في تصميم هوائيات الموجات الدقيقة، يجب أن يوازن الكسب الأمثل بين الأداء والتطبيق العملي. على الرغم من أن الكسب العالي يُحسّن قوة الإشارة، إلا أنه يُسبب مشاكل مثل زيادة الحجم وصعوبات تبديد الحرارة وزيادة التكاليف. فيما يلي اعتبارات رئيسية:
1. مطابقة المكسب مع التطبيق
محطة قاعدة 5G (موجة المليمتر AAU):24-28 ديسيبل، يتطلباللحام الفراغيلوحة تبريد المياه لضمان التشغيل عالي الطاقة على المدى الطويل.
الاتصالات عبر الأقمار الصناعية (نطاق Ka):40-45 ديسيبل، بالاعتماد على تبريد المياه بواسطة أنابيب النحاس المدفونة لحل مشكلة تبديد الحرارة للهوائيات ذات الفتحة الكبيرة.
الحرب الإلكترونية/الرادار:20-30 ديسيبل، باستخدام تبريد سائل اللحام بالاحتكاك التحريكي للتكيف مع الحمل الحراري الديناميكي العالي.
اختبار التوافق الكهرومغناطيسي:10-15 ديسيبليمكن لمشتت الحرارة العادي للحام تلبية الاحتياجات.
هوائي كاسيجرين (40 ديسيبل)
هوائي بوق مستقطب دائريًا (20 ديسيبل)
2. القيود الهندسية للمكسب العالي
عنق الزجاجة لتبديد الحرارة: تتطلب الهوائيات التي تزيد عن 25 ديسيبل آيزو عادةً تبريدًا سائلًا (مثل اللحام الفراغي أو لحام الاحتكاك بالتحريك للوحة تبريد الماء)، وإلا تكون سعة الطاقة محدودة.
قيود الحجم: قد تتجاوز الهوائيات التي تزيد عن 30 ديسيبل متر واحد في نطاق Ka، ويجب تحسين التصميم الهيكلي.
عوامل التكلفة: لكل زيادة قدرها 3 ديسيبل في المكسب، قد تزيد تكلفة نظام التبريد بنسبة 20% -30%.
هوائي مستوٍ (30 ديسيبل)
هوائي بوق مستقطب دائري مزدوج (10 ديسيبل)
3. اقتراحات التحسين
إعطاء الأولوية لمتطلبات التطبيق المتوافقة وتجنب السعي المفرط لتحقيق مكاسب عالية.
يحدد حل التبريد سعة الطاقة، ويجب أن تكون الهوائيات ذات الكسب العالي مجهزة بتبريد فعال (مثل التبريد السائل).
توازن بين عرض النطاق الترددي والكسب. يمكن لأنظمة النطاق الضيق السعي لتحقيق كسب أعلى، بينما تحتاج أنظمة النطاق العريض إلى تقديم تنازلات مناسبة.
النتيجة: يعتمد المكسب الأمثل على التطبيق المحدد، وعادة ما يكون بين 20-35 ديسيبل، ويجب دمجه مع تقنية التبريد المتقدمة (مثل اللحام بالتفريغ أو تبريد الماء عن طريق اللحام بالاحتكاك) لضمان التشغيل الموثوق به.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
وقت النشر: ١٢ يونيو ٢٠٢٥
