يُقطع هوائي ثنائي القطب ويُثنى لتحقيق إشعاع فعال. يبلغ الطول الإجمالي للسلك المستخدم كثنائي القطب نصف طول موجة (أي l=λ/2). يُسمى هذا النوع من الهوائيات هوائي ثنائي القطب نصف موجة. ونظرًا لمزاياه، فهو الهوائي الأكثر استخدامًا، ويُعرف أيضًا باسم هوائي هيرتز.
نطاق التردد
يعمل هوائي ثنائي القطب نصف الموجة على نطاق تردد يتراوح من حوالي 3 كيلو هرتز إلى 300 جيجا هرتز، ويستخدم بشكل أساسي في أجهزة استقبال الراديو.
بنية ومبدأ تشغيل ثنائي القطب نصف الموجة
إنه هوائي ثنائي القطب أساسي يتوافق تردد تشغيله مع نصف الطول الموجي؛ لذلك، يُطلق عليه هوائي ثنائي القطب نصف الموجة.
يبلغ الجهد عند طرفي ثنائي القطب أقصى قيمة له، وهو تيار متردد. عند ذروة الجهد الموجبة، تميل الإلكترونات إلى الحركة في اتجاه واحد، بينما عند ذروة الجهد السالبة، تتحرك في الاتجاه المعاكس. ويمكن توضيح ذلك بالاستعانة بالشكل أدناه.
يوضح الشكل أعلاه مبدأ عمل ثنائي القطب نصف الموجي.
يوضح الشكل 1 ثنائي القطب عندما يكون في النصف الموجب من دورة الجهد المستحث. في هذه اللحظة، تميل الإلكترونات إلى التحرك نحو الشحنة الموجبة.
يوضح الشكل 2 ثنائي القطب في النصف السالب من دورة الجهد المستحث. هنا، تميل الإلكترونات إلى الابتعاد عن ثنائي القطب.
يوضح الشكل 3 ثنائي القطب في نصف الدورة الموجبة التالية. عند هذه النقطة، تتحرك الإلكترونات مرة أخرى باتجاه الشحنة.
يُولّد هذا التأثير التراكمي مجالًا كهرومغناطيسيًا متغيرًا، يشعّ للخارج بنفس نمط الإشعاع الناتج على ثنائي القطب نفسه. ونتيجةً لذلك، يكون خرج الهوائي إشعاعًا فعالًا يتبع النمط الدوري لجهد الخرج. وبهذه الطريقة، يحقق ثنائي القطب نصف الموجي إشعاعًا فعالًا.
يوضح الشكل أعلاه توزيع التيار في ثنائي قطب نصف موجة. يبلغ كسب ثنائي القطب نصف الموجة 2.15 ديسيبل، وهو كسب جيد جدًا. هنا، يشير الحرف "i" إلى مشع متساوي الخواص.
نمط الإشعاع
نمط الإشعاع لهذا الهوائي ثنائي القطب نصف الموجة يكون متعدد الاتجاهات في المستوى H، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من التطبيقات مثل الاتصالات المتنقلة واستقبال الراديو.
يوضح الشكل أعلاه أنماط الإشعاع لثنائي قطب نصف موجة في المستوى H والمستوى V.
بالنسبة لهوائي ثنائي القطب بطول نصف طول الموجة (أي طول الرنين الأول)، فإن نصف قطره لا يؤثر على مقاومة الدخل. ويعمل الهوائي بأعلى كفاءة عند تردد الرنين الخاص به، والذي يقع عند طول الرنين.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
تاريخ النشر: 5 يونيو 2026
