هذا هو الجزء B من مذكرة C02 حول أجهزة الراديو التكتيكية والعسكرية، يأخذ ملف التشغيل من الجزء A ويحوّله إلى تصميم حزمة: كم خلية، وما السعة، وما الهامش الذي تحتاجه الراديو لتنفيذ مهمتها. يتبع التسلسل الذي يستخدمه المهندس فعليًا - تحديد المهمة واتفاقية التشغيل، وتحويل حالات التشغيل الثلاث إلى تيار متوسط، واختيار تكوين الخلايا للجهد المطلوب، وتطبيق معاملات تخفيض البرودة ونهاية العمر، وفحص حدود النبض والحرارة، ثم تحديد ترتيب الشحن الميداني. يُعرض مثالان حسابيان كاملان: راديو محمول وفق اتفاقية 5-5-90 وراديو دورية وفق اتفاقية 1:9. كل رقم فيهما يُصنّف صراحةً بأنه توضيحي ومبني من تيارات في نطاق أوراق البيانات المنشورة، وليس مواصفة لمنتج مسمى؛ والقيم الملزمة لمشروع حقيقي هي ورقة بيانات الراديو نفسها ورسم الحزمة المتفق عليه.
الحقيقة الأساسية 1. يبدأ التحديد من المهمة، وليس من ملصق mAh. المدخلات هي تيارات الراديو في وضع الاستعداد والاستقبال والإرسال، واتفاقية التشغيل التي توزنها، ووقت التشغيل المطلوب بالساعات ودرجة حرارة التشغيل. تظهر اتفاقيتان في الميدان: 5-5-90 (5 بالمئة إرسال، 5 بالمئة استقبال، 90 بالمئة استعداد) و1:9 (جزء إرسال، تسعة أجزاء استقبال، بدون استعداد منفصل). أرقام وقت التشغيل لا تُقارن إلا عندما تتطابق الاتفاقية ودرجة الحرارة.
الحقيقة الأساسية 2. التيار المتوسط هو مجموع موزون، والسعة هي التيار المتوسط مضروبًا في الساعات. في المثال التوضيحي المحمول أدناه، تيارات 0.08 أمبير استعداد، و0.3 أمبير استقبال، و1.6 أمبير إرسال وفق 5-5-90 تعطي متوسطًا قدره 0.167 أمبير، لذا فإن مناوبة عشر ساعات تحتاج إلى 1.67 أمبير-ساعة من الشحنة. حالة الإرسال تمثل 5 بالمئة فقط من الوقت لكنها تساهم بنحو نصف التيار المتوسط، ولهذا يبتعد وقت تشغيل المتحدث كثيرًا بسرعة عن الرقم المنشور.
الحقيقة الأساسية 3. يُحدد عدد الخلايا بالجهد. كل خلية نيكل محكمة الإغلاق بجهد 1.2 فولت، لذا ست خلايا تعطي 7.2 فولت، وثماني خلايا 9.6 فولت، وعشر خلايا 12 فولت، واثنتا عشرة خلية 14.4 فولت. حزم الراديو المحمولة الاحترافية عادةً 7.2 فولت أو 9.6 فولت، بينما تستخدم الأنظمة الميدانية وحزم الظهر الأكبر تكوينات أعلى. نطاق البطارية الذي تقبله الراديو، وليس الشاحن وحده، يحدد أي تكوين قانوني للتصميم.
الحقيقة الأساسية 4. السعة الاسمية يجب أن تتجاوز رقم المهمة لأن السعة القابلة للاستخدام تتقلص. البرودة تقلل أداء التفريغ والحزمة تفقد السعة خلال عمرها، لذا يطبق التصميم معاملات تخفيض ويحتفظ بهامش. في المثال الحسابي، تُقسم حاجة المهمة البالغة 1.67 أمبير-ساعة على معاملين توضيحيين للبرودة ونهاية العمر قيمة كل منهما 0.85، لتعطي سعة اسمية مطلوبة نحو 2.31 أمبير-ساعة قبل اختيار خلية قياسية.
الحقيقة الأساسية 5. الحزمة هي مجموعة ميكانيكية وأمان، وليست مجرد خلايا. يجب أن توفر نبض الإرسال دون انهيار الجهد، وتتحكم في حرارتها أثناء الشحن والتفريغ، وتحمل وسائل حماية مثل PTC ومنصهر قابل لإعادة الضبط ضمن الهندسة المحددة للراديو. يُحدد الشحن الميداني في الوقت نفسه، بما في ذلك شحن المركبات من ناقل 28 فولت MIL-STD-1275 ومزيلات البطارية التي تخرج البطارية كليًا من مسار الحمل.
أول قرار تصميمي هو أي اتفاقية تشغيل تمثل المستخدم. اتفاقية 5-5-90 تأتي من ممارسات الاتصالات المتنقلة البرية ومبنية حول فترات استعداد طويلة بمكالمات قصيرة، ما يناسب راديوًا محمولًا خلال مناوبة. اتفاقية 1:9 تأتي من ممارسات HF والدوريات، حيث تستمع الراديو باستمرار وتُرسل دوريًا، بدون حالة استعداد منفصلة. تُسجّل درجة الحرارة مع الاتفاقية لأن القياس البارد أو الحار يغير النتيجة، ووقت التشغيل المطلوب يُذكر بالساعات من المهمة بدل استنتاجه من عنوان منافس. الحزمة المبنية على اتفاقية خاطئة ستكون إما كبيرة بلا داعٍ أو قصيرة في المهمة الفعلية.
بعد تثبيت تيارات الحالات الثلاث والاتفاقية، يكون التيار المتوسط مجموعها الموزون، وشحنة المهمة هي ذلك المتوسط مضروبًا في الساعات. المثال التوضيحي المحمول يستخدم تيارات 0.08 أمبير استعداد، و0.3 أمبير استقبال، و1.6 أمبير إرسال، وكلها قيم توضيحية في نطاق الراديو المحمول المنشور وليست قياسات منتج واحد. وفق 5-5-90، المتوسط هو 0.05 × 1.6 إرسال، زائد 0.05 × 0.3 استقبال، زائد 0.90 × 0.08 استعداد، ما يساوي 0.167 أمبير. لمناوبة عشر ساعات، الشحنة المطلوبة 0.167 × 10، أي 1.67 أمبير-ساعة.
الوزن يفسر لماذا تغييرات التشغيل مهمة جدًا. مقطع الإرسال يحتل 5 بالمئة فقط من الوقت لكنه يساهم 0.08 أمبير من متوسط 0.167 أمبير، نحو نصفه؛ المستخدم الذي يُرسل 10 بالمئة بدل 5 بالمئة يرفع المتوسط رغم ثبات طول المناوبة والراديو. هذه هي الآلية وراء التحذير بأن وقت التشغيل المنشور نتيجة تعتمد على الاتفاقية، ولهذا يُجمع نمط الكلام الفعلي قبل التحديد بدل افتراضه من ورقة بيانات.
حالما تُعرف حاجة الشحنة، يُختار العدد على التوالي من الجهد. خلية النيكل المحكمة الإغلاق بجهد اسمي 1.2 فولت، لذا الحساب مباشر: ست خلايا على التوالي تعطي 7.2 فولت، وثماني 9.6 فولت، وعشر 12 فولت، واثنتا عشرة 14.4 فولت. السلاسل المتوازية تزيد السعة حيث تسمح الهندسة، لكن الجهد يُحدد دائمًا بالعدد على التوالي. الراديو المحمول الذي تقبل إلكترونياته نطاقًا حول 6 إلى 9.6 فولت يُصمم عادةً حول حزمة ست خلايا 7.2 فولت، بينما قد يحتاج نظام الظهر أو الميداني إلى تكوين أعلى. العدد المختار يجب أن يقع ضمن نطاق الإدخال المقبول طوال التفريغ، بما في ذلك الجهد الأدنى في نهاية الشحن، وليس عند الاسمي فقط.
| خلايا على التوالي | الجهد الاسمي | دور الحزمة النموذجي |
|---|---|---|
| 6 | 7.2 فولت | أجهزة راديو محمولة احترافية |
| 8 | 9.6 فولت | حزم محمولة عالية الجهد |
| 10 | 12 فولت | أنظمة ميدانية وملحقات |
| 12 | 14.4 فولت | حزم الظهر والفئات الأعلى |
رقم المهمة هو شحنة قابلة للاستخدام، لكن السعة الاسمية أكبر لأن تأثيرين يقللان ما يمكن للحزمة تقديمه. البرودة تبطئ التفاعل الكهروكيميائي وتخفض السعة الفعلية، وخلال العمر تفقد الحزمة السعة عبر الدورات والشيخوخة. يطبق التصميم معاملات تخفيض لتغطية كليهما ويحتفظ بهامش للتغير. في المثال التوضيحي، تُطبق معاملات 0.85 للبرودة و0.85 لنهاية العمر، فيكون الجزء القابل للاستخدام 0.85 × 0.85، أي 0.7225؛ السعة الاسمية المطلوبة هي حاجة المهمة 1.67 أمبير-ساعة مقسومة على 0.7225، أي نحو 2.31 أمبير-ساعة. ثم تُختار خلية قياسية عند أو فوق ذلك الرقم، في الهندسة المطلوبة.
السعة وحدها لا تكفي: يجب أن توفر الحزمة نبض الإرسال مع بقاء الجهد فوق عتبة قطع الراديو. يفحص التصميم منحنى التفريغ عند تيار الإرسال، بما في ذلك النبض القصير عالي التيار في أسوأ حالة شحن، ويؤكد أن حرارة الحزمة تبقى ضمن الحدود تحت النبضات المتكررة. الحماية مدمجة في المجموعة: PTC يحد من التيار عند العطل أو الحرارة الزائدة، ومنصهر قابل لإعادة الضبط يغطي زيادة التيار، وهندسة الحزمة وتثبيتها يحافظان على أمان الخلايا والملامسات تحت الصدمات والاهتزاز. تُحجَم الحماية وفق نبض الراديو الحقيقي وليس قمة عامة، والغلاف هو شكل الراديو المحدد، لذا لا يمكن استبدال الحزمة بخلايا سائبة.
حزم النيكل تحتاج نظام شحن محدد لأن الشحن الزائد يسخن الخلايا؛ يُنهي الشاحن عند تغير الجهد السالب أو خاصية ارتفاع الحرارة المميزة لكيمياء النيكل ويتحكم في معدل الشحن للاستخدام الميداني. شحن المركبات يعمل من الناقل العسكري 28 فولت وفق MIL-STD-1275، وتُعالج حالاته العابرة ونبضاته وارتفاعاته قبل الشاحن، ومزيل البطارية يتيح للراديو العمل مباشرة من إمداد المركبة كي لا تدور البطارية أثناء التشغيل المركَّب. المنصات الجوية تستخدم بدلًا من ذلك MIL-STD-704. الشاحن والمزيل جزء من حزمة تصميم الحزمة وليسا فكرة لاحقة، لأن حزمة لا تُشحن في الميدان لا تقدم وقت التشغيل المحسوب.
نفس التسلسل وفق اتفاقية الدورية يُظهر كيف تغير المدخلات النتيجة. راديو الدورية التوضيحي يسحب 4 أمبير عند الإرسال و0.5 أمبير عند الاستقبال، كقيم توضيحية في نطاق راديو الظهر الأعلى قدرة. وفق 1:9، المتوسط 0.1 × 4 زائد 0.9 × 0.5، أي 0.85 أمبير؛ لذا دورية ثماني ساعات تحتاج 6.8 أمبير-ساعة. تطبيق نفس تخفيض 0.7225 يعطي سعة اسمية مطلوبة نحو 9.4 أمبير-ساعة، نفس حساب المحمول لكن بسعة أكبر بكثير لأن الاتفاقية بلا حالة استعداد وتيار الإرسال أعلى. يعكس هذا المثال المنشور لراديو ظهر دورية ميداني يقدم بائعه حزمة NiMH 13 أمبير-ساعة مقدرة بنحو 50 ساعة وفق 1:9، مع بيان لماذا لا يمكن إعادة استخدام سعة قياسية واحدة عبر الاتفاقيات دون إعادة التحقق من الحساب.
| مدخل التصميم | لماذا هو مطلوب |
|---|---|
| تيارات استعداد / استقبال / إرسال | بناء تيار متوسط ثلاثي الحالات |
| اتفاقية التشغيل ونمط الكلام | وزن الحالات؛ اختيار 5-5-90 أو 1:9 |
| وقت التشغيل بالساعات ودرجة الحرارة | تحديد شحنة المهمة وتخفيض البرودة |
| نطاق الجهد المقبول والهندسة | تثبيت العدد على التوالي والغلاف |
| تيار النبض وترتيب الشحن | فحص انهيار الجهد وإعادة الشحن الميداني |
تنطبق طريقة التحديد أينما كانت حزمة النيكل المحكمة ملاءمة حقيقية، ويُذكر النطاق بصدق بدل توسيعه. الراديو المحمول الأمريكي في الخطوط الأمامية مصمم حول حزم الليثيوم، لذا لا تقدم Weijiang هذه الحسابات كبديل لليثيوم لراديو القتال المنتشر. التطبيقات الواقعية هي راديو التدريب والحامية، وHF الدوريات حيث يقدم البائع NiMH، والحزم الاحترافية والأمنية، والملحقات، والمشترون الحساسون للوجستيات الذين يقدرون الشحن غير المقيد وفق UN 3496 وIATA A199. ضمن ذلك النطاق، نفس تسلسل عدد الخلايا والسعة والتخفيض ينتج حزمة قابلة للدفاع، والقيم الدقيقة دائمًا مرتبطة بورقة بيانات الراديو وليست منقولة من مشروع آخر.
لأن mAh سعة اسمية، وليست نتيجة المهمة. وقت التشغيل يعتمد على اتفاقية التشغيل ودرجة الحرارة والتخفيضات، وحزمتان بنفس mAh قد تختلفان في الجهد والهندسة وقدرة النبض. يعيد التصميم بناء التيار المتوسط والسعة الاسمية المطلوبة من مدخلات الراديو الفعلية بدل مطابقة ملصق.
أكثر مما يوحي به نصيبه من الوقت. في المثال التوضيحي 5-5-90، مقطع الإرسال 5 بالمئة يساهم بنحو نصف التيار المتوسط لأن تياره أعلى بكثير من الاستعداد والاستقبال. مضاعفة وقت الكلام إذن ترفع المتوسط بوضوح وتقصر وقت التشغيل حتى مع نفس الحزمة.
لأن جزءًا فقط من السعة الاسمية قابل للاستخدام. إذا تركت عوامل البرودة ونهاية العمر 0.7225 من السعة متاحة، يجب أن تكون السعة الاسمية حاجة المهمة مقسومة على 0.7225، وليست مضروبة؛ الضرب سيحجم حزمة أصغر من اللازم. المعاملات نفسها تعتمد على الخلية والبائع وتُتفق عليها بدل افتراضها.
مزيل البطارية يمكنه، بتشغيل الراديو مباشرة من ناقل المركبة 28 فولت وإخراج البطارية من مسار الحمل؛ أما شاحن المركبة فيعيد شحن البطارية المركبة. الأول يجب أن يعالج الحالات العابرة لـ MIL-STD-1275 والثاني يجب أن يتبع إنهاء شحن النيكل، لذا يُحدد الاثنان بشكل منفصل.
تثبيت الراديو وملامساته وإحكامه مصممة حول شكل حزمة واحد، والتصنيفات البيئية تفترض الغلاف الصحيح. خلية عامة أو حزمة كبيرة الحجم لا يمكنها تلبية متطلبات التثبيت والحماية من الاختراق، ولهذا تُبنى الحزمة وفق الهندسة المحددة حتى عندما يمكن بلوغ السعة الكهربائية بطريقة أخرى.
اتفاقيات التشغيل وملف 5-5-90 موثقة في مواد المصنعين والصناعة، واتفاقية 1:9 تظهر في أوراق بيانات بائعي الدوريات وHF. التيارات المستخدمة في الأمثلة قيم توضيحية في نطاق أوراق بيانات الراديو المنشورة، وكل رقم محسوب يُعرض كحساب وليس قياسًا لمنتج مسمى؛ مثال الدورية مُراجَع مقابل راديو الظهر الميداني المنشور الذي يقدم حزمة NiMH 13 أمبير-ساعة وفق 1:9. تكوينات الجهد تتبع خلية النيكل المحكمة 1.2 فولت، وممارسة إنهاء الشحن تتبع المراجع التقنية لخلايا النيكل. طاقة المركبات والجو ترجع إلى MIL-STD-1275 وMIL-STD-704، وخلايا وحزم النيكل مؤهلة وفق IEC 61951-2 وIEC 62133-1 وتُشحن بموجب UN 3496 مع مسار الجو غير المقيد IATA A199. لم تُختلق أي إحصاءات.
تورد Weijiang Power خلايا NiMH محكمة الإغلاق وحزم NiMH مجمّعة لراديو التدريب والحامية والدوريات التكتيكي والحزم الأمنية الاحترافية، محددة من تيارات الراديو واتفاقية التشغيل ووقت التشغيل ودرجة الحرارة ومبنية على هندستها بحماية PTC ومنصهر قابل لإعادة الضبط. الخلايا مؤهلة وفق IEC 61951-2 وIEC 62133-1 والحزم تُشحن بموجب UN 3496. أرسل لنا طراز الراديو، ونطاق الجهد المقبول، وتيارات الحالات، واتفاقية التشغيل، ووقت التشغيل، ودرجة الحرارة وترتيب الشحن، وسنعمل على التيار المتوسط وعدد الخلايا والسعة الاسمية المخفّضة وتصميم النبض وندعم الأدلة لتقييمك. راجع نطاق منتجات Weijiang NiMH لتنسيقات الحزم القياسية، أو تواصل مع فريق OEM لدينا بمواصفة الراديو وملف الحمل.
