ما هو التداخل (Crosstalk)؟
التداخل هو الاقتران غير المرغوب فيه لإشارة من دائرة أو خط نقل أو موصّل (يُسمى المصدر المُعتدي) إلى موصّل مجاور (يُسمى الخط الضحية). وهو من أهم الاعتبارات في تصميم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، وحُزَم الكابلات، والموصّلات، وفي تصميم الدوائر الرقمية عالية السرعة ودوائر الترددات الراديوية (RF). والتعبير عن التداخل بوحدة الديسيبل (dB) يمنحنا مقياسًا لوغاريتميًا واضحًا وبديهيًا يُبيّن مدى صِغَر الإشارة المقترنة مقارنةً بإشارة المصدر الأصلية.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخل جهد المصدر (مستوى الإشارة المُعتدية) والجهد المقترن (المقدار الذي يُقاس على الخط الضحية)، فتُعيد لك الحاسبة قيمة التداخل بالديسيبل. وكلما كانت القيمة أكثر سلبية، كان العزل أفضل — أي أن مقدار الاقتران أقل. فعلى سبيل المثال، تشير القيمة −40 ديسيبل إلى أن الإشارة المقترنة تساوي 1% فقط من إشارة المصدر.
شرح المعادلة
يُحسب التداخل بالديسيبل وفق المعادلة التالية:
$$X_{dB} = 20 \cdot \log_{10}\!\left(\frac{V_{coupled}}{V_{source}}\right)$$
نستخدم المعامل 20 لأننا نتعامل مع نسبة جهد (سعة) وليس نسبة قدرة. وبما أن القدرة تتناسب مع مربع الجهد، فإن المعامل \(10 \cdot \log_{10}\) المستخدَم مع القدرة يتحول إلى \(20 \cdot \log_{10}\) عند التعامل مع الجهد.
مثال محلول
لنفترض أن خط المصدر يحمل جهدًا قدره 1 فولت، وأنك قِست جهدًا مقترنًا قدره 0.01 فولت على الخط المجاور. تكون النسبة \(0.01 / 1 = 0.01\)، ومن ثَمّ: $$20 \cdot \log_{10}(0.01) = 20 \cdot (-2) = -40 \text{ ديسيبل}$$ أي أن التداخل يساوي −40 ديسيبل، بما يعني اقترانًا للجهد بنسبة 1%.
الأسئلة الشائعة
لماذا تكون النتيجة سالبة؟ عندما يكون الجهد المقترن أصغر من جهد المصدر (وهي الحالة الطبيعية)، تكون النسبة أقل من 1 ويكون لوغاريتمها سالبًا، ولذلك يظهر العزل الجيد على شكل قيمة سالبة كبيرة بالديسيبل.
ما هي قيمة التداخل الجيدة؟ يعتمد ذلك على التطبيق، لكن من الشائع استهداف قيم تتراوح بين −30 و−60 ديسيبل أو أقل للوصلات النظيفة عالية السرعة — وكلما زادت سلبية القيمة كان ذلك أفضل.
هل تعتمد الحاسبة على القدرة أم على الجهد؟ تستخدم هذه الحاسبة نسبة الجهد بالصيغة \(20 \cdot \log_{10}\). أما إذا كان لديك نسبة قدرة، فاستخدم بدلًا من ذلك الصيغة \(10 \cdot \log_{10}\).
