رئيسي

الدليل الشامل للهوائيات: كيف تعمل الهوائيات

تُعدّ الهوائيات من أجهزة الاتصال الشائعة جدًا في حياتنا. ومع ذلك، فإن معظم الناس لا يفهمونها حقًا، وربما يعرفون فقط أنها تُستخدم لإرسال واستقبال الإشارات.
وبالمناسبة، منذ أن اخترع العالم الروسي بوبوف الهوائي بنجاح في عام 1894، فإن لهذا الجهاز تاريخاً يمتد إلى 124 عاماً.
اليوم، سواء كان ذلك من أجل العمل والحياة اليومية للناس العاديين، أو للعلماء الذين يجرون البحوث العلمية، لا يمكننا الاستغناء عن المساهمة الصامتة للهوائيات.
ما نوع "السلك" الذي يمثله الهوائي تحديداً، ولماذا غيّر حياتنا بشكل جذري؟
في الواقع، تكمن قوة الهوائيات في قوة الموجات الكهرومغناطيسية. ومن أهم أسباب هذه القوة أنها القوة الوحيدة التي تنتشر دون الحاجة إلى أي وسط. حتى في الفراغ، يمكنها أن تنتقل بحرية وتصل فورًا.

640

رسم تخطيطي لانتشار الموجات الكهرومغناطيسية

للاستفادة الكاملة من هذه "القوة الغامضة"، أنت بحاجة إلى هوائي. ببساطة، الهوائي هو "محول" - فهو يحول الموجات الموجهة المنتشرة على طول خط نقل إلى موجات كهرومغناطيسية تنتشر في الفضاء الحر، أو يقوم بالتحويل العكسي.

وظيفة الهوائي

وظيفة الهوائي

ما هي الموجة الموجهة؟ ببساطة، الموجة الموجهة هي موجة كهرومغناطيسية تنتقل عبر سلك. كيف يقوم الهوائي بتحويل الموجات الموجهة إلى موجات مكانية؟
انظر إلى الصورة أدناه:

7dc3b984e7801b28cbd44c1e59625b81

تخبرنا مبادئ الفيزياء الأساسية أنه عندما يحمل سلكان متوازيان تيارًا متناوبًا، يتم إشعاع موجات كهرومغناطيسية.
عندما يكون السلكان قريبين جدًا من بعضهما البعض، يكون الإشعاع ضعيفًا جدًا (تكاد القوى الدافعة الكهربائية المستحثة الناتجة عن التيارات في الاتجاهين المتعاكسين أن تلغي بعضها البعض).
عندما يتم فصل السلكين، يزداد الإشعاع (القوى الدافعة الكهربائية المستحثة الناتجة عن التيارات في نفس الاتجاه تكون أيضًا في نفس الاتجاه).

7482a5ea36710aecd10302cd8ef5f931

عندما يزداد طول السلك إلى ربع الطول الموجي، يمكن تحقيق تأثير إشعاعي قوي نسبياً!

8a58a9893182da12c8115ed37e4a3f37

حيثما يوجد مجال كهربائي، يوجد مجال مغناطيسي؛ وحيثما يوجد مجال مغناطيسي، يوجد مجال كهربائي. وتستمر هذه الدورة، مما ينتج عنه مجالات كهرومغناطيسية وموجات كهرومغناطيسية.

يُوضح الرسم التخطيطي أدناه:

يؤدي تغيير اتجاه تدفق التيار في السلك إلى توليد مجال كهربائي متغير.

يؤدي تغيير اتجاه تدفق التيار في السلك إلى توليد مجال كهربائي متغير.

يُطلق على السلكين المستقيمين اللذين يولدان المجال الكهربائي اسم ثنائيات الأقطاب.
عادة، يكون كلا الذراعين متساويين في الطول، لذلك يطلق عليهما ثنائيات الأقطاب المتناظرة.
يُطلق على ثنائي القطب الذي يبلغ طوله مثل الموضح أدناه اسم ثنائي القطب المتناظر بنصف الموجة.

هوائي ثنائي القطب متناظر بنصف موجة

هوائي ثنائي القطب متناظر بنصف موجة

يؤدي توصيل طرفي السلك معًا إلى تحويله إلى هوائي ثنائي القطب مطوي متناظر بنصف موجة.

هوائي ثنائي القطب مطوي متناظر بنصف موجة

هوائي ثنائي القطب مطوي متناظر بنصف موجة

يُعدّ الهوائي ثنائي القطب المتناظر من أكثر أنواع الهوائيات الكلاسيكية استخدامًا. وللدقة، فإنّ العنصر المُشعّ ليس هوائيًا كاملًا، بل هو المكوّن الأساسي للهوائي، ويختلف شكله باختلاف تصميم الهوائي. وهناك أنواع عديدة جدًا من الهوائيات... كثيرة جدًا...

في العدد القادم، سنقدم مقدمة أكثر تفصيلاً عن أنواع الهوائيات المختلفة وخصائصها.

لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:


تاريخ النشر: 28 نوفمبر 2025

احصل على ورقة بيانات المنتج