في مجال هندسة الموجات الميكروية، يُعد أداء الهوائي عاملاً حاسماً في تحديد كفاءة وفعالية أنظمة الاتصالات اللاسلكية. ومن أكثر المواضيع جدلاً ما إذا كان الكسب الأعلى يعني بالضرورة هوائيًا أفضل. للإجابة على هذا السؤال، يجب علينا مراعاة جوانب مختلفة من تصميم الهوائي، بما في ذلك خصائص هوائي الموجات الميكروية، وعرض نطاق الهوائي، والمقارنة بين تقنيتي المصفوفة الممسوحة إلكترونيًا النشطة (AESA) والمصفوفة الممسوحة إلكترونيًا السلبية (PESA). بالإضافة إلى ذلك، سندرس دور **1.70-2.60هوائي بوقي قياسي ذو كسب GHz** لفهم الكسب وآثاره.
فهم كسب الهوائي
كسب الهوائي هو مقياس لمدى كفاءة الهوائي في توجيه أو تركيز طاقة الترددات الراديوية في اتجاه محدد. ويُعبر عنه عادةً بالديسيبل (dB) وهو دالة لنمط إشعاع الهوائي. الهوائي ذو الكسب العالي، مثل **هوائي بوقي ذو كسب قياسييعمل هذا الجهاز ضمن نطاق الترددات من 1.70 إلى 2.60 جيجاهرتز، حيث يركز الطاقة في حزمة ضيقة، مما يُحسّن بشكل ملحوظ قوة الإشارة ومدى الاتصال في اتجاه معين. مع ذلك، لا يعني هذا بالضرورة أن الكسب الأعلى هو الأفضل دائمًا.
RFMisoهوائي بوقي ذو كسب قياسي
RM-SGHA430-10(1.70-2.60GHz)
دور عرض نطاق الهوائي
يشير مصطلح **عرض نطاق الهوائي** إلى نطاق الترددات التي يمكن للهوائي العمل ضمنها بكفاءة. قد يتميز الهوائي ذو الكسب العالي بعرض نطاق ضيق، مما يحد من قدرته على دعم التطبيقات واسعة النطاق أو متعددة الترددات. على سبيل المثال، قد يواجه هوائي بوقي عالي الكسب مُحسَّن للعمل بتردد 2.0 جيجاهرتز صعوبة في الحفاظ على أدائه عند تردد 1.70 جيجاهرتز أو 2.60 جيجاهرتز. في المقابل، قد يكون الهوائي ذو الكسب المنخفض وعرض النطاق الأوسع أكثر تنوعًا، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب مرونة في التردد.
RM-SGHA430-15 (1.70-2.60 جيجاهرتز)
التوجيه والتغطية
تتفوق الهوائيات عالية الكسب، مثل العاكسات المكافئة أو الهوائيات القرنية، في أنظمة الاتصالات من نقطة إلى نقطة حيث يُعد تركيز الإشارة أمرًا بالغ الأهمية. مع ذلك، في الحالات التي تتطلب تغطية شاملة الاتجاهات، مثل البث الإذاعي أو شبكات الهاتف المحمول، قد يُشكل عرض الحزمة الضيق للهوائي عالي الكسب عيبًا. على سبيل المثال، عندما تُرسل هوائيات متعددة إشارات إلى جهاز استقبال واحد، يُعد التوازن بين الكسب والتغطية ضروريًا لضمان اتصال موثوق.
RM-SGHA430-20(1.70-2.60 GHz)
مقارنة بين تقنية AESA وتقنية PESA: المكاسب والمرونة
عند مقارنة تقنيتي **AESA** و**PESA**، يُعدّ الكسب أحد العوامل العديدة التي يجب مراعاتها. توفر أنظمة AESA، التي تستخدم وحدات إرسال/استقبال منفصلة لكل عنصر هوائي، كسبًا أعلى، وتوجيهًا أفضل للحزمة، وموثوقية محسّنة مقارنةً بأنظمة PESA. مع ذلك، قد لا يكون تعقيد أنظمة AESA وتكلفتها العالية مبررًا في جميع التطبيقات. أما أنظمة PESA، فرغم أنها أقل مرونة، إلا أنها لا تزال قادرة على توفير كسب كافٍ للعديد من حالات الاستخدام، مما يجعلها حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة في بعض السيناريوهات.
الاعتبارات العملية
يُعدّ هوائي البوق ذو الكسب القياسي بتردد 1.70-2.60 جيجاهرتز خيارًا شائعًا للاختبار والقياس في أنظمة الميكروويف نظرًا لأدائه المتوقع وكسبه المعتدل. مع ذلك، تعتمد ملاءمته على المتطلبات المحددة للتطبيق. على سبيل المثال، في نظام رادار يتطلب كسبًا عاليًا وتحكمًا دقيقًا في الحزمة، قد يُفضّل استخدام هوائي AESA. في المقابل، قد يُعطي نظام اتصالات لاسلكية ذو متطلبات نطاق ترددي واسع الأولوية لعرض النطاق الترددي على حساب الكسب.
خاتمة
مع أن زيادة الكسب قد تُحسّن قوة الإشارة ومداها، إلا أنها ليست العامل الوحيد المُحدد للأداء العام للهوائي. يجب أيضًا مراعاة عوامل أخرى مثل عرض نطاق الهوائي، ومتطلبات التغطية، وتعقيد النظام. وبالمثل، يعتمد الاختيار بين تقنيتي AESA وPESA على الاحتياجات الخاصة بالتطبيق. في النهاية، يُعتبر الهوائي "الأفضل" هو الذي يُلبي على أكمل وجه متطلبات الأداء والتكلفة والتشغيل للنظام الذي يُستخدم فيه. صحيح أن زيادة الكسب تُعدّ ميزة في كثير من الحالات، إلا أنها ليست مؤشرًا عامًا على جودة الهوائي.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
تاريخ النشر: 26 فبراير 2025
