هوائي كسب عالية
علم الهوائي الشعبي - عرض النطاق الترددي للتشغيل
المدة المقدرة 15 دقيقة لإنهاء القراءة
أنا. التعريف والتصنيف
1. التعريف: يشير عرض النطاق الترددي للهوائي بشكل عام إلى نطاق التردد المقابل عندما تستوفي معلمة معينة للهوائي (مثل الكسب، ونسبة الموجة الدائمة للجهد، وما إلى ذلك) متطلبات محددة.
2. التصنيف
عرض النطاق الترددي المطلق: هو نطاق التردد الفعلي الذي يمكن أن يعمل الهوائي ضمنه. صيغة الحساب هي Îf = fmax - fmin، حيث fmax هو أعلى تردد يمكن أن يعمل به الهوائي، وfmin هو أدنى تردد يمكن أن يعمل به الهوائي.
النطاق الترددي النسبي**: يتم التعبير عنه بنسبة الفرق بين ترددات الحد الأعلى والأدنى إلى التردد المركزي. صيغة الحساب هي النطاق الترددي النسبي = (f_high - f_low) / f_center.
ثانيا. العوامل المؤثرة وطرق التمثيل
1. العوامل المؤثرة: يتأثر عرض النطاق الترددي للهوائي بعوامل مختلفة، بما في ذلك الحجم المادي والشكل والمادة المستخدمة في الهوائي وأهداف التصميم. على سبيل المثال، تقنيات مثل استخدام أسلاك معدنية أكثر سمكًا، و"أقفاص الأسلاك" المعدنية لتقريب الأسلاك المعدنية الأكثر سمكًا، ودمج هوائيات متعددة في مكون واحد، يمكن أن تؤدي جميعها إلى زيادة عرض النطاق الترددي للهوائي.
2. طرق التمثيل:
نسبة موجة الجهد الدائمة (VSWR) الحالة: بشرط أن تكون نسبة موجة الجهد الدائمة VSWR ¤ 1.5، يُسمى عرض نطاق تردد التشغيل للهوائي بعرض النطاق الترددي للهوائي. وهذا تعريف شائع الاستخدام في أنظمة الاتصالات المتنقلة.
حالة انخفاض الكسب: يُطلق على عرض نطاق التردد الذي ينخفض فيه كسب الهوائي بمقدار 3 ديسيبل أيضًا عرض النطاق الترددي للهوائي. وتركز طريقة التمثيل هذه على خاصية تغير كسب الهوائي مع التردد.
ثالثا. تطبيقات عملية وأهميتها
1. التطبيقات العملية: في أنظمة الاتصالات، يعد اختيار النطاق الترددي للهوائي أمرًا بالغ الأهمية لأداء النظام. إذا كان عرض النطاق الترددي للهوائي ضيقًا جدًا، فقد لا يتمكن من تغطية نطاق تردد الاتصال المطلوب، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الاتصال أو الفشل في إنشاء اتصال اتصال. ولذلك، عند اختيار الهوائي، ينبغي إيلاء الاعتبار الشامل لعوامل مثل نطاق تردد الاتصال، ومتطلبات عرض النطاق الترددي، والهوائيأداء النظام.
2. الأهمية: يعد عرض النطاق الترددي للهوائي أحد المؤشرات المهمة لقياس أداء الهوائي. وهو يحدد قدرات الإشعاع والاستقبال للهوائي على ترددات مختلفة وله أهمية كبيرة لضمان استقرار وموثوقية نظام الاتصالات.
أنواع النطاق الترددي للهوائي
أنا. عرض النطاق الترددي المطلق
1. التعريف: يشير عرض النطاق الترددي المطلق إلى نطاق التردد الفعلي الذي يمكن أن يعمل الهوائي ضمنه، أي الفرق بين أعلى تردد وأدنى تردد عندما تكون مؤشرات أداء الهوائي (مثل نسبة موجة الجهد الدائمة، والكسب، وما إلى ذلك) منخفضة. تلبية متطلبات محددة. صيغة الحساب هي: B = fh - fl، حيث fh هو أعلى تردد ضمن عرض النطاق الترددي، وfl هو أدنى تردد ضمن عرض النطاق الترددي.
2. الخصائص: يعكس عرض النطاق الترددي المطلق بشكل مباشر حجم نطاق التردد الذي يمكن أن يغطيه الهوائي، وهو وسيلة بديهية لتمثيل عرض النطاق الترددي للهوائي.
ثانيا. عرض النطاق الترددي النسبي
1. التعريف: يتم التعبير عن عرض النطاق الترددي النسبي كنسبة الفرق بين أعلى وأدنى الترددات التي يمكن للهوائي أن يعمل بها إلى التردد المركزي. صيغة الحساب هي: Br = (fh - fl) / f0 × 100%، حيث fh هو أعلى تردد ضمن عرض النطاق الترددي، وfl هو أدنى تردد ضمن عرض النطاق الترددي، وf0 هو التردد المركزي.
2. الخصائص:
- بما أن عرض النطاق الترددي النسبي يأخذ في الاعتبار التردد المركزي لتشغيل الهوائي، فإنه يمكن أن يعكس بشكل أكثر دقة تغيرات أداء الهوائي عند ترددات مختلفة.
- وفقًا لحجم النطاق الترددي النسبي، الهوائيات يمكن تصنيفها إلى هوائيات ضيقة النطاق، وهوائيات ذات نطاق عريض، وهوائيات ذات نطاق عريض للغاية. بشكل عام، تسمى الهوائيات ذات عرض نطاق نسبي أقل من 10% هوائيات ضيقة النطاق، وتلك التي يزيد عرض نطاقها النسبي عن 20% تسمى هوائيات النطاق العريض. يمكن أيضًا تمثيل هوائيات النطاق العريض بشكل مباشر بنسبة fh إلى fl. تسمى الهوائيات ذات fh/fl أكبر من 2:1 هوائيات النطاق العريض. إذا كانت قيمة fh/fl أكبر من 3:1، فيمكن أن يطلق عليها هوائيات واسعة النطاق جدًا. بالنسبة إلى fh/fl أكبر من 10:1، يُطلق عليها عادةً هوائيات النطاق العريض للغاية. هناك مقولة أيضًا مفادها أن عرض النطاق الترددي النسبي لهوائيات النطاق الضيق أقل من 1%، وأن هوائيات النطاق العريض يتراوح بين 1% و25%، وأن هوائيات النطاق العريض للغاية أكبر من 25% .
ثالثا. طرق التمثيل الأخرى
بالإضافة إلى عرض النطاق الترددي المطلق وعرض النطاق النسبي، يمكن أيضًا تمثيل عرض نطاق الهوائي بنسبة عرض النطاق الترددي، أي نسبة ترددات الحد الأعلى والأدنى (fh:fl). ومع ذلك، فإن طريقة التمثيل هذه أقل استخدامًا من عرض النطاق الترددي المطلق وعرض النطاق الترددي النسبي.
