في مجال أجهزة الإشعاع الكهرومغناطيسي، غالبًا ما يُخلط بين هوائيات التردد اللاسلكي وهوائيات الموجات الدقيقة، ولكن في الواقع، ثمة اختلافات جوهرية بينهما. تُجري هذه المقالة تحليلًا احترافيًا من ثلاثة أبعاد: تعريف نطاق التردد، ومبدأ التصميم، وعملية التصنيع، وخاصةً من خلال الجمع بين تقنيات رئيسية مثلاللحام الفراغي.
ترددات الراديو ميسوفرن اللحام الفراغي
1. نطاق النطاق الترددي والخصائص الفيزيائية
هوائي التردد اللاسلكي:
يتراوح نطاق تردد التشغيل بين 300 كيلو هرتز و300 جيجا هرتز، ويغطي البث الموجي المتوسط (535-1605 كيلو هرتز) والموجات المليمترية (30-300 جيجا هرتز)، إلا أن التطبيقات الأساسية تتركز في نطاقات أقل من 6 جيجا هرتز (مثل 4G LTE وWiFi 6). يتميز هذا النظام بطول موجي أطول (من سنتيمتر إلى متر)، وبنيته الأساسية عبارة عن هوائي ثنائي القطب وسوطي، وحساسيته للتسامح منخفضة (±1% من الطول الموجي مقبولة).
هوائي الميكروويف:
تحديدًا، من ١ جيجاهرتز إلى ٣٠٠ جيجاهرتز (من الموجات الدقيقة إلى الموجات المليمترية)، نطاقات ترددية نموذجية للتطبيق، مثل نطاق X (٨-١٢ جيجاهرتز) ونطاق Ka (٢٦.٥-٤٠ جيجاهرتز). متطلبات الطول الموجي القصير (مستوى المليمتر):
✅ دقة معالجة مستوى دون المليمتر (التسامح ≤±0.01λ)
✅ التحكم الصارم في خشونة السطح (< 3μm Ra)
✅ ركيزة عازلة منخفضة الخسارة (ε r ≤2.2، tanδ ≤0.001)
2. مستجمعات المياه لتكنولوجيا التصنيع
يعتمد أداء هوائيات الميكروويف بشكل كبير على تكنولوجيا التصنيع المتطورة:
| تكنولوجيا | هوائي التردد اللاسلكي | هوائي الميكروويف |
| تكنولوجيا الاتصال | لحام/تثبيت البراغي | اللحام الفراغي |
| الموردين النموذجيين | مصنع جنرال للإلكترونيات | شركات اللحام مثل Solar Atmospheres |
| متطلبات اللحام | اتصال موصل | عدم اختراق الأكسجين وإعادة تنظيم بنية الحبوب |
| المقاييس الرئيسية | مقاومة التشغيل <50mΩ | مطابقة معامل التمدد الحراري (ΔCTE<1ppm/℃) |
القيمة الأساسية للحام الفراغي في هوائيات الميكروويف:
1. اتصال خالٍ من الأكسدة: اللحام في بيئة فراغ 10-5 تور لتجنب أكسدة سبائك النحاس والألمنيوم والحفاظ على الموصلية >98% IACS
2. إزالة الإجهاد الحراري: التسخين التدريجي إلى ما فوق مستوى سائل مادة اللحام (على سبيل المثال سبيكة BAISi-4، سائل 575 درجة مئوية) لإزالة الشقوق الدقيقة
3. التحكم في التشوه: التشوه الكلي <0.1 مم/م لضمان اتساق طور الموجة المليمترية
3. مقارنة الأداء الكهربائي وسيناريوهات التطبيق
خصائص الإشعاع:
1.هوائي التردد اللاسلكي: إشعاع متعدد الاتجاهات بشكل أساسي، مكسب ≤10 ديسيبل
2.هوائي الميكروويف: عالي الاتجاه (عرض الشعاع 1°-10°)، مكسب 15-50 ديسيبل
التطبيقات النموذجية:
| هوائي التردد اللاسلكي | هوائي الميكروويف |
| برج راديو FM | مكونات T/R للرادار المصفوفي المرحلي |
| أجهزة استشعار إنترنت الأشياء | تغذية الاتصالات عبر الأقمار الصناعية |
| علامات RFID | وحدة AAU لموجات 5G mmWave |
4. اختلافات التحقق من الاختبار
هوائي التردد اللاسلكي:
- التركيز: مطابقة المعاوقة (VSWR < 2.0)
- الطريقة: مسح تردد محلل شبكة المتجهات
هوائي الميكروويف:
- التركيز: نمط الإشعاع/اتساق الطور
- الطريقة: مسح المجال القريب (دقة λ/50)، اختبار المجال المضغوط
الخلاصة: تُعدّ هوائيات التردد اللاسلكي حجر الأساس للاتصال اللاسلكي الشامل، بينما تُعدّ هوائيات الموجات الدقيقة جوهر الأنظمة عالية التردد والدقة. الحد الفاصل بينهما هو:
1. تؤدي الزيادة في التردد إلى تقصير الطول الموجي، مما يؤدي إلى تحول نموذجي في التصميم
2. انتقال عملية التصنيع - تعتمد هوائيات الميكروويف على التقنيات المتطورة مثل اللحام الفراغي لضمان الأداء
3. يزداد تعقيد الاختبار بشكل كبير
أصبحت حلول اللحام الفراغي التي تقدمها شركات اللحام المتخصصة، مثل "سولار أتموسفيرز"، ضمانًا أساسيًا لموثوقية أنظمة الموجات المليمترية. ومع توسع تقنية الجيل السادس (6G) إلى نطاق تردد التيراهيرتز، ستزداد أهمية هذه العملية.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
وقت النشر: 30 مايو 2025
