عرض مصدر موهن

{{صندوق معلومات مكون إلكتروني
| اسم = مُوهِن القدرة
| المكون  = 
| الصورة  = [[ملف:General Microwave Modulator.png|290بك]]
| تعليق_الصورة = مُوهِن للأمواج الميكروية
| النوع  = غير فعال
| مبدأ_العمل =
| المخترع  =
| الإنتاج_الأول =
| الرمز  = [[ملف:IEEE 315 Fundamental Items Symbols (82).svg|100بك]]
}}

''' مُوهِن القدرة ''' {{إنج|Power attenuator }} هو [[مكون إلكتروني|عنصر إلكتروني]] غير فعّال، يخفف من قدرة الإشارة بدون تشويه ملحوظ بشكل الموجة.

== الاسم والرمز ==
دُعي مُوهِن القدرة في اللغة العربيّة لأنّه يقوم باضعاف (تخفيض) الاستطاعة أو الجهد وهو يتألف من كَلمتَين الأولى مُوهِن اسم فاعل من الفعل الرباعي أَوهَن بمعنى أضعف <ref>{{استشهاد بويب
| مسار = https://www.almaany.com/ar/dict/ar-ar/%D9%85%D9%88%D9%87%D9%86/
| عنوان = تعريف و شرح و معنى مُوهِن بالعربي في معاجم اللغة العربية معجم المعاني الجامع، المعجم الوسيط ،اللغة العربية المعاصرة ،الرائد ،لسان العرب ،القاموس المحيط - معجم عربي عربي صفحة 1
| موقع = www.almaany.com
| لغة = en
| تاريخ الوصول = 2019-08-30
| الأخير = Team
| الأول = Almaany
| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190830194627/https://www.almaany.com/ar/dict/ar-ar/موهن/ | تاريخ أرشيف = 30 أغسطس 2019 }}</ref> و [[قدرة (فيزياء)|القدرة]] التي تعني الاستطاعة .

يرمز إلى مُوهِن القدرة بخط طولي منكسر يقطعه في المنتصف خط أفقي مستقيم؛ في حال كون المُوهِن من النوع المتغير عندها يقطع المُوهِن سهم بزاوية 45 درجة.
== نبذة تاريخية ==
[[ملف:Us patent 2600466.png|تصغير|تصميم مُوهِن القدرة الحاصل على براءة الاختراع الأميركية عام 1943]]
يعود ذكر المُوهِن الإلكتروني للمرة الأولى لعام 1838 <ref>{{استشهاد بويب|مسار=https://www.etymonline.com/word/attenuation|عنوان=أول استخدام لكلمة الموهن في مجال الإلكترونيات|تاريخ=30-8-2019|تاريخ الوصول=23-8-2019|ناشر=|الأخير=|الأول=|موقع=| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190830221752/https://www.etymonline.com/word/attenuation | تاريخ أرشيف = 30 أغسطس 2019 }}</ref> ولم يرد ذكر الاستخدام بشكل واضح ؛ فيما تم الحصول لاحقاً على براءة اختراع أميركية لمُوهِن القدرة في السابع من مايو (آيار) عام 1943 من قبل أرنولد أي. بينوين، ريد بانك وان. جي. في مختبرات بيل الهاتفية في مدينة نيويورك وبرقم تسلسلي 486013.<ref>{{استشهاد بويب|مسار=https://archive.org/details/us_patent_2600466|عنوان=براءة الاختراع الأميركية|تاريخ=30-8-2019|تاريخ الوصول=25-8-2019|ناشر=|الأخير=|الأول=|موقع=archive.org| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191217034208/https://archive.org/details/us_patent_2600466 | تاريخ أرشيف = 17 ديسمبر 2019 }}</ref>

كما تجدر الإشارة إلى أولى الشركات التي صنعت المُوهِنات الإلكترونيّة شركة NAB عام 1960 وحققت خسارة في القدرة تتراوح بين 1/2 إلى 40 ديسيبل عند استخدامها للعناصر في دارات ذات مقاومة 600 أوم.<ref>{{استشهاد بويب|مسار= https://www.americanradiohistory.com/Archive-NAB-Engineering/NAB-5th-Edition/Section-9-NAB-Engineering-Fifth-Edition-8.pdf|عنوان=NAB Engineering Fifth Edition|تاريخ=1960|تاريخ الوصول=|ناشر=National Association of Broadcasters|الأخير=|الأول=|موقع=|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230611110732/https://worldradiohistory.com/Archive-NAB-Engineering/NAB-5th-Edition/Section-9-NAB-Engineering-Fifth-Edition-8.pdf|تاريخ أرشيف=2023-06-11|حالة المسار=live}}</ref>

== البناء ==
تُصنَّع الموهنات من دارات مقسم الجهد، وبالتبديل بين مقاومات مختلفة قابلة للضبط يتم الحصول على أشكال مُوهِنات قدرة قابلة للضبط بشكل ثابت وأخرى قابلة للضبط باستمرار عبر استخدام مقاييس الجهد.

في حالة الترددات الأعلى، يتم استخدام شبكات مقاومة نسبة ثبات موجة القدرة {{للهامش|1}} <ref>{{استشهاد بويب|مسار=https://www.almaany.com/en/dict/ar-en/vswr/|عنوان=معنى الرمز VSWR|تاريخ=30-8-2019|تاريخ الوصول=25-8-2019|ناشر=|الأخير=|الأول=|موقع=Al-Maany| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20190830194610/https://www.almaany.com/en/dict/ar-en/vswr/ | تاريخ أرشيف = 30 أغسطس 2019 }}</ref> المنخفضة المطابقة بدقة.

== الاستخدام ==

تستخدم المُوهِنات الثابتة في الدارات الإلكترونية لخفض الجهد وتبديد الطاقة وتحسين مطابقة المعاوقة. عند قياس الإشارات، تُستخدم أو محولات المُوهِنات لتخفيض سعة الإشارة بمقدار معروف لتمكين قياسها، كذلك تستعمل لحماية جهاز القياس من مستويات الإشارة التي قد تتلفه. كما تستخدم المُوهِنات «لمطابقة» المعاوقة من خلال خفض نسبة الموجة الدائمة الواضحة SWR {{للهامش|2}} .

== دارات المُوهِنات ==
<gallery>
ملف:T type balanced attenuator circuit.svg|دارة مُوهِن القدرة من الصنف T متوازنة.
ملف:T type unbalanced attenuator circuit.svg|دارة مُوهِن القدرة من الصنف T غير متوازنة.
</gallery>
بشكل عام، تستخدم دارات المُوهِنات الأساسية ذات الصنف Π أو الصنف T التي تصنف إلى متوازنة أو غير متوازنة اعتماداً على هندسة الخطوط التي سيتم استخدامها والتي ستشكل شبكات المقاومات المتوازنة أو غير المتوازنة.

على سبيل المثال؛ تكون المُوهِنات التي تستخدم الخطوط المحورية تكون من الشكل غير المتوازن؛ في حين تكون المُوهِنات المستخدمة مع زوج الأسلاك المجدولة من الشكل المتوازن.

باعتبار دارة المُوهِن مكونة فقط من عناصر مقاومة سلبية فهي خطية ومتبادلة. فيما إذا صُممَت الدّارة بالشّكل المتناظر أيضاً (وهذه هي الحالة العامة لأنه يكون مطلوباً عادةً كون معاوقة المدخلات والمخرجات Z<sub>1</sub> و Z<sub> 2 </sub> متساويّة)؛ عندها لن يتم تمييز منفذي الدخل والخرج؛ لكن المتفق عليه كون الجانبين الأيسر والأيمن يشار في الدارات الإلكترونية إلى الدخل والخرج على التوالي.

تتوفر العديد من الجداول والآلات الحاسبة التي توفر وسيلة لتحديد قيم المقاومات المناسبة لتحقيق قيم خسارة معينة.

== الخصائص ==

=== المواصفات الأساسية للمُوهِنات الإلكترونية ===

* '''التوهين (التخفيف)''' تحدد بالديسيبيل من القوة النسبية؛ حيث أنّ مخمد ذو القدرة 3 ديسيبيل يعمل على تخفيض القدرة إلى النّصف في حين مخمد ذو 6 ديسيبيل يخفض القدرة إلى الربع و 10 ديسيبيل إلى العِشر و 20 ديسيبيل إلى 1 بالمائة و30 ديسيبيل إلى 1 بالألف وهكذا…؛ أما بالنسبة للجهد فيكون التوهين نصف القدرة، على سبيل المثال مخمد 6 ديسيبيل يقوم بتخفيض الجهد إلى النصف.
* '''معاوقة الحمل الاسمية''' على سبيل المثال 50 أوم.
* '''عرض نطاق التردد''' على سبيل المثال DC-18&nbsp;GHz.
* '''تبديد الطاقة:''' يعتمد على الكتلة ومساحة السطح للمواد المقاومة وكذلك أجنحة التبريد الاضافية الممكنة.
* '''SWR''' هي نسبة الموجة الدائمة لمنافذ الإدخال والإخراج
* '''الدقة'''
* '''التكرارية'''.

== الأنواع ==

=== <u>مُوهِنات التردد اللاسلكية</u> ===

تكون مُوهِنات التردد اللاسلكية عادة متحدة المحور في بنيتها مع موصلات دقيقة التي تتشكل من المنافذ والمحاور المتحدة المركز وتتكون بنيتها الداخلية من الأشرطة الميكروية أو الأغشية الرقيقة.

في حالة التردد ما فوق العالي SHF يكون مطلوباً هيكل الدليل الموجي ببنية خاصة.

==== <u>الخصائص المهمة لمُوهِنات التردد اللاسلكية هي:</u> ====

* '''الدقة'''
* '''نسبة ثبات الموجة المنخفض SWR'''
* '''الاستجابة الترددية المسطحة'''
* '''التكرار'''.

يعتمد حجم وشكل المُوهِن على قدرته على تبديد الطاقة. تستخدم مُوهِنات التردد الللاسلكية كأحمال للتخفيف المعروف وتبديد الحماية في قياس إشارات التردد الراديوي.

=== <u>المُوهِنات الصوتية</u> ===

تستخدم المُوهِنات الصوتية على مستوى خط التسوية في مرحلة ما قبل التضخيم أو في تخفيف القدرة بعد استخدام المضخمات المقاومة الكهربائية وذلك للتقليل من مطال الإشارة الواصل إلى مكبر الصوت، والذي بدوره يقلل قدرة الخرج.
تحتوي المُوهِنات التي تعمل على مستوى خط التسوية على معالجة منخفضة للطاقة مثل مقياس الجهد ½ واط أو مقسم الجهد والتحكم في مستوى ما قبل التضخيم، وعلى اعتبار أن مضخم القدرة يملك قدرة معالجة أكبر للطاقة عندها يتموضع بين مضخم الطاقة ومكبر الصوت.

'''أمثلة عن مكان وجود المُوهِنات الصوتية''':
* مُوهِن الطاقة (الإيتار الكهربائي)
* مضخم الإيتار.

== قيم مكونات المقاومات غير الفعالة والمُوهِنات ==

يهتم هذا القسم بأجزاء T, Π, L المُصنعة بالكامل من المقاومات ويتم إنهاء كل منفذ بمقاومة حقيقية بحتة.
بداية يمكن افتراض كون المقاومات والجهود والتيارات وقيم المنفذين ستكون حقيقية بحتة.
في التطبيقات العملية يكون هذا الافتراض غالباً قريباً من الواقع.
المخمد مصنع لمقاومة حمل معينة، Z Load ، ومعاوقة منبع معينة Zs.
إذا نظرنا من منفذ الدخل فتبدو المعاوقات الظاهرة Zs وينتهي المُوهِن بمعاوقة الخرج عند النهاية Z<sub>load</sub>
أما إذا نظرنا من منفذ الخرج فتكون المعاوقات الظاهرة هي معاوقات الخرج Z<sub>load</sub> وتنتهي بمقاومات الدخل Zs.
[[ملف:Two port unbalanced right to left.png|تصغير]]
[[ملف:Two port general connection unbalanced left to right.png|تصغير]]
[[ملف:Attenuators Tee Pi L.png|تصغير|رسم بياني لدارات من الأصناف T,Pi,L]]
<br />
=== الحسابات المرجعية لقياس مكون المُوهِنات ===

* Z<sub>Load</sub> المعاوقة الظاهرة على منفذ الخرج عندما تكون معاوقة المنبع Z<sub>s </sub> متصلةً بمنفذ الخرج حيث تكون معاوقة الحمل متغير تابع لمقاومة المنبع Z <sub> s</sub>
* V<sub>s</sub> منبع الدارة المفتوحة أو جهد اللاحمل.
* V<sub>in</sub> الجهد المطبق على منفذ الدخل من المنبع.
* V<sub>out</sub> الجهد المطبق على الحمل من منفذ الخرج
* <br />I<sub>in</sub> التيار الداخل إلى منفذ الدخل من المنبع.
* I<sub>out</sub> التيار الداخل إلى الحمل من منفذ الخرج.
* P <sub> in </sub> الاستطاعة (القدرة) الواصلة من المنبع إلى منفذ الدخل وتساوي V<sub>in</sub> * I<sub>in</sub>
* P<sub> out</sub> الاستطاعة (القدرة) الممتصة من الحمل من منفذ الخرج V<sub>out</sub>XI<sub>out</sub>
* P<sub>direct</sub> الطاقة التي ستمتص من الحمل إذا كان متصلاً اتصالاً مباشراً بالمنبع.
* L<sub>pad</sub>	= 10 log<sub>10</sub> (P<sub>in</sub> / P<sub>out</sub> ) تساوي دوماً.
إذا كان Z<sub>s </sub>=Z<sub>load</sub> عندئذٍ L<sub>pad</sub>= 20 log<sub>10</sub>(V<sub>in</sub>/V<sub>out</sub>)
مع ملاحظة على أنه وفقاً للفرض أن الخسارة أكبر أو تساوي 0&nbsp;dB.
* L<sub>insertion</sub>=10log<sub>10</sub>(P<sub>direct</sub>/P<sub>out</sub>) إذا كان Z<sub>s</sub>=Z<sub>load</sub> عندها L<sub>insertion</sub>=L<sub>pad</sub>.
* Loss= L<sub>pad</sub>, الخسارة تشير إلى حمل المخمد.
يُعنى هذا القسم بمخمدات من النوع T, Π, L المصنعة كُليّاً من المقاومات وينتهي كل منفذ بمقاومة نقيّة حقيقية بحتة.
* جميع المعاوقات، التيارات، الجهود وقيم المنفذين سوف يتم اعتبارها حقيقيّة بحتة، في التطبيقات العمليّة هذا الافتراض يكون قريباً من الواقع.
* المخمد مصنع لتحمل معاوقة حمل معينة Z<sub>load</sub> ، ومعاوقة منبع محددة Z<sub>s</sub>.
* عندما ينتهي المخمد بالخرج Z<sub>load</sub> فإننا ننظر إلى المعاوقة من منفذ الدخل Z<sub>s</sub>.
* عندما ينتهي المخمد بالدخل Z<sub>s</sub> فإننا ننظر إلى المعاوقة من منفذ الخرج Z<sub>load</sub>.
يفترض عند حساب المُوهِن من نوع L أن المنفذ الأول يملك أعلى معاوقة. إذا كانت المعاوقة الأعلى تتوضع عند الخرج عندها يتم استخدام هذا الصنف.

=== الحسابات المرجعية لحساب عناصر المُوهِن ===
يملك المُوهِن عادة منفذين ثنائيّ الاتجاه، لكن سيتم التعامل في هذا القسم كونها اتجاها واحدا وفي الحالة العامة أياً كان ما طُبق لكن الحساب يكون للمنبع (الذي وصّف على اليسار) مفترضاً ضمنياً أغلب الوقت,
في حالة المخمد من نوع L الرقم الأيمن يستخدم إذا كانت معاوقة الدخل أكبر من معاوقة المنبع.
كل مقاومة في كل صنف من المُوهِنات سوف تعطى اسماً مميزاً لتقليل الخطأ.
يفترض عند حساب قيم المكونات للصنف L أن يكون المعاوقة المصممة على المنفذ الأول (على اليسار) تساوي أو أكبر من المعاوقة المصممة على المنفذ الثاني .

==== المصطلحات المستخدمة ====
* المخمد ويتضمن المخمدات من النوع Π, T, L، المُوهِن، ومنفذين.
* يتضمن المنفذين مخمدات من النوع Π, T, L، المُوهِن، ومنفذين.
* منفذ الدخل سيشير إلى منفذ الدخل وهو أحد المنفذين.
* منفذ الخرج سيشير إلى منفذ الخرج وهو أحد المنفذين.
* التناظر وهي الحالة التي تشير أن كل من المنبع والحمل يملكان معاوقة متساوية.
* الخسارة تعني أن نسبة الطاقة التي تدخل من منفذ الدخل للمخمد سوف تقسم من الطاقة التي يمتصها الحمل.
* خسارة الإدخال يعني نسبة الطاقة التي ستقدم للحمل المتصل مباشرة بالمنبع مقسما من الطاقة الممتصة من الحمل عندما يتم الاتصال عبر المخمد

==== الرموز المستخدمة ====
غير فعّالة، لوحات المقاومة والمُوهِنات التي تكون ثنائية الاتجاه بمنفذين، لكن في هذا القسم سوف يتم معاملتها كأحادية الاتجاه,
* Z<sub>s</sub>: معاوقة الخرج للمنبع.
* Z<sub>load</sub>: معاوقة الدخل للحمل.
* Zin المعاوقة الظاهرة على منفذ الدخل عندما يكون Z<sub>load</sub> متصلاً بمنفذ الخرج. ويكون Z<sub>in </sub> متغير تابع لمقاومة الحمل Z<sub> load </sub>.
=== حساب المقاومة في حالة الصنف T المتوازن ===
:<math>A = 10^{-Loss/20}  \qquad R_a = R_b = Z_S \frac {1 - A} {1 + A} \qquad R_c =   \frac {Z_s^2 - R_b^2   } {2 R_b } \qquad \, </math> <ref name="Valkenburg 1998 11_3">{{Harvard citation text|Valkenburg|1998|pp=11_3}}</ref>

=== حساب المقاومة في حالة الصنف Π المتوازن ===
:<math>A = 10^{-Loss/20}   \qquad  R_x = R_y = Z_S \frac {1 + A} {1 - A} \qquad R_z = \frac {2R_x}{\left ( \frac {R_x}{Z_S} \right ) ^2 -1} ]\qquad \, </math> <ref name="Valkenburg 1998 11_3"/>

=== حساب المعاوقة المطابقة للمقاومة في حالة الصنف L ===
في حال كون كلا مقاومتي الحمل والمنبع (Z<sub>1</sub> و Z<sub>2</sub> مساوية للصفر أو ذات قيمة تخيلية صغيرة) عندها الممانعة تستخدم للمطابقة بينهما، في حين يمكن أن يرمز للمقاومة بالنسبة للحمل أو المنبع بأحد الرمزين بشرط كون Z<sub>1</sub> هي المقاومة الأعلى قيمة.
:<math> 
R_q = \frac {Z_m} {\sqrt{\rho - 1}}    \qquad 
R_p = Z_m \sqrt {\rho - 1}</math>
:<math>\text{Loss} = 20 \log_{10} \left(\sqrt{\rho - 1} + \sqrt{\rho }\right) \quad \text{where} \quad 
\rho = \frac {Z_1}{Z_2}     \quad
Z_m = \sqrt{  Z_1 Z_2}  \text{   } \, </math> <ref>{{Harvard citation text|Valkenburg|1998|pp=11_3-11_5}}</ref>
=== التحويل من الصنف T إلى الصنف Π ===
يتم ذلك ب[[التحويل النجمي المثلثي]] عبر المعادلات التاليّة:
:<math> 
R_z =  \frac {R_a R_b + R_a R_c + R_b R_c}  {R_c} \qquad
R_x =  \frac {R_a R_b + R_a R_c + R_b R_c}  {R_b} \qquad
R_y =  \frac {R_a R_b + R_a R_c + R_b R_c}  {R_a}.  \qquad \, </math> <ref name="Hayt 1981 494">{{Harvard citation text|Hayt|1981|p=494}}</ref>
=== تحويل من الصنف Π إلى الصنف T ===
يتم ذلك ب[[التحويل المثلثي النجمي]] عبر المعادلات التالية:

:<math> R_c = \frac {R_x R_y} {R_x + R_y + R_z} \qquad

R_a = \frac {R_z R_x} {R_x + R_y + R_z}  \qquad

R_b = \frac {R_z R_y} {R_x + R_y + R_z}  \qquad

\, </math> <ref name="Hayt 1981 494"/>

== انظر أيضًا ==
{{تصنيف كومنز|Attenuators}}
* [[رنان|دائرة رنين]]

== هوامش ==

{{هامش|1}} نسبة ثبات موجة القدرة (Voltage Standing Wave Ratio)VSWR.

{{هامش|2}} نسبة الموجة الدائمة SWR (Standing Wave Ratio)

== مراجع ==
{{مراجع}}
#
{{شريط سفلي عناصر إلكترونية}}
{{شريط بوابات|إلكترونيات|تقانة|هندسة}}

[[تصنيف:تقانات الأمواج الصغرية]]
[[تصنيف:إلكترونيات]]
[[تصنيف:هندسة الصوت]]
[[تصنيف:هندسة صوتية]]