رئيسي

المعلمات الأساسية للهوائيات - كفاءة الحزمة وعرض النطاق الترددي

1

الشكل 1

1. كفاءة الشعاع
من المعايير الشائعة الأخرى لتقييم جودة هوائيات الإرسال والاستقبال كفاءة الحزمة. بالنسبة للهوائي ذي الفص الرئيسي في اتجاه المحور Z، كما هو موضح في الشكل 1، تُعرّف كفاءة الحزمة (BE) على النحو التالي:

2

هي نسبة القدرة المرسلة أو المستقبلة ضمن زاوية المخروط θ1 إلى إجمالي القدرة المرسلة أو المستقبلة عبر الهوائي. يمكن كتابة الصيغة أعلاه على النحو التالي:

3

إذا تم اختيار الزاوية التي تظهر عندها نقطة الصفر الأولى أو القيمة الدنيا على أنها θ1، فإن كفاءة الشعاع تُمثل نسبة الطاقة في الفص الرئيسي إلى الطاقة الكلية. في تطبيقات مثل القياس والفلك والرادار، يجب أن يتمتع الهوائي بكفاءة شعاع عالية جدًا. عادةً ما تكون الكفاءة المطلوبة أكثر من 90%، ويجب أن تكون الطاقة التي يستقبلها الفص الجانبي صغيرة قدر الإمكان.

2. النطاق الترددي
يُعرَّف عرض النطاق الترددي للهوائي بأنه "نطاق التردد الذي يتوافق فيه أداء خصائص معينة للهوائي مع معايير محددة". ويمكن اعتبار عرض النطاق الترددي نطاقًا تردديًا على جانبي التردد المركزي (يشير عادةً إلى تردد الرنين)، حيث تكون خصائص الهوائي (مثل معاوقة الدخل، والنمط الاتجاهي، وعرض الحزمة، والاستقطاب، ومستوى الفص الجانبي، والكسب، وتوجيه الحزمة، وكفاءة الإشعاع) ضمن النطاق المقبول بعد مقارنة قيمة التردد المركزي.
بالنسبة لهوائيات النطاق العريض، يُعبَّر عادةً عن عرض النطاق بنسبة الترددات العليا والسفلى للتشغيل المقبول. على سبيل المثال، يعني عرض النطاق 10:1 أن التردد العلوي أكبر بعشرة أضعاف من التردد السفلي.
بالنسبة للهوائيات ضيقة النطاق، يُعبَّر عن عرض النطاق كنسبة مئوية من فرق التردد عن القيمة المركزية. على سبيل المثال، عرض نطاق 5% يعني أن نطاق التردد المقبول هو 5% من التردد المركزي.
لأن خصائص الهوائي (ممانعة الدخل، النمط الاتجاهي، الكسب، الاستقطاب، إلخ) تختلف باختلاف التردد، فإن خصائص عرض النطاق الترددي ليست فريدة. عادةً ما تختلف التغيرات في النمط الاتجاهي ومعاوقة الدخل. لذلك، يلزم تحديد عرض نطاق النمط الاتجاهي وعرض نطاق المعاوقة للتأكيد على هذا التمييز. يرتبط عرض نطاق النمط الاتجاهي بالكسب، ومستوى الفص الجانبي، وعرض الحزمة، والاستقطاب، واتجاه الحزمة، بينما ترتبط معاوقة الدخل وكفاءة الإشعاع بعرض نطاق المعاوقة. عادةً ما يُحدد عرض النطاق الترددي من حيث عرض الحزمة، ومستويات الفص الجانبي، وخصائص النمط.

يفترض النقاش أعلاه أن أبعاد شبكة التوصيل (المحول، ثقل الموازنة، إلخ) و/أو الهوائي لا تتغير بأي شكل من الأشكال مع تغير التردد. إذا أمكن ضبط الأبعاد الحرجة للهوائي و/أو شبكة التوصيل بشكل صحيح مع تغير التردد، فيمكن زيادة عرض نطاق هوائي النطاق الضيق. ورغم أن هذه المهمة ليست سهلة بشكل عام، إلا أن هناك تطبيقات يمكن تحقيقها فيها. والمثال الأكثر شيوعًا هو هوائي الراديو في راديو السيارة، والذي عادةً ما يكون له طول قابل للتعديل يمكن استخدامه لضبط الهوائي لتحسين الاستقبال.

لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:


وقت النشر: ١٢ يوليو ٢٠٢٤

احصل على ورقة بيانات المنتج