المدى الفعال لـهوائي الميكروويفيعتمد ذلك على نطاق تردده، وكسبه، وطبيعة استخدامه. فيما يلي تفصيل فني لأنواع الهوائيات الشائعة:
1. ارتباط النطاق الترددي والمدى
- هوائي النطاق E (60–90 جيجاهرتز):
وصلات قصيرة المدى وعالية السعة (1-3 كم) لشبكات الجيل الخامس والاتصالات العسكرية. يصل التوهين الجوي إلى 10 ديسيبل/كم بسبب امتصاص الأكسجين. - هوائي النطاق Ka (26.5–40 جيجا هرتز):
تصل اتصالات الأقمار الصناعية إلى مدى يتراوح بين ١٠ و٥٠ كم (من الأرض إلى المدار الأرضي المنخفض) مع كسب يزيد عن ٤٠ ديسيبل. قد يؤدي تلاشي المطر إلى تقليل المدى بنسبة ٣٠٪. - 2.60–3.95 جيجاهرتزهوائي البوق:
تغطية متوسطة المدى (5-20 كم) للرادار وإنترنت الأشياء، وموازنة معدل الاختراق ومعدل البيانات.
2. نوع الهوائي والأداء
| هوائي | المكسب النموذجي | أقصى مدى | حالة الاستخدام |
|---|---|---|---|
| هوائي ثنائي المخروط | 2–6 ديسيبل | <1 كم (اختبار التوافق الكهرومغناطيسي) | التشخيص قصير المدى |
| بوق الكسب القياسي | 12–20 ديسيبل | 3-10 كم | المعايرة/القياس |
| مصفوفة الشرائط الدقيقة | 15–25 ديسيبل | 5-50 كم | محطات قاعدة 5G/اتصالات الأقمار الصناعية |
3. أساسيات حساب النطاق
تقدر معادلة انتقال فريس النطاق (*d*):
د = (π/4π) × √(P_t × G_t × G_r / P_r)
أين:
P_t = طاقة الإرسال (على سبيل المثال، رادار 10 وات)
G_t، G_r = مكاسب هوائي الإرسال/الاستقبال (على سبيل المثال، بوق 20 ديسيبل)
P_r = حساسية المستقبل (على سبيل المثال، -90 ديسيبل ميلي واط)
نصيحة عملية: بالنسبة لوصلات الأقمار الصناعية ذات النطاق Ka، قم بإقران بوق عالي الكسب (30+ dBi) مع مكبرات صوت منخفضة الضوضاء (NF <1 dB).
4. الحدود البيئية
التوهين بسبب المطر: تفقد إشارات النطاق Ka ما بين 3 إلى 10 ديسيبل/كم في حالة هطول أمطار غزيرة.
انتشار الشعاع: تحتوي مجموعة شرائح دقيقة 25 ديسيبل عند 30 جيجاهرتز على عرض شعاع 2.3 درجة - وهو مناسب للوصلات الدقيقة من نقطة إلى نقطة.
الخلاصة: تتراوح مدى هوائيات الموجات الدقيقة من أقل من كيلومتر واحد (اختبارات التوافق الكهرومغناطيسي ثنائية المخروط) إلى أكثر من 50 كيلومترًا (اتصالات الأقمار الصناعية بنطاق Ka). يُمكن تحسين الأداء باختيار هوائيات بنطاق E/Ka لزيادة الإنتاجية، أو هوائيات بتردد 2-4 جيجاهرتز لزيادة الموثوقية.
لمعرفة المزيد عن الهوائيات، يرجى زيارة:
وقت النشر: ٨ أغسطس ٢٠٢٥
