الشكل 1
1. كفاءة الشعاع
هناك معلمة شائعة أخرى لتقييم جودة هوائيات الإرسال والاستقبال وهي كفاءة الحزمة. بالنسبة للهوائي الذي يكون الفص الرئيسي في اتجاه المحور z كما هو مبين في الشكل 1، يتم تعريف كفاءة الحزمة (BE) على النحو التالي:
إنها نسبة الطاقة المرسلة أو المستقبلة ضمن الزاوية المخروطية θ1 إلى إجمالي الطاقة المرسلة أو المستقبلة بواسطة الهوائي. يمكن كتابة الصيغة أعلاه على النحو التالي:
إذا تم تحديد الزاوية التي تظهر عندها نقطة الصفر الأولى أو القيمة الدنيا على أنها θ1، فإن كفاءة الحزمة تمثل نسبة القدرة في الفص الرئيسي إلى القدرة الإجمالية. في تطبيقات مثل علم القياس وعلم الفلك والرادار، يحتاج الهوائي إلى أن يتمتع بكفاءة شعاع عالية جدًا. عادة ما تكون هناك حاجة إلى أكثر من 90%، ويجب أن تكون الطاقة التي يستقبلها الفص الجانبي صغيرة قدر الإمكان.
2. عرض النطاق الترددي
يتم تعريف عرض النطاق الترددي للهوائي على أنه "نطاق التردد الذي يفي فيه أداء خصائص معينة للهوائي بمعايير محددة". يمكن اعتبار عرض النطاق الترددي بمثابة نطاق تردد على جانبي التردد المركزي (يشير بشكل عام إلى تردد الرنين) حيث خصائص الهوائي (مثل مقاومة الإدخال، ونمط الاتجاه، وعرض الحزمة، والاستقطاب، ومستوى الفص الجانبي، والكسب، وتوجيه الحزمة، والإشعاع الكفاءة) ضمن النطاق المقبول بعد مقارنة قيمة التردد المركزي.
. بالنسبة للهوائيات ذات النطاق العريض، يتم التعبير عن عرض النطاق عادةً كنسبة من الترددات العلوية والسفلية للتشغيل المقبول. على سبيل المثال، عرض النطاق الترددي 10:1 يعني أن التردد العلوي يساوي 10 أضعاف التردد الأدنى.
. بالنسبة للهوائيات ضيقة النطاق، يتم التعبير عن عرض النطاق كنسبة مئوية من فرق التردد إلى القيمة المركزية. على سبيل المثال، عرض النطاق الترددي 5% يعني أن نطاق التردد المقبول هو 5% من التردد المركزي.
ونظرًا لأن خصائص الهوائي (ممانعة الإدخال، ونمط الاتجاه، والكسب، والاستقطاب، وما إلى ذلك) تختلف باختلاف التردد، فإن خصائص عرض النطاق ليست فريدة من نوعها. عادةً ما تكون التغييرات في نمط الاتجاه ومقاومة الإدخال مختلفة. لذلك، هناك حاجة إلى عرض النطاق الترددي للنمط الاتجاهي وعرض نطاق المعاوقة للتأكيد على هذا التمييز. ويرتبط عرض نطاق النمط الاتجاهي بالكسب ومستوى الفص الجانبي وعرض الحزمة والاستقطاب واتجاه الحزمة، في حين ترتبط معاوقة الدخل وكفاءة الإشعاع بعرض نطاق المعاوقة. يتم تحديد عرض النطاق الترددي عادةً من حيث عرض الحزمة ومستويات الفص الجانبي وخصائص النمط.
تفترض المناقشة أعلاه أن أبعاد شبكة الاقتران (المحول، الثقل الموازن، وما إلى ذلك) و/أو الهوائي لا تتغير بأي شكل من الأشكال مع تغير التردد. إذا كان من الممكن ضبط الأبعاد الحرجة للهوائي و/أو شبكة الاقتران بشكل صحيح مع تغير التردد، فيمكن زيادة عرض النطاق الترددي لهوائي ضيق النطاق. على الرغم من أن هذه ليست مهمة سهلة بشكل عام، إلا أن هناك تطبيقات يمكن تحقيقها فيها. المثال الأكثر شيوعًا هو هوائي الراديو في راديو السيارة، والذي عادةً ما يكون له طول قابل للتعديل يمكن استخدامه لضبط الهوائي من أجل استقبال أفضل.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
وقت النشر: 12 يوليو 2024