أخبار - أساسيات الهوائي: معايير الهوائي الأساسية

الأجسام التي تزيد درجة حرارتها الفعلية عن الصفر المطلق تشع طاقة. وعادةً ما يُعبّر عن كمية الطاقة المشعة بدرجة حرارة مكافئة (TB)، تُسمى عادةً درجة حرارة السطوع، والتي تُعرّف على النحو التالي:

TB هي درجة حرارة السطوع (درجة الحرارة المكافئة)، و ε هي الانبعاثية، و Tm هي درجة الحرارة الجزيئية الفعلية، و Γ هو معامل انبعاثية السطح المرتبط باستقطاب الموجة.

بما أن معامل الانبعاث يقع ضمن النطاق [0,1]، فإن أقصى قيمة يمكن أن تصل إليها درجة حرارة السطوع تساوي درجة حرارة الجزيئات. وبشكل عام، يعتمد معامل الانبعاث على تردد التشغيل، واستقطاب الطاقة المنبعثة، وبنية جزيئات الجسم. عند ترددات الميكروويف، تُعدّ الأرض، بدرجة حرارة مكافئة تبلغ حوالي 300 كلفن، أو السماء في اتجاه سمت الرأس بدرجة حرارة مكافئة تبلغ حوالي 5 كلفن، أو السماء في الاتجاه الأفقي بدرجة حرارة تتراوح بين 100 و150 كلفن، مصادر طبيعية جيدة للطاقة.

تستقبل الهوائي درجة حرارة السطوع المنبعثة من مصادر الضوء المختلفة وتظهر عندهوائيتُحسب درجة الحرارة عند طرف الهوائي بناءً على الصيغة المذكورة أعلاه بعد ترجيح نمط كسب الهوائي. ويمكن التعبير عنها كما يلي:

TA هي درجة حرارة الهوائي. إذا لم يكن هناك فقد ناتج عن عدم التوافق، ولم يكن هناك فقد في خط النقل بين الهوائي وجهاز الاستقبال، فإن قدرة الضوضاء المرسلة إلى جهاز الاستقبال هي:

Pr هي قدرة ضوضاء الهوائي، و K هو ثابت بولتزمان، و △f هو عرض النطاق الترددي.

الشكل 1

إذا كان خط النقل بين الهوائي والمستقبل يعاني من فقد، فيجب تصحيح قدرة ضوضاء الهوائي المحسوبة من الصيغة المذكورة أعلاه. إذا كانت درجة الحرارة الفعلية لخط النقل هي T0 على امتداده بالكامل، وكان معامل التوهين لخط النقل الذي يربط الهوائي بالمستقبل ثابتًا α، كما هو موضح في الشكل 1، فإن درجة حرارة الهوائي الفعالة عند طرف المستقبل هي:

أين:

Ta هي درجة حرارة الهوائي عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال، TA هي درجة حرارة ضوضاء الهوائي عند نقطة نهاية الهوائي، TAP هي درجة حرارة نقطة نهاية الهوائي عند درجة الحرارة الفيزيائية، Tp هي درجة الحرارة الفيزيائية للهوائي، eA هي الكفاءة الحرارية للهوائي، و T0 هي درجة الحرارة الفيزيائية لخط النقل.
لذلك، يجب تصحيح قدرة ضوضاء الهوائي إلى:

إذا كان لجهاز الاستقبال نفسه درجة حرارة ضوضاء معينة T، فإن قدرة ضوضاء النظام عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال هي:

Ps هي قدرة ضوضاء النظام (عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال)، Ta هي درجة حرارة ضوضاء الهوائي (عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال)، Tr هي درجة حرارة ضوضاء جهاز الاستقبال (عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال)، و Ts هي درجة حرارة الضوضاء الفعالة للنظام (عند نقطة نهاية جهاز الاستقبال).
يوضح الشكل 1 العلاقة بين جميع المعاملات. تتراوح درجة حرارة الضوضاء الفعّالة للنظام (Ts) للهوائي والمستقبل في نظام علم الفلك الراديوي من بضعة كلفن إلى عدة آلاف كلفن (القيمة النموذجية حوالي 10 كلفن)، وتختلف هذه القيمة باختلاف نوع الهوائي والمستقبل وتردد التشغيل. قد يكون التغير في درجة حرارة الهوائي عند طرفه، الناتج عن تغير إشعاع الهدف، ضئيلاً للغاية، يصل إلى بضعة أعشار من الكلفن.

قد تختلف درجة حرارة الهوائي عند مدخله وعند نقطة استقباله بعدة درجات. ويمكن لخط نقل قصير أو منخفض الفقد أن يقلل هذا الفرق في درجة الحرارة إلى بضعة أعشار من الدرجة.

RF MISOهي شركة ذات تقنية عالية متخصصة في البحث والتطوير وإنتاجنحن متخصصون في مجال الهوائيات وأجهزة الاتصالات. نلتزم بالبحث والتطوير والابتكار والتصميم والإنتاج والمبيعات في هذا المجال. يتألف فريقنا من أطباء وحاصلين على شهادات عليا ومهندسين ذوي خبرة وكفاءة عالية، يتمتعون بأساس نظري متين وخبرة عملية واسعة. تُستخدم منتجاتنا على نطاق واسع في مختلف التطبيقات التجارية والتجريبية وأنظمة الاختبار وغيرها. نوصي بعدة منتجات هوائيات ذات أداء ممتاز: