إن الإشارة الجيبية تتكرر بالطريقة نفسها مع الزمن، وقد تسأل: هل يمكن تغيير إحدى خواص الإشارة الجيبية المنتظمة بطريقة مشابهة للإشارة المحمولة، يعرف التضمين بأنه تلك العملية التي يتم بواسطتها تغيير خواص الإشارة الحاملة المنتظمة (جيبية مثلا) تبعا لتغيرات الإشارة المحمولة (صوتية مثلا)، وتتم هذه العملية باستخدام دارة إلكترونية تسمى دارة المضمن.
تعد دوائر التضمين من الدوائر الالكترونية المهمة في منظومات الإرسال والاستقبال وتعد الموجات المضمنة أساس عمل البث الإذاعي والتلفزيوني. ويمكن تعريف التضمين بأنه عملية تغيير خاصية من خصائص موجة معينة بدلالة القيمة اللحظية لموجة أخرى.
التضمين modulation
 |
| مفهوم التضمين |
هو عبارة عن دائرة الكترونية تقوم بتغيير خواص الإشارة الحاملة مثل التردد والاتساع لتتناسب مع الإشارة المحمولة مثل الإشارة الصوتية، فيمكن لنا القول بأن التضمين هو نقل الإشارة ذات التردد المنخفض إلى مجال ترددات أعلى ومثال على ذلك البث في الراديو ترسل محطة الإذاعة صوت المذيع كموجة ذات تردد منخفض راكبة على موجة كهرومغناطيسية ذات تردد عالي، ويستقبلهما جهاز الراديو وبه دوائر إلكترونية خاصة تفك الموجتين عن بعضهما البعض، وتكبر الموجة المحمولة كهربائيا وتوصلها بمكبر الصوت فنسمع المذيع من جهاز الراديو.
أهمية التضمين
نقل عدد من الإشارات ذات التردد المنخفض محملة على إشارات ذات ترددات أعلى، بحيث يمكن نقلها جميعا في خط النقل نفسه؛ ودون حدوث تداخل بينها.
إن الحاجة لإرسال مجموعة من الإشارات في آن واحد يجعل من الضروري تغيير تردد كل منها وذلك منعا لتداخلها اذا ما أرسلت على نفس التردد.
فإذا فرضنا إننا نحتاج إلى إرسال إشارتين سمعيتين تمثلان معلومات مختلفة على نفس الوسط الناقل وان التردد السمعي لكل من هاتين الإشارتين وكما هو معلوم يقع بين (20Hz-20KHz) فان ذلك يتطلب تغيير تردد أحداهما لمنع تداخلهما، فبواسطة تقنية
التضمين تستطيع محطات الإذاعة إرسال برامج منوعة ومتعددة وذلك بعد أن يتم تغيير تردد الإشارات الممثلة لهذه البرامج بحيث لا تتداخل مع بعضها عند الإرسال وإعادة هذه الإشارات إلى تردداتها الحقيقية في أجهزة الاستلام (الكشف) ليتم سماع البرامج التي تمثلها.
هنالك نوعان من الإشارات التي نتعامل معها وهي إشارات تماثلية (تناظرية) وإشارات رقمية.
التقليل من حجم الهوائيات المستعملة فكلما زاد التردد كلما قل طول الهوائي المطلوب
ان تقنية التضمين تسهل متطلبات الإرسال والاستلام من الناحية العملية، ولتوضيح ذلك نتأمل حجم الهوائيات المطلوبة للإرسال والاستقبال. لقد أثبت علميا إن الإرسال يكون كفؤا عندما يساوي طول الهوائي نصف طول الموجة المرسلة. فلإرسال إشارة تمثل معلومات الصوت بتردد 10KHz مثلا فان طول الموجة يساوي سرعة الموجة الكهرومغناطيسية (سرعة الضوء) C الى التردد f.
أي أن طول الهوائي يساوي 15 كيلومتر وهذا غير معقول من الناحية العملية، لهذا فان الحاجة إلى رفع التردد يعد ضروريا إذ يقلل من حجم الهوائيات، ويستعمل في كثير من الأحيان طول الهوائي يساوي ربع طول الموجة المرسلة، وذلك من أجل إرسال عدة إشارات في آن واحد لاسلكيا أو سلكيا بخط نقل واحد دون حدوث تداخلات بينها لإرسال البث اللاسلكي الى مديات بعيدة وارتفاعات عالية.
إن كفاءة الهوائيات المستخدمة لإشعاع الموجات الكهرومغناطيسية تعتمد على نسبة طول الهوائي إلى طول الموجة التي يشعها؛ فمثلا لإشعاع إشارة محمولة ترددها (١) كيلو هيرتز مباشرة دون تضمين، فإن الهوائي المناسب يكون طوله (٠ ١٥ ) كيلومترا، نظرا لأن طول الموجة يساوي (٣٠٠) كيلومتر؛ وبذلك يمكن التضمين من تصميم هوائيات ذات كفاءة عالية؛ وبأبعاد مناسبة عند الترددات العالية.
التضمين يقلل التشويش (noise) حيث أن التضمين يجعل إشارة المعلومات أكثر مقاومة للتشويش الناتج عن عوامل مثل الإشعاع الكهرومغناطيسي أو التداخل من مصادر أخرى.
يؤدي التضمين إلى زيادة كفاءة الطاقة المستخدمة في نقل إشارة المعلومات.
أنواع التضمين
فيما يلي توضيح لأهم أنواع التضمين تبعا للتغير في خواص الإشارة الحاملة وهي تكون كما يلي:
يعرف تضمين الاتساع بأنه تلك العملية التي يتم بواسطتها تغيير اتساع الإشارة الحاملة تبعا لتغيرات اتساع الإشارة المحمولة، مع الإبقاء عل تردد الإشارة الحاملة ثابتا، وكنتيجة لعملية التضمين السابقة فإن الإشارة الناتجة هي إشارة مضمنة تتضمن الإشارة الحاملة والمحمولة، وأبسط دارات التضمين هي المكونة من ثنائي ومقاومة ومرشح.
يعرف تضمين التردد هو تلك العملية التي يتم بواسطتها تغير تردد الإشارة الحاملة تبعا لتغيرات الإشارة المحمولة، بينما يبقى اتساع الإشارة الحاملة ثابتا.
هو نوع من التعديل يتم فيه إرسال الإشارة في شكل نبضات يمكن استخدامه لنقل المعلومات التناظرية وفي تعديل النبضة ، يتم أخذ عينات من الإشارات المستمرة على فترات منتظمة.
يعرف التضمين الرقمي بأنه طريقة لتمثيل اتساع العينة مثلا بقيمة رقمية تمثل بالنظام الثنائي لتمثيل الأعداد بعدد من النبضات، وقد أصبح هذا النوع من التضمين أهم طريقة لنقل الخدمات الهاتفية.
يستخدم التضمين في العديد من تطبيقات الاتصالات مثل:
تضمين الاتساع Amplitude Modulation
 |
| تضمين الاتساع Amplitude Modulation |
يعرف تضمين الاتساع بأنه تلك العملية التي يتم بواسطتها تغيير اتساع الإشارة الحاملة تبعا لتغيرات اتساع الإشارة المحمولة، مع الإبقاء عل تردد الإشارة الحاملة ثابتا، وكنتيجة لعملية التضمين السابقة فإن الإشارة الناتجة هي إشارة مضمنة تتضمن الإشارة الحاملة والمحمولة، وأبسط دارات التضمين هي المكونة من ثنائي ومقاومة ومرشح.
تضمين التردد Frequency Modulation
 |
| تضمين التردد Frequency Modulation |
يعرف تضمين التردد هو تلك العملية التي يتم بواسطتها تغير تردد الإشارة الحاملة تبعا لتغيرات الإشارة المحمولة، بينما يبقى اتساع الإشارة الحاملة ثابتا.
التضمين النبضي Pulse Modulation
 |
| التضمين النبضي Pulse Modulation |
هو نوع من التعديل يتم فيه إرسال الإشارة في شكل نبضات يمكن استخدامه لنقل المعلومات التناظرية وفي تعديل النبضة ، يتم أخذ عينات من الإشارات المستمرة على فترات منتظمة.
التضمين الرقمي Digital Modulation
 |
| التضمين الرقمي Digital Modulation |
يعرف التضمين الرقمي بأنه طريقة لتمثيل اتساع العينة مثلا بقيمة رقمية تمثل بالنظام الثنائي لتمثيل الأعداد بعدد من النبضات، وقد أصبح هذا النوع من التضمين أهم طريقة لنقل الخدمات الهاتفية.
تطبيقات التضمين في الاتصالات
يستخدم التضمين في العديد من تطبيقات الاتصالات مثل:
- يستخدم التضمين في البث الإذاعي حيث تستخدم محطات الإذاعة تضمين الاتساع (AM) أو تضمين التردد (FM) لبث الصوت عبر الهواء.
- يستخدم في التلفزيون حيث تستخدم محطات التلفزيون تضمين تضمين الاتساع أو تضمين التردد لبث الصور والصوت عبر الهواء.
- يستخدم في الشبكات الخلوية التضمين لبث البيانات عبر الهواء.
- تستخدم أنظمة الاتصالات السلكية واللاسلكية تضمين الاتساع أو تضمين التردد أو التضمين الرقمي لبث البيانات عبر خطوط الهاتف أو الهواء.
- تستخدم أنظمة الاتصالات الفضائية التضمين بأنواعه المختلفة لبث البيانات عبر الفضاء.
- تستخدم أنظمة الرادار التضمين لبث الإشارات وتلقيها.
- تستخدم تقنية التضمين لإنشاء بصمة صوتية فريدة لكل شخص.