تصنيف المصفوفة الهوائيات . WWW.WHWIRELESS.COM مدة القراءة التقديرية: 15 دقيقة تُصنف هوائيات المصفوفة عادةً بناءً على ترتيب وحداتها الفردية. المصفوفة الخطية: هي مجموعة من عناصر الهوائي مرتبة على خط مستقيم، بمسافات متساوية أو غير متساوية بينها. ويمكن تقسيمها إلى مصفوفات مضاءة من الحافة ومصفوفات مضاءة من النهاية، وذلك بناءً على اتجاه تركيز طاقة الإشعاع. المصفوفة المستوية: هي مجموعة من عناصر الهوائي مرتبة في مراكز مستوى واحد. إذا كانت جميع العناصر مرتبة في شبكة مستطيلة، تُسمى مصفوفة مستطيلة؛ أما إذا كانت مراكز جميع العناصر تقع على دوائر متحدة المركز أو حلقات بيضاوية، فتُسمى مصفوفة دائرية. يمكن أن تحتوي المصفوفات المستوية أيضًا على مصفوفات ذات مسافات متساوية أو غير متساوية. المصفوفات المطابقة: هي مصفوفات من الهوائيات المتصلة والمتوافقة مع شكل الموجة الحاملة. وتُعدّ المصفوفات ذات الأسطح الأسطوانية، والمصفوفات ذات الأسطح الكروية، والمصفوفات ذات الأسطح المخروطية أمثلة على المصفوفات المطابقة. هوائي مصفوفة تكوين الوحدة. هوائي خطي عناصر المصفوفة: أنواع ثنائية القطب، وأنواع أحادية القطب، وعناصر حلقية الشكل (مثل هوائيات الفتحة)، وعناصر حلزونية. العناصر من نوع الحجاب الحاجز: عناصر هوائي البوق، عناصر دليل الموجة ذو الفتحة المفتوحة، عناصر رقعة الشريط الدقيق. العناصر الهجينة والمتخصصة: وحدات ياغي-أودا، ووحدات مصفوفة ثنائية القطب الدورية اللوغاريتمية، ووحدات هوائي الرنين المتوسط، ووحدات السطح الفائق/المواد الفائقة. الأساس النظري لهوائيات المصفوفة. ① مبدأ التداخل والتراكب للموجات الكهرومغناطيسية: يمكن لهوائيات المصفوفة أن تُنتج خصائص إشعاعية تختلف عن تلك الخاصة بوحدات الهوائيات الفردية التقليدية. أحد الأسباب الرئيسية لذلك هو أن الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من وحدات إشعاع متماسكة متعددة تتداخل وتتراكب في الفضاء، حيث تشهد بعض المناطق زيادة في الإشعاع بينما تشهد مناطق أخرى انخفاضًا فيه. وينتج عن ذلك إعادة توزيع لطاقة الإشعاع الكلية الثابتة عبر مناطق مكانية مختلفة. ٢ نظرية ضرب المخطط الاتجاهي: في ظروف المجال البعيد، تكون الدالة الاتجاهية المعيارية الكلية لـ هوائي يمكن تحليل مصفوفة تتكون من عناصر متطابقة متعددة، يتم إثارتها بسعة وطور ثابتين، ومرتبة في مواقع هندسية ثابتة، على النحو التالي: العامل الأساسي F( θ ، φ ): اتجاهية وحدة واحدة في الفضاء الحر (بما في ذلك الوحدة ' (الاستقطاب والتوجيه). عامل المصفوفة AF( θ ، φ ): يتم تحديد ذلك فقط من خلال التخطيط الهندسي والتباعد وسعة الإثارة وطور المصفوفة، وهو مستقل عن الشكل المحدد للعناصر. أي أن مخطط الاتجاه الكلي المركب D( θ ، φ ) = F( θ ، φ ) · AF( θ ، φ ). تحليل المصفوفة الهوائيات . يتضمن تحليل هوائي المصفوفة تحديد خصائص إشعاعه بافتراض معرفة أربعة معايير (العدد الإجمالي للعناصر، والتوزيع المكاني للعناصر، وتوزيع سعات الإثارة لكل عنصر، وتوزيع أطوار الإثارة لكل عنصر). وتشمل هذه الخصائص هوائي المصفوفة ' مخطط اتجاه s، وعرض الحزمة عند نصف القدرة، ومعامل الاتجاهية، ومستوى الفصوص الجانبية، وما إلى ذلك. المصفوفة هوائي اندماج. يُعدّ تركيب هوائي مصفوفة مشكلة معاكسة لتحليله، أي تركيب المعلمات الأربع لهوائي المصفوفة (العدد الإجمالي للعناصر، والتوزيع المكاني للعناصر، وتوزيع سعات الإثارة لكل عنصر، وتوزيع أطوار الإثارة لكل عنصر) في ظل خصائص إشعاعية معينة، بحيث تلبي خصائص الإشعاع الخاصة بالمصفوفة متطلبات محددة، أو بحيث تكون المصفوفة ' نمط ا...

ما هو هوائي ؟ أن هوائي هو جهاز يستخدم ل إرسال واستقبال الموجات الراديوية . إنه مكون رئيسي في أنظمة الاتصالات اللاسلكية، قادر على تحويل التيارات الكهربائية عالية التردد (التي تتدفق في خطوط النقل) إلى الموجات الكهرومغناطيسية (التي تنتشر عبر الفضاء الحر)، والعكس صحيح. تُستخدم الهوائيات على نطاق واسع في البث الإذاعي والتلفزيوني والاتصالات المتنقلة، الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، أنظمة الرادار ، والعديد من المجالات الأخرى. على وجه التحديد، تشمل وظائف الهوائي ما يلي: إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية: على الجانب المرسل، يقوم الهوائي بتحويل الطاقة الكهربائية عالية التردد التي تولدها المعدات الإلكترونية إلى موجات راديوية ويشعها إلى الفضاء المحيط للنقل لمسافات طويلة. استقبال الموجات الكهرومغناطيسية: على صعيد الاستقبال، يلتقط الهوائي الموجات الراديوية من الفضاء ويحوّلها إلى تيارات كهربائية عالية التردد. تُعالَج هذه الإشارات بعد ذلك - مثل إزالة التضمين والتضخيم وفك التشفير - لاستعادة المعلومات أو البيانات الأصلية. تحويل الطاقة: يعمل الهوائي كوسيلة لـ تحويل الطاقة ، نقل الطاقة بكفاءة بين الموجات الموجهة (في خطوط النقل) والموجات في الفضاء الحر (الموجات الراديوية). الاتجاهية والاستقطاب: العديد من الهوائيات لها مواصفات محددة الاتجاهية و الاستقطاب صفات. الاتجاهية يشير إلى قدرة الهوائي على إشعاع أو استقبال الطاقة بشكل أكثر فعالية في اتجاهات معينة مقارنة بالاتجاهات الأخرى. الاستقطاب يصف اتجاه المجال الكهربائي للموجة الراديوية المنبعثة أو المستقبلة بواسطة الهوائي. تساعد هذه الخصائص على تحسين أداء الاتصال وتقليل التداخل وتوسيع مسافة الاتصال. مطابقة المعاوقة: لضمان الحد الأدنى من انعكاس الإشارة وفقدان الطاقة أثناء النقل، يجب أن يكون الهوائي مطابقة المعاوقة مع خط النقل (خط التغذية). هذا يعني أن معاوقة دخل الهوائي يجب أن تتطابق مع المعاوقة المميزة للخط لضمان نقل الطاقة بكفاءة. تعزيز الإشارة والتغطية: في بعض الأنظمة، يتم استخدام الهوائيات لـ تعزيز قوة الإشارة أو توسيع التغطية . على سبيل المثال: في محطات القاعدة المتنقلة يمكن للهوائيات ذات الكسب العالي توسيع مناطق تغطية الإشارة. في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية تعمل الهوائيات الاتجاهية وعالية الكسب على تحسين جودة استقبال الإشارة وموثوقيتها....

لماذا تعد مطابقة المعاوقة ضرورية WWW.WHWIRELESS.COM الوقت المقدر للقراءة: 15 دقيقة الفرق الأكبر بين تردد الراديو تكمن أهمية الترددات اللاسلكية (RF) والأجهزة في مطابقة المعاوقة، والسبب في ذلك هو انتقال المجالات الكهرومغناطيسية. وكما نعلم جميعًا، فإن المجال الكهرومغناطيسي هو التفاعل بين مجال كهربائي ومجال مغناطيسي. يحدث الفقد في وسط النقل لأن المجال الكهربائي يُسبب تذبذبات في تأثيره على الإلكترونات. كلما زادت تكرار كلما زاد عدد دورات الموجات الكهرومغناطيسية في خط نقل ذي طول متساوٍ، زاد تردد تغيرات التيار. ونتيجةً لذلك، يزداد فقدان الحرارة الناتج عن التذبذبات، مما يؤدي إلى خسائر أكبر في خط النقل. عند الترددات المنخفضة، نظرًا لأن الطول الموجي أطول بكثير من خط النقل، فإن الجهد والتيار على خط النقل في الدائرة يظلان دون تغيير تقريبًا، وبالتالي فإن خسارة خط النقل صغيرة جدًا. وفي الوقت نفسه، إذا حدث انعكاس أثناء إخراج الموجة، فإن تراكب الموجة المنعكسة مع موجة الإدخال الأصلية قد يؤدي إلى انخفاض في جودة الإشارة ويقلل أيضًا من كفاءة نقل الإشارة . سواء كنت تعمل على الأجهزة أو أنظمة الترددات الراديوية الهدف هو تحقيق الأفضل نقل الإشارة ولا أحد يريد أن تضيع الطاقة في الدائرة. عندما تكون مقاومة الحمل مساوية للمقاومة الداخلية لمصدر الإشارة، يمكن للحمل الحصول على أقصى طاقة خرج. وهذا ما يُشار إليه عادةً بمطابقة المعاوقة. من المهم ملاحظة أن المطابقة المترافقة تهدف إلى نقل الحد الأقصى للطاقة. وفقًا لصيغة معامل انعكاس الجهد (Gamma = Z_L - Z_0Z_L + Z_0)، فإن (Gamma) لا يساوي 0 في هذا الوقت، مما يعني وجود انعكاس للجهد. في حالة المطابقة الخالية من التشويه، تكون المعاوقات متساوية تمامًا، فلا يوجد انعكاس للجهد. مع ذلك، لا تصل قدرة الحمل إلى الحد الأقصى في هذه الحالة. خسارة العودة (RL) = \( -20\log|\Gamma| \) نسبة الموجة الدائمة للجهد (VSWR) = \( \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|} \) العلاقة بين نسبة الموجة الدائمة و كفاءة النقل كما هو موضح في الجدول أدناه: تتضمن مطابقة المعاوقة عملية حسابية شاقة. لحسن الحظ، لدينا مخطط سميث، وهو أداة أساسية لمطابقة المعاوقة. مخطط سميث عبارة عن رسم تخطيطي يتكون من عدة دوائر متقاطعة. عند استخدامه بشكل صحيح، يُمكّننا من الحصول على معاوقة مطابقة لنظام يبدو معقدًا دون أي حسابات. كل ما نحتاجه هو قراءة البيانات وتتبعها على طول الخطوط الدائرية. ## طريقة مخطط سميث 1. بعد توصيل مكون المكثف على التوالي، تتحرك نقطة المعاوقة عكس اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة المقاومة الثابتة التي توجد عليها. 2. بعد توصيل مكون المكثف التحويلي، تتحرك نقطة المعاوقة في اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة التوصيل الثابت التي توجد عليها. 3. بعد توصيل مكون المحث على التوالي، تتحرك نقطة المعاوقة في اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة المقاومة الثابتة التي توجد عليها. 4. بعد توصيل مكون محث التحويلة، تتحرك نقطة المعاوقة عكس اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة التوصيل الثابت التي توجد عليها. 5. بعد توصيل مكون مفتوح جزئيًا، تتحرك نقطة المعاوقة في اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة التوصيل الثابت التي توجد عليها. 6. بعد توصيل مكون قصير الطرف، تتحرك نقطة المعاوقة عكس اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة التوصيل الثابت التي توجد عليها. 7. بعد توصيل مكون خط النقل المتسلسل، تتحرك نقطة المعاوقة في اتجاه عقارب الساعة على طول دائرة الموجة المستقرة الثابتة. WWW.WHWIRELESS.COM...

ما هو هوائي الربح، وهل الأعلى هو الأفضل دائمًا؟ WWW.WHWIRELESS.COM يُقدر أن يستغرق إنهاء القراءة 10 دقائق لنناقش ماهية كسب الهوائي، وما إذا كانت القيمة الأعلى تُفضّل دائمًا. في الواقع، يعتمد الأمر كليًا على استخدام الهوائي. لنأخذ مصباحًا يدويًا كمثال: إذا أزلت العاكس، ستقلّ شدة الضوء بشكل واضح. ومع ذلك، إذا كنت بحاجة إلى مصدر ضوء شامل الاتجاهات لإضاءة الغرفة بالتساوي، فإن إزالة العاكس للسماح للضوء بالانتشار بالتساوي هو الأنسب. على العكس، إذا كان الهدف هو إنشاء ليزر، فإن استخدام عدسة لتركيز كل ضوء المصباح في شعاع ضيق يُعدّ تحسينًا بلا شك. لكن هذا الشعاع المركّز غير مناسب لإضاءة غرفة كاملة. تُسمى ظاهرة تركيز الضوء في اتجاه محدد بالاتجاهية، وتُسمى درجة التركيز بالكسب. في مجال الهوائيات، يتشابه هذان المفهومان إلى حد كبير مع مفهومي مصدر الضوء. تخيّل... هوائي يشعّ طاقةً موحّدةً في جميع الاتجاهات كالشمعة؛ وهو مُشعّ متساوي الخواص غير اتجاهي. تقنيًا، يُعرَّف هذا بأنه 0 ديسيبل، ما يعني أن طاقة الإشعاع متساوية في جميع الاتجاهات. الآن، إذا وضعت مرآة بجانب الشمعة، فستُغير المرآة توزيع طاقة الضوء وتُعطي الشمعة اتجاهها. ستجعل المرآة نصف الغرفة أظلم والنصف الآخر أكثر سطوعًا لأن الضوء ينعكس ويتركز في اتجاه واحد. ينطبق هذا النهج المتمثل في "سرقة" الطاقة وإعادة توجيهها من اتجاهات أقل ملاءمة لتعزيزها في اتجاهات معينة أيضًا على الهوائيات . لذلك، لا تُولّد الهوائيات طاقة راديوية؛ بل تنقلها أو تُوجّهها أو تُركّزها في اتجاه مُحدّد. تُعرف هذه الخاصية الاتجاهية باسم "الكسب". تستطيع المرآة إعادة توجيه نصف طاقة الشمعة، مما يجعلها تبدو أكثر سطوعًا بمرتين في اتجاهات مُعيّنة - أي ما يُعادل شمعتين. في هذه الحالة، نقول إن المرآة تُوفّر كسبًا قدره 3 ديسيبل لأنها تُضاعف الطاقة. ومن المهم أن نذكر أن وحدة القياس هوائي الكسب هو الديسيبل (dB). ومع ذلك، فهو عادةً ما يكون نسبيًا بالنسبة إلى هوائي مرجعي. عادةً، تُستخدم شدة إشعاع هوائي متعدد الاتجاهات أو هوائي ثنائي القطب نصف الموجة بنفس قدرة الدخل في اتجاه معين كقيمة مرجعية. عند استخدام هوائي متعدد الاتجاهات كمرجع، يُشار إليه بـ dBi (i - متساوي الخواص)، وعند استخدام هوائي ثنائي القطب متماثل نصف الموجة كمرجع، يُشار إليه بـ dBd (d - ثنائي القطب). من تعريف كسب الهوائي، يُفهم أنه يُشير إلى النسبة المربعة لشدة المجال الكهربائي (أي نسبة القدرة) الناتجة عن هوائي فعلي وعنصر إشعاع مثالي في نفس النقطة من الفضاء عند تساوي طاقة الدخل. وهو يصف كميًا درجة تركيز الهوائي وإشعاعه لطاقة الدخل. أداء المكسب لـ هوائي يُمثَّل الكسب الهوائي (أو نمط الإشعاع) في اتجاهات مختلفة. كلما كان الفص الرئيسي أضيق والفصوص الجانبية للنمط أصغر، كان الكسب أعلى. تتميز جميع الهوائيات بدرجة معينة من التوجيه، ويعكس تباين الكسب عبر مختلف الاتجاهات هذه التوجيه. حتى الهوائيات متعددة الاتجاهات لها "نقاط عمياء" أو "نقاط صفرية" في أنماط إشعاعها. بعد فهم المعنى الحقيقي للكسب، يُمكننا تحديد ما إذا كان الكسب الأعلى أو الأدنى مُفضّلاً لأي تطبيق مُحدد. يجب توجيه هوائي عالي الكسب، مثل المصباح اليدوي، في اتجاه مُحدد. على الرغم من أن الهوائي لا يُولّد طاقة تردد لاسلكي جديدة، إلا أن اتجاهيته تنقل الإشارة بفعالية إلى الموقع المُستهدف. ومع ذلك، إذا كنت تريد لاسلكي لتغطية الغرفة بأكملها بالتساوي، قد لا تحتاج إلى الكسب أو الاتجاهية التي يوفرها. وذلك لأن الكسب يسرق طاقة الإشعاع من اتجاهات معينة لتع...