أخبار

المبدأ الأساسي للهوائي

المبدأ الأساسي للهوائي هو أن التيارات عالية التردد تولد مجالات كهربائية ومغناطيسية متغيرة حوله.وفقًا لنظرية ماكسويل للمجال الكهرومغناطيسي، فإن "المجالات الكهربائية المتغيرة تولد مجالات مغناطيسية، والمجالات المغناطيسية المتغيرة تولد مجالات كهربائية".مع استمرار الإثارة، يتم تحقيق انتشار الإشارة اللاسلكية.

معامل الكسب

تسمى نسبة إجمالي طاقة الإدخال للهوائي بمعامل الكسب الأقصى للهوائي.وهو انعكاس أكثر شمولاً لاستخدام الهوائي الفعال لإجمالي طاقة التردد اللاسلكي مقارنة بمعامل اتجاه الهوائي.ويعبر عنها بالديسيبل.يمكن إثبات رياضياً أن معامل الكسب الأقصى للهوائي يساوي حاصل ضرب معامل اتجاهية الهوائي وكفاءة الهوائي.

كفاءة الهوائي

إنها نسبة الطاقة التي يشعها الهوائي (أي الطاقة التي تحول بشكل فعال جزء الموجة الكهرومغناطيسية) إلى مدخلات الطاقة النشطة للهوائي.إنه دائمًا أقل من 1.

موجة استقطاب الهوائي

تنتقل الموجة الكهرومغناطيسية في الفضاء، فإذا ظل اتجاه ناقل المجال الكهربائي ثابتًا أو متحركًا وفقًا لقاعدة معينة، سمي ذلك بموجة الاستقطاب، والمعروفة أيضًا بموجة الاستقطاب الهوائي، أو الموجة المستقطبة.عادة يمكن تقسيمها إلى الاستقطاب المستوي (بما في ذلك الاستقطاب الأفقي والاستقطاب الرأسي)، والاستقطاب الدائري والاستقطاب الإهليلجي.

اتجاه الاستقطاب

يسمى اتجاه المجال الكهربائي للموجة الكهرومغناطيسية المستقطبة اتجاه الاستقطاب.

سطح الاستقطاب

يُطلق على المستوى الذي يتكون من اتجاه الاستقطاب واتجاه انتشار الموجة الكهرومغناطيسية المستقطبة اسم مستوى الاستقطاب.

الاستقطاب العمودي

استقطاب موجات الراديو، وغالبًا ما تكون الأرض هي السطح القياسي.تسمى موجة الاستقطاب التي يكون سطح استقطابها موازيا للمستوى الطبيعي للأرض (المستوى العمودي) بموجة الاستقطاب العمودي.ويكون اتجاه مجالها الكهربائي عموديا على الأرض.

الاستقطاب الأفقي

وتسمى موجة الاستقطاب المتعامدة مع السطح الطبيعي للأرض بموجة الاستقطاب الأفقي.ويكون اتجاه مجالها الكهربائي موازيا للأرض.

مستوى الاستقطاب

إذا ظل اتجاه استقطاب الموجة الكهرومغناطيسية في اتجاه ثابت، فإنه يسمى الاستقطاب المستوي، المعروف أيضًا باسم الاستقطاب الخطي.يمكن الحصول على الاستقطاب المستوي في مكونات المجال الكهربائي الموازية للأرض (المكون الأفقي) والمتعامدة مع سطح الأرض، والتي تكون لسعاتها المكانية مقادير نسبية اعتباطية.يعد كل من الاستقطاب الرأسي والأفقي حالات خاصة من الاستقطاب المستوي.

الاستقطاب الدائري

عندما تتغير الزاوية بين مستوى الاستقطاب والمستوى الجيوديسي العادي للموجات الراديوية من 0 إلى 360 درجة بشكل دوري، أي أن حجم المجال الكهربائي لا يتغير، يتغير الاتجاه مع مرور الوقت، ويتغير مسار نهاية متجه المجال الكهربائي يتم إسقاطه على شكل دائرة على المستوى المتعامدة مع اتجاه الانتشار، ويسمى الاستقطاب الدائري.يمكن الحصول على الاستقطاب الدائري عندما يكون للمكونات الأفقية والرأسية للمجال الكهربائي سعات متساوية واختلافات في الطور تبلغ 90 درجة أو 270 درجة.الاستقطاب الدائري، إذا كان سطح الاستقطاب يدور مع مرور الوقت وله علاقة حلزونية صحيحة مع اتجاه انتشار الموجة الكهرومغناطيسية، فإنه يسمى الاستقطاب الدائري الأيمن؛وعلى العكس من ذلك، إذا كانت العلاقة حلزونية يسارية، يقال يسار الاستقطاب الدائري.

الاستقطاب الإهليلجي

إذا تغيرت الزاوية بين مستوى استقطاب الموجة الراديوية والمستوى الجيوديسي العادي بشكل دوري من 0 إلى 2π، وتم إسقاط مسار نهاية متجه المجال الكهربائي على شكل قطع ناقص على المستوى المتعامد مع اتجاه الانتشار، فإنه يسمى إهليلجيًا الاستقطاب.عندما يكون لسعة وطور المكونات الرأسية والأفقية للمجال الكهربائي قيم عشوائية (إلا عندما يكون المكونان متساويين)، يمكن الحصول على الاستقطاب الإهليلجي.

هوائي طويل الموجة، هوائي متوسط ​​الموجة

وهو مصطلح عام يشير إلى هوائيات الإرسال أو الاستقبال التي تعمل في نطاقات الموجات الطويلة والمتوسطة.وتنتشر الموجات الطويلة والمتوسطة على شكل موجات أرضية وموجات سماوية، وتنعكس بشكل مستمر بين طبقة الأيونوسفير والأرض.ووفقاً لخاصية الانتشار هذه، ينبغي أن تكون هوائيات الموجات الطويلة والمتوسطة قادرة على إنتاج موجات مستقطبة رأسياً.في هوائي الموجة الطويلة والمتوسطة، يتم استخدام النوع العمودي والنوع L المقلوب والنوع T والهوائي الأرضي العمودي من النوع المظلي على نطاق واسع.يجب أن تتمتع هوائيات الموجات الطويلة والمتوسطة بشبكة أرضية جيدة.هناك العديد من المشاكل التقنية في هوائي الموجات الطويلة والمتوسطة، مثل الارتفاع الفعال الصغير، وانخفاض مقاومة الإشعاع، والكفاءة المنخفضة، ونطاق التمرير الضيق، ومعامل الاتجاه الصغير.ومن أجل حل هذه المشاكل، غالبًا ما يكون هيكل الهوائي معقدًا جدًا وكبيرًا جدًا.

هوائي الموجة القصيرة

تسمى هوائيات الإرسال أو الاستقبال العاملة في نطاق الموجة القصيرة مجتمعة هوائيات الموجة القصيرة.تنتقل الموجة القصيرة بشكل أساسي عن طريق الموجة السماوية المنعكسة عن طريق الأيونوسفير وهي إحدى الوسائل المهمة للاتصالات الراديوية الحديثة لمسافات طويلة.هناك العديد من أشكال هوائي الموجات القصيرة، من بينها الأكثر استخدامًا الهوائي المتماثل، والهوائي الأفقي في الطور، وهوائي الموجة المزدوجة، والهوائي الزاوي، والهوائي على شكل حرف V، والهوائي المعين، وهوائي هيكل السمكة، وما إلى ذلك.بالمقارنة مع هوائي الموجة الطويلة، يتميز هوائي الموجة القصيرة بمزايا الارتفاع الفعال الأعلى، ومقاومة الإشعاع الأعلى، والكفاءة الأعلى، والاتجاه الأفضل، والكسب الأعلى ونطاق التمرير الأوسع.

هوائي الموجات الفائقة القصر

تسمى هوائيات الإرسال والاستقبال العاملة في نطاق الموجات فائقة القصر بهوائيات الموجات الفائقة القصر.تنتقل الموجات الفائقة القصر بشكل رئيسي عن طريق الموجات الفضائية.هناك العديد من أشكال هذا النوع من الهوائيات، من بينها هوائي Yaki الأكثر استخدامًا، وهوائي الطبق المخروطي، والهوائي المخروطي المزدوج، وهوائي الإرسال التلفزيوني "جناح الخفافيش"، وما إلى ذلك.

هوائي الميكروويف

يشار إلى هوائيات الإرسال أو الاستقبال التي تعمل في النطاقات الموجية للموجة المترية والموجة الديسيمترية والموجة السنتيمترية والموجة المليمترية بشكل جماعي باسم هوائيات الموجات الدقيقة.يعتمد الميكروويف بشكل أساسي على انتشار الموجات الفضائية، ومن أجل زيادة مسافة الاتصال، يتم إعداد الهوائي أعلى.في هوائي الميكروويف، يتم استخدام الهوائي المكافئ على نطاق واسع، وهوائي القرن المكافئ، وهوائي القرن، وهوائي العدسة، والهوائي المشقوق، والهوائي العازل، وهوائي المنظار، وما إلى ذلك.

هوائي اتجاهي

الهوائي الاتجاهي هو نوع من الهوائيات التي تقوم بإرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاه واحد أو عدة اتجاهات محددة بقوة خاصة، بينما يرسل ويستقبل الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاهات أخرى بنسبة صفر أو صغيرة جدًا.الغرض من استخدام هوائي الإرسال الاتجاهي هو زيادة الاستخدام الفعال لقدرة الإشعاع وزيادة السرية.الغرض الرئيسي من استخدام هوائي الاستقبال الاتجاهي هو زيادة القدرة على مقاومة التداخل.

هوائي غير اتجاهي

يسمى الهوائي الذي يشع أو يستقبل الموجات الكهرومغناطيسية بشكل موحد في جميع الاتجاهات بالهوائي غير الاتجاهي، مثل الهوائي السوطي المستخدم في آلات الاتصالات الصغيرة، وما إلى ذلك.

هوائي واسع النطاق

يُسمى الهوائي الذي تظل خصائصه الاتجاهية والممانعة والاستقطاب ثابتة تقريبًا على نطاق عريض بهوائي واسع النطاق.يحتوي هوائي النطاق العريض المبكر على هوائي معين، وهوائي V، وهوائي موجة مزدوجة، وهوائي مخروطي القرص، وما إلى ذلك، ويحتوي هوائي النطاق العريض الجديد على هوائي فترة لوغاريتمية، وما إلى ذلك.

ضبط الهوائي

يُسمى الهوائي الذي له اتجاه محدد مسبقًا فقط في نطاق تردد ضيق جدًا بالهوائي المضبوط أو الهوائي الاتجاهي المضبوط.عادةً، تظل اتجاهية الهوائي المضبوط ثابتة حتى 5 بالمائة فقط من النطاق بالقرب من تردد الموالفة، بينما يتغير الاتجاه عند الترددات الأخرى كثيرًا مما يؤدي إلى انقطاع الاتصال.الهوائيات المضبوطة ليست مناسبة لاتصالات الموجات القصيرة ذات الترددات المتغيرة.إن الهوائي الأفقي ذو الطور نفسه والهوائي المطوي والهوائي المتعرج كلها هوائيات مضبوطة.

هوائي عمودي

يشير الهوائي العمودي إلى الهوائي الموضوع بشكل عمودي على الأرض.ولها أشكال متماثلة وغير متماثلة، والأخيرة تستخدم على نطاق أوسع.عادة ما يتم تغذية الهوائيات العمودية المتناظرة بالمركز.يتغذى الهوائي العمودي غير المتماثل بين الجزء السفلي من الهوائي والأرض، ويتركز أقصى اتجاه إشعاعي له في اتجاه الأرض عندما يكون الارتفاع أقل من 1/2 طول موجي، لذلك فهو مناسب للبث.يُسمى الهوائي الرأسي غير المتماثل أيضًا بالهوائي الأرضي الرأسي.

صب هوائي L

هوائي يتكون من توصيل سلك رأسي بأحد طرفي سلك أفقي واحد.بسبب شكله الذي يشبه الحرف الإنجليزي L مقلوبًا، يُسمى هوائي L المقلوب.حرف γ للحرف الروسي هو عكس حرف L للحرف الإنجليزي.لذلك، يعتبر الهوائي من النوع γ أكثر ملاءمة.إنه شكل من أشكال الهوائي المؤرض عموديًا.ومن أجل تحسين كفاءة الهوائي، يمكن أن يتكون الجزء الأفقي منه من عدة أسلاك مرتبة على نفس المستوى الأفقي، ويمكن تجاهل الإشعاع الناتج عن هذا الجزء، في حين يتم تجاهل الإشعاع الناتج عن الجزء الرأسي.تُستخدم هوائيات L المقلوبة عمومًا للاتصالات ذات الموجات الطويلة.مزاياها هي بنية بسيطة وتركيب مناسب.العيوب هي بصمة كبيرة، وضعف المتانة.

هوائي T

في وسط السلك الأفقي، يتم توصيل سلك رأسي، وهو على شكل الحرف الإنجليزي T، لذلك يسمى T-antenna.إنه النوع الأكثر شيوعًا من الهوائيات المؤرضة رأسيًا.الجزء الأفقي من الإشعاع لا يكاد يذكر، ويتم إنتاج الإشعاع من الجزء الرأسي.ومن أجل تحسين الكفاءة، يمكن أيضًا أن يتكون المقطع الأفقي من أكثر من سلك واحد.يتمتع الهوائي على شكل حرف T بنفس خصائص الهوائي المقلوب على شكل حرف L.يتم استخدامه بشكل عام للاتصالات ذات الموجات الطويلة والمتوسطة.

هوائي المظلة

على الجزء العلوي من سلك عمودي واحد، يتم توجيه عدة موصلات مائلة إلى الأسفل في جميع الاتجاهات، بحيث يكون شكل الهوائي مثل مظلة مفتوحة، لذلك يسمى هوائي المظلة.وهو أيضًا شكل من أشكال الهوائي المؤرض عموديًا.خصائصه واستخداماته هي نفس الهوائيات المقلوبة على شكل حرف L وT.

هوائي سوط

الهوائي السوطي هو هوائي قضيبي رأسي مرن يبلغ طوله بشكل عام 1/4 أو 1/2 طول موجي.تستخدم معظم الهوائيات السوطية شبكة بدلاً من السلك الأرضي.غالبًا ما تستخدم الهوائيات السوطية الصغيرة الغلاف المعدني لمحطة راديو صغيرة كشبكة أرضية.في بعض الأحيان، من أجل زيادة الارتفاع الفعال للهوائي السوط، يمكن إضافة بعض الشفرات الصغيرة إلى الجزء العلوي من الهوائي السوطي أو يمكن إضافة الحث إلى الطرف الأوسط من الهوائي السوطي.يمكن استخدام هوائي السوط لآلات الاتصال الصغيرة، وأجهزة الدردشة، وراديو السيارة، وما إلى ذلك.

هوائي متماثل

يمكن استخدام سلكين متساويين الطول، مفصولين في المركز ومتصلين بمصدر تغذية، كهوائيات إرسال واستقبال، ويسمى هذا الهوائي هوائي متماثل.نظرًا لأن الهوائيات تسمى أحيانًا مذبذبات، فإن الهوائيات المتماثلة تسمى أيضًا مذبذبات متماثلة، أو هوائيات ثنائية القطب.يسمى المذبذب المتماثل الذي يبلغ طوله الإجمالي نصف طول موجي مذبذب نصف الموجة، المعروف أيضًا باسم هوائي ثنائي القطب نصف الموجة.إنه هوائي العنصر الأساسي والأكثر استخدامًا على نطاق واسع.وتتكون منه العديد من الهوائيات المعقدة.يتميز مذبذب نصف الموجة ببنية بسيطة وتغذية مريحة.ويستخدم على نطاق واسع في الاتصالات الميدانية القريبة.

هوائي القفص

وهو هوائي اتجاهي ضعيف النطاق واسع النطاق.وهو عبارة عن أسطوانة مجوفة محاطة بعدة أسلاك بدلاً من جسم إشعاع سلكي واحد في هوائي متماثل، لأن جسم الإشعاع على شكل قفص، يسمى هوائي القفص.نطاق التشغيل لهوائي القفص واسع وسهل الضبط.إنها مناسبة للاتصالات عبر خط الجذع من مسافة قريبة.

هوائي القرن

ينتمي إلى نوع من الهوائيات المتماثلة، لكن ذراعيه غير مرتبتين في خط مستقيم، وفي زاوية 90 درجة أو 120 درجة، وهذا ما يسمى بالهوائي الزاوي.هذا النوع من الهوائيات هو بشكل عام جهاز أفقي، واتجاهه ليس مهمًا.من أجل الحصول على خصائص النطاق العريض، يمكن لذراعي الهوائي الزاوي أن يعتمدا أيضًا هيكل القفص، الذي يسمى هوائي القفص الزاوي.

يعادل الهوائي

يُسمى ثني المذبذبات إلى هوائيات متماثلة متوازية بالهوائي المطوي.هناك عدة أشكال من الهوائي المحول بسلك مزدوج، والهوائي المحول بثلاثة أسلاك، والهوائي المحول متعدد الأسلاك.عند الانحناء، يجب أن يكون التيار عند النقطة المقابلة على كل خط في نفس المرحلة.من مسافة بعيدة، يبدو الهوائي بأكمله وكأنه هوائي متماثل.ولكن بالمقارنة مع الهوائي المتماثل، يتم تعزيز إشعاع الهوائي المحول.تزداد مقاومة الإدخال لتسهيل الاقتران مع وحدة التغذية.الهوائي المطوي هو هوائي مضبوط بتردد تشغيل ضيق.يتم استخدامه على نطاق واسع في نطاقات الموجات القصيرة والقصيرة للغاية.

هوائي الخامس

هوائي يتكون من سلكين بزاوية لبعضهما البعض على شكل الحرف V. يمكن أن تكون المحطة مفتوحة أو متصلة بمقاومة تساوي الممانعة المميزة للهوائي.الهوائي على شكل حرف V أحادي الاتجاه ويكون أقصى اتجاه للإرسال في المستوى الرأسي على طول خط الزاوية.عيوبها هي انخفاض الكفاءة ومساحة كبيرة.

هوائي معيني

إنه هوائي واسع النطاق.وتتكون من ماسة أفقية معلقة على أربعة أعمدة، واحدة من الماسة متصلة بوحدة التغذية بزاوية حادة، والأخرى متصلة بمقاومة طرفية تساوي الممانعة المميزة للهوائي الماسي.إنه أحادي الاتجاه في المستوى الرأسي الذي يشير إلى اتجاه المقاومة الطرفية.

مزايا الهوائي المعين هي الكسب العالي، الاتجاه القوي، النطاق العريض، سهولة الإعداد والصيانة؛العيب هو البصمة الكبيرة.بعد تشويه الهوائي المعيني، هناك ثلاثة أشكال من الهوائي المعيني المزدوج، وهوائي الرد المعيني والهوائي المعيني المطوي.يستخدم الهوائي المعين بشكل عام في محطات استقبال الموجات القصيرة المتوسطة والكبيرة.

طبق هوائي مخروطي

إنه هوائي موجة فائقة القصر.الجزء العلوي عبارة عن قرص (جسم إشعاعي)، يتم تغذيته بواسطة الخط الأساسي للخط المحوري، والجزء السفلي عبارة عن مخروط متصل بالموصل الخارجي للخط المحوري.تأثير المخروط مشابه لتأثير الأرض اللانهائية.يمكن أن يؤدي تغيير زاوية ميل المخروط إلى تغيير اتجاه الإشعاع الأقصى للهوائي.لديها نطاق تردد واسع للغاية.