تستخدم الهوائيات في هذا الحديث تواصل لنقل البيانات واستقبالها عبر قناة سلكية أو قناة لاسلكية. أو بطريقة أخرى ، يمكن تعريفه على أنه إرسال واستقبال موجات الراديو في كل اتجاه أفقي أو اتجاه معين. تعمل هذه الهوائيات كواجهة بين الإشارات الكهربائية وإشارات الراديو. هنا ، يتم توجيه الإشارات الكهربائية من خلال موصلات معدنية وتنتشر إشارات الراديو عبر الفضاء الحر. كان هاينريش هيرتز أول شخص طور هوائيًا في عام 1886. لقد ابتكر هوائيًا ثنائي القطب وباستخدام الإشارات الكهربائية ، أرسل الإشارات واستقبلها. في وقت لاحق من عام 1901 ، كان ماركوني هو العالم الذي يرسل المعلومات عبر منطقة المحيط الأطلسي. معلمات الهوائي أكثر أهمية. المعلمات هي الاتجاهية (D) وكسب الهوائي (G) والاستبانة والمخططات ومنطقة حزمة الهوائي وكفاءة حزمة الهوائي وكفاءة الهوائي ( ال ). في هذه المقالة ، سنناقش المعلومات الكاملة المتعلقة بكسب الهوائي.
ما هو الهوائي كسب؟
يمكننا تحديد الهوائي الكسب كمزيج من كفاءة الهوائي واتجاهية الهوائي ، وهذا يعتمد على هذه المعلمات. لذلك يمكن أن يكون هذان التأثيران بمثابة كسب هوائي. قبل الشروع في مناقشة كسب الهوائي هذا أولاً ، نحتاج إلى معرفة اتجاهية الهوائي.
اتجاهية الهوائي
يمكن تعريفه على أنه نسبة شدة الإشعاع القصوى لهوائي اختبار إلى شدة إشعاع هوائي متناح أو هوائي مرجعي يشع نفس القدرة إجمالاً. يمكن الإشارة إلى الاتجاهية بواسطة D.
يوضح اتجاهية الهوائي كيف أنه قادر على إشعاع الطاقة في اتجاه محدد أو أكثر. يحدد مخطط إشعاع الهوائي قيمة اتجاهيته.
اتجاهية الهوائي
ثم ، الاتجاهية D = شدة الإشعاع القصوى لهوائي اختبار / شدة إشعاع هوائي متناح. هنا ، الهوائي الخواص هو هوائي مثالي ، يشع قوته بالتساوي أو بشكل موحد في كل اتجاه إلى الفضاء. لا توجد مادة فيزيائية للهوائي متناحٍ ويمكن اعتباره هوائيًا مرجعيًا فقط.
بطريقة أخرى ، يمكن تعريف اتجاهية الهوائي على أنها نسبة شدة الإشعاع القصوى لهوائي الاختبار إلى متوسط شدة الإشعاع لهوائي الاختبار.
اتجاهية الهوائي D = شدة الإشعاع القصوى لهوائي الاختبار / متوسط كثافة الإشعاع لهوائي الاختبار.
D = Ф (θ، Ф) كحد أقصى / Фavg
D = Ф (θ ، Ф) كحد أقصى / (Wr / 4 π)
D = 4 π Ф (θ، Ф) كحد أقصى / Wr
لذلك D = 4 π (أقصى كثافة إشعاع) / إجمالي قدرة الإشعاع.
كفاءة الهوائي
هذه هي المعلمة المهمة للهوائي. تُعرَّف كفاءة الهوائي بأنها نسبة القدرة المشعة في جميع الاتجاهات إلى إجمالي قدرة الدخل المزودة لمطاريفه. بسبب فقدان المقاومة في الهوائي ، لا يتم إشعاع إجمالي الدخل المطبق في اتجاهه المستهدف. يتم الإشارة إلى كفاءة الهوائي بواسطة ' ال '. يمكن معرفة كفاءة الهوائي بالنسب المئوية أيضًا عند ضربها في 100. عادةً ، يقع عامل كفاءة الهوائي بين 0 و 1.
كفاءة الهوائي ال = القدرة المشعة بواسطة هوائي / إجمالي الدخل
ال = Pr / (Pr + Pi) [Pr = القدرة المشعة Pi = الخسائر الأومية في الهوائي]
قياس كسب الهوائي
يتم احتساب الربح في الغالب في شكل الجدارة. هنا ، يتم الإشارة إلى الكسب بواسطة G أو كسب الطاقة Gp. عن طريق الكسب ، يمكننا حساب مخطط إشعاع الهوائي. يُعرَّف كسب الهوائي بأنه النسبة بين أقصى كثافة إشعاع لهوائي موضوع في اتجاه معين إلى الحد الأقصى. شدة إشعاع هوائي متناحٍ 'عندما يتم تطبيق نفس المقدار من القدرة على كلا الهوائيين.
كسب النمط
'عندما تتحول الاتجاهية إلى ديسيبل ، يمكننا تعريفها على أنها كسب هوائي'.
Gain G = أقصى شدة إشعاع من الهوائي الموضوع (Фs) / شدة الإشعاع القصوى من الهوائي المتناحي (Фi)
كسب الهوائي G = كفاءة الهوائي * اتجاهية الهوائي D
وحدات الكسب - ديسيبل (ديسيبل) ، ديسيبل (ديسيبل نسبة إلى هوائي متناح) ، ديسيبل (ديسيبل بالنسبة للهوائي ثنائي القطب)
تشير قيمة الكسب إلى مدى نجاح الهوائي الخاص بك أثناء تحويل طاقة الإدخال إلى موجات راديو في اتجاه معين وكيف يحول موجات الراديو إلى شكل كهربائي في جانب المستقبل. في بعض الأحيان ، تتم مناقشة الكسب كدالة للزاوية. في هذه الحالة ، يجب النظر في مخطط الإشعاع.
صيغة كسب الهوائي
من خلال قيمة الكسب ، يمكننا معرفة مقدار تعزيز الإشارة المقدم إلى الإدخال بواسطة الهوائي.
يساعد في مرحلة الاستقبال ، مقدار الطاقة المطلوبة لإعادة إنتاج نفس الإشارة المرسلة من القناة.
اكتساب هوائي موضوع أو هوائي اختبار Gt = Gi + 10log10 (Pt / Pi)
أين
Gt = كسب الهوائي الذي تم اختباره
Gi = كسب هوائي متناحٍ
Pt = القدرة التي يشعها هوائي الاختبار
Pi = القدرة التي يشعها الهوائي الخواص
تحويل كسب الهوائي
يتم التعبير عن كسب الهوائي بالديسيبل (dB) لأنه إذا تم التعبير عن الكسب بوحدات عادية مثل الواط في هذه الحالات عند حساب القدرة المستقبلة ، فإن النتيجة ستكون صغيرة جدًا ، أي في بعض الأحيان ستعطي شكل أسي أيضًا. من الصعب مراعاة هذا النوع من القيم في كل مرة ، لذا يمكن التعبير عن الكسب من حيث الديسيبل (ديسيبل). 5 dB تعني 5 أضعاف الطاقة بالنسبة إلى هوائي متناحٍ في ذروة اتجاه الإشعاع.
يتم تحويل الوحدات الخطية إلى ديسيبل باتباع هذه المعادلة.
Pdb = 10 log10p
وحدة أخرى لكسب الهوائي هي dBm. يعني ديسيبل نسبة إلى ملي واط.
1 واط = 1000 ميجا واط = 0 ديسيبل = 30 ديسيبل
dBi هي وحدة أخرى لكسب الهوائي وديسيبل الكسب بالنسبة للهوائي المتناح. dBi تعني ضعف القدرة بالنسبة إلى هوائي متناح في ذروة اتجاه الإشعاع.
لذا يمكن التعبير عن الكسب بوحدات ديسيبل أو ديسيبل ميلي واط أو هوائي ديسيبل متناحٍ. في الغالب يتم التعبير عنه بالديسيبل (ديسيبل) فقط.
كيفية زيادة مكاسب الهوائي؟
يظهر كسب الهوائي قدرته على إشعاع الإشارات للقناة في أي اتجاه. إذا كان الكسب أكبر ، يمكن أن ينقل هذا الهوائي مزيدًا من الطاقة إلى المستقبل في اتجاه معين ويضعف جميع الإشارات الأخرى من اتجاهات أخرى. إذا كان الهوائي يشع الإشارات بالتساوي في جميع الاتجاهات ، فهذا يعني أنه يمكن أن يكون ذلك ممكنًا فقط بواسطة هوائي كروي مثل الهوائي المتناحي وهي غير موجودة في الأوقات الحقيقية.
إذا كان الكسب دائمًا هو ميزة للحلقة ولكنه يعتمد فقط على الحاجة. الطرق التالية مفيدة لزيادة كسب الهوائي.
هم انهم
- المنطقة الفعالة للهوائي.
- عاكسات قطع مكافئ
- صفائف العنصر
- صفائف العاكس
- كفاءة الهوائي
- الاتجاهية.
ال هوائي هو الأكثر فائدة في مجال الاتصال لإشعاع واستقبال موجات الراديو عبر شكل كهربائي في القناة. يوجد أنواع مختلفة في الهوائي. أنواع الهوائي لديهم بنية مختلفة مع كل منهم. حسب الحاجة ، تم استخدامها وإذا كان كسب الهوائي منخفضًا أو مرتفعًا ، أي أنه يعتمد فقط على الحاجة فقط. إذا كان الكسب أكبر ، فإنه قادر على إشعاع الإشارات في اتجاه معين إلى الفضاء. إذا كان الكسب منخفضًا ، فستكون تغطيته أوسع نطاقًا. إذا لاحظت أنظمة الاتصال اليومية ، فيمكننا الحصول على مزيد من المعلومات حول أهمية قيمة الهوائي وكسب الهوائي.
