال به توان نویز) به صورت زیر تعریف میکند:
C=Blog2(1+NS)
این فرمول به ما میگوید که ظرفیت یک کانال به دو عامل اصلی بستگی دارد:
1-پهنای باند (B): هرچه پهنای باند موجود برای انتقال سیگنال بیشتر باشد، ظرفیت کانال نیز بیشتر خواهد بود.
2-نسبت سیگنال به نویز (S/N): هرچه سیگنال قویتر نسبت به نویز پسزمینه باشد، ظرفیت کانال بالاتر میرود. (این نسبت معمولاً بر حسب دسیبل بیان میشود، اما در فرمول باید به صورت خطی استفاده شود)
پس بهترین روش افزایش ظرفیت شامل موارد زیر است:
الف) افزایش نسبت سیگنال به نویز (SNR):
*افزایش توان سیگنال ارسالی: این ابتداییترین روش است، اما محدودیتهایی مانند مصرف انرژی بالا، تداخل با سایر سیستمها، و مقررات توان ارسالی دارد.
*طراحی گیرندههای با نویز کمتر: استفاده از اجزا و مدارهای الکترونیکی با نویز ذاتی پایین.
*محافظت از کانال: کاهش تداخلات خارجی (EMI/RFI) از طریق شیلدینگ مناسب در کابلها، یا استفاده از فرکانسهای کمتر مستعد تداخل.
*تکنیکهای پردازش سیگنال در گیرنده: استفاده از الگوریتمهای پیشرفته برای فیلتر کردن و حذف نویز از سیگنال دریافت شده.
*استفاده از کدگذاری کانال (Channel Coding / Forward Error Correction - FEC):این تکنیکها با افزودن بیتهای اضافی (redundancy) به اطلاعات ارسالی، به گیرنده امکان میدهند تا خطاهای ناشی از نویز یا تداخل در کانال را تشخیص داده و تصحیح کند. این کار باعث کاهش نرخ خطای بیت (BER) و در نتیجه افزایش SNR مؤثر در سطح گیرنده میشود، بدون اینکه لزوماً توان ارسالی را افزایش دهیم. کدهای مانند کدهای بلوکی (مثل رید-سالامون) و کدهای کانولوشنال از این دستهاند.
ب) افزایش پهنای باند (B):
*استفاده از فرکانسهای بالاتر: با حرکت به سمت باندهای فرکانسی بالاتر (مثلاً از مگاهرتز به گیگاهرتز در 5G)، میتوان پهنای باند بیشتری را در دسترس قرار داد. اما این کار چالشهایی مانند افزایش میرایی سیگنال، نیاز به دید مستقیم (Line of Sight)، و پیچیدگیهای سختافزاری را به همراه دارد.
*تکنیکهای مدولاسیون پیشرفته:مدولاسیون دامنه و فاز چهارگانه (QAM - Quadrature Amplitude Modulation): این تکنیک با کدگذاری چندین بیت در هر "نماد" (symbol) ارسالی، میتواند تعداد بیتهای ارسالی در هر هرتز پهنای باند (بهرهوری طیفی) را به شدت افزایش دهد. هرچه مرتبه QAM بالاتر باشد (مثلاً 64-QAM، 256-QAM، 1024-QAM)، بیتهای بیشتری در هر نماد کد میشوند، اما حساسیت به نویز نیز بیشتر میشود.
*مالتیپلکسینگ تقسیم فرکانس متعامد (OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing): این تکنیک یک پهنای باند بزرگ را به زیرحاملهای کوچکتر تقسیم میکند و دادهها را به صورت موازی روی این زیرحاملها ارسال میکند. این کار به مقابله با پدیدههای محوشدگی چندمسیره (multipath fading) کمک کرده و بهرهوری طیفی را افزایش میدهد. (در وایفای و 4G/5G به طور گسترده استفاده میشود).
«بخش اول»
@Science_Prime
👏1🤔1
ج) تکنیکهای پیشرفتهتر (استفاده هوشمندانه از ابعاد دیگر):
*MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): این فناوری از چندین آنتن در فرستنده و گیرنده استفاده میکند.
خود MIMO به دو صورت اصلی ظرفیت را افزایش میدهد:
1-مالتیپلکسینگ فضایی (Spatial Multiplexing): ارسال جریانهای داده مستقل به صورت موازی از طریق آنتنهای مختلف، که باعث افزایش خطی ظرفیت کانال با تعداد آنتنها میشود (در شرایط ایدهآل).
2-بهره دایورسیتی (Diversity Gain): ارسال همان داده از طریق مسیرهای مختلف برای افزایش قابلیت اطمینان و کاهش خطای ناشی از محوشدگی.
*MU-MIMO (Multi-User MIMO): توسعه MIMO که امکان میدهد چندین کاربر همزمان از طریق آنتنهای مختلف با یک نقطه دسترسی ارتباط برقرار کنند، که ظرفیت کلی شبکه را به شدت افزایش میدهد.
*Beamforming (شکلدهی پرتو):با استفاده از آرایهای از آنتنها، انرژی سیگنال را به سمت گیرنده خاصی متمرکز میکند و در عین حال تداخل با کاربران دیگر را کاهش میدهد. این کار SNR را برای کاربر مورد نظر افزایش میدهد.
*استفاده از باندهای میلیمتری (mmWave) و فرکانسهای بالا:باندهای فرکانسی بسیار بالا (مثل 28 گیگاهرتز و بالاتر) دارای پهنای باند بسیار زیادی هستند که امکان انتقال حجم عظیمی از داده را فراهم میکنند. این پایه و اساس سرعتهای بالای 5G است. اما چالشهایی مانند میرایی زیاد، نیاز به دید مستقیم و پوششدهی محدود دارند.
بطور خلاصه؛ هیچ "بهترین" روش یگانهای وجود ندارد که همه مشکلات را حل کند. بهترین رویکرد، یک ترکیب هوشمندانه از افزایش SNR (از طریق کاهش نویز و کدینگ کانال)، افزایش پهنای باند، و بهرهبرداری از ابعاد فضایی (MIMO/Beamforming) است. انتخاب این تکنیکها به نوع کانال (سیمی، بیسیم)، بودجه، پیچیدگی مجاز و الزامات عملکردی بستگی دارد.
«بخش دوم»
@Science_Prime
*MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): این فناوری از چندین آنتن در فرستنده و گیرنده استفاده میکند.
خود MIMO به دو صورت اصلی ظرفیت را افزایش میدهد:
1-مالتیپلکسینگ فضایی (Spatial Multiplexing): ارسال جریانهای داده مستقل به صورت موازی از طریق آنتنهای مختلف، که باعث افزایش خطی ظرفیت کانال با تعداد آنتنها میشود (در شرایط ایدهآل).
2-بهره دایورسیتی (Diversity Gain): ارسال همان داده از طریق مسیرهای مختلف برای افزایش قابلیت اطمینان و کاهش خطای ناشی از محوشدگی.
*MU-MIMO (Multi-User MIMO): توسعه MIMO که امکان میدهد چندین کاربر همزمان از طریق آنتنهای مختلف با یک نقطه دسترسی ارتباط برقرار کنند، که ظرفیت کلی شبکه را به شدت افزایش میدهد.
*Beamforming (شکلدهی پرتو):با استفاده از آرایهای از آنتنها، انرژی سیگنال را به سمت گیرنده خاصی متمرکز میکند و در عین حال تداخل با کاربران دیگر را کاهش میدهد. این کار SNR را برای کاربر مورد نظر افزایش میدهد.
*استفاده از باندهای میلیمتری (mmWave) و فرکانسهای بالا:باندهای فرکانسی بسیار بالا (مثل 28 گیگاهرتز و بالاتر) دارای پهنای باند بسیار زیادی هستند که امکان انتقال حجم عظیمی از داده را فراهم میکنند. این پایه و اساس سرعتهای بالای 5G است. اما چالشهایی مانند میرایی زیاد، نیاز به دید مستقیم و پوششدهی محدود دارند.
بطور خلاصه؛ هیچ "بهترین" روش یگانهای وجود ندارد که همه مشکلات را حل کند. بهترین رویکرد، یک ترکیب هوشمندانه از افزایش SNR (از طریق کاهش نویز و کدینگ کانال)، افزایش پهنای باند، و بهرهبرداری از ابعاد فضایی (MIMO/Beamforming) است. انتخاب این تکنیکها به نوع کانال (سیمی، بیسیم)، بودجه، پیچیدگی مجاز و الزامات عملکردی بستگی دارد.
«بخش دوم»
@Science_Prime
👏1
Science Prime
در موتور پرت اند ویتنی F-135 برای افزایش سرعت، رانش خشک، برد، فرکانس گریزی (پنهانکاری ضد فروسرخ) و کاهش مصرف سوخت از دو تنظیم کننده پالسی استفاده شده که طبق قانون فارادی در مورد القا مغناطیسی میتواند پالس های شیمیایی آزاد شده از محفظه احتراق موتور را تنظیم…
معماری چشم نواز یک حسگر اثر هال
این حسگرها در تشخیص و کنترل سرعت موتور و همچنین اندازهگیری فلو [بعنوان مثال مغناطیسی/پیتوتمتر] و... کاربرد دارند. این حسگرها معمولاً بر اساس گالیوم آرسنید یا ایندیم فسفید هستند.
@Science_Prime
این حسگرها در تشخیص و کنترل سرعت موتور و همچنین اندازهگیری فلو [بعنوان مثال مغناطیسی/پیتوتمتر] و... کاربرد دارند. این حسگرها معمولاً بر اساس گالیوم آرسنید یا ایندیم فسفید هستند.
@Science_Prime
👏1🤯1
پرتابۀ هایپرسونیک HVP با کمک سامانۀ الکترومغناطیسی ریلگان قادر است تا به سرعت بیش از ماخ 7 برسد که در نتیجه انرژی جنبشی قابلتوجهی در هنگام برخورد ایجاد میکند؛ سرعت بالای پرتابه ضمن افزایش برد و مسیری مستقیم، دقت بسیار بالا هم فراهم میکند. سرعت بالای دهانه ریلگان میتواند دو برابر تسلیحات معمولی باشد که منجر به زمان درگیری کوتاهتر میشود. این سامانه برای پشتیبانی از دفاع هوایی و موشکی، مقابله با آتش پدافند کارآمد است.
@Science_Prime
@Science_Prime
🔥2👏1
اگر هنگام غروب در یک روز صاف افق دور را تماشا کنید، درست زمانی که خورشید از دید ناپدید میشود، ممکن است در یک نگاه اجمالی رنگ سبز را ببینید. این فلش سبز ناشی از شکست پرتوهای نوری است که در یک مسیر طولانی در جو به چشم ما میرسد. طول موجهای کوتاهتر از طولموجهای قرمزتر بیشتر دچار انکسار میشوند،. تفکیک این رنگها، رنگ سبزی به آخرین بقایای قابل مشاهده قرص خورشید میبخشد.
@Science_Prime
@Science_Prime
🤔2❤1
کهکشان فوقالعاده دور JADES-GS-z13-1 که 330 میلیون سال پس از مهبانگ یعنی بیش از 13 میلیارد سال پیش تشکیل شده، با تصویربرداری عمیق با دوربین NIRCam جیمز وب کشف شده است. این کهکشان دارای انتقال به سرخ 13 است که نشانهای از سن و فاصله بسیار زیاد آن است.
@Science_Prime
@Science_Prime
🔥3
در این انیمیشن، دو ستارۀ منظومۀ ستارهای D9 در ابری از گاز و غبار به دور یکدیگر میچرخند؛ خط آبی نشاندهنده مدار سیستم باینری به دور سیاهچاله فوق پرجرم Sgr A در مرکز کهکشان راه شیری است. D9 اولین سیستم باینری کشف شده در نزدیک یک سیاهچاله فوق پرجرم است. شکلگیری و بقای این ستاره در این محیط شدید به این معنی است که سیاهچالهها آنقدر که فکر میکردیم ممکن است مخرب نباشند.
@Science_Prime
@Science_Prime
👍1
ترانزیستورهای HEMT مبتنی بر GaN از نظر تحمل تشعشعات، سطح مواد و ساختار نسبت به قطعات سیلیکونی عملکرد بالاتری دارند. به عنوان مثال، قطعات GaN در پیکربندی HEMT از یک کانال گاز الکترونی دوبعدی (2DEG) که در پیوند ناهمگون GaN/AlGaN تشکیل شده است، بهره میبرند. این کانال امکان تحرک الکترونی بسیار بالا و سرعت سوئیچینگ سریعتر با تلفات انتقال بسیار کمتر را فراهم میکند.این ویژگی برای کاربردهای فرکانس و توان بالا مثل سیستمهای ارتباط ماهوارهای و رادارهای فضایی، رادارهای AESA و سیستمهای جنگ الکترونیک بسیار مهم است.
@Science_Prime
@Science_Prime
👍3
تصویر یکی از اولین نسلهای تراشه EPROM ساخت شوروی در دهۀ 1980، با ظرفیت 16 کیلوبیت و مدت زمان نگهداری دادهها حداقل 25000 ساعت و قابلیت حداقل 100 بار نوشتن که با توجه به کیفیت ساخت- به احتمال بسیار بالا- تراشه برای کاربردهای نظامی طراحی شده است.
@Science_Prime
@Science_Prime
👍6