الهوائيات

الهوائيات _800x600

الهوائيات _800x600

يعتبر الهوائى أهم جزء فى أجهزة الاتصالات (إرسال واستقبال).
جميع الهوائيات تصنع على أساس طول الموجة , وأي هوائي يمكنه أن يلتقط أي موجة، ولكن الإشارة المستلمة تكون ضعيفة جداً لعدم تناسب الهوائي مع الطول الموجي للمستلم .
الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر فى الفضاء بسرعة الضوء التى هى 3oo,oooooo متر ثانية , هي تغيرات تحدت فى الدوائر الكهربائية والمغناطيسية فى أجهزة الاتصالات , ويوجد أنواع كثيرة من الهوائيات تتفاوت أبعادها و أشكالها حسب نوع الاتصال وبالإمكان إيجاد الطول الموجي بالعملية الحسابية التالية:

الطول الموجي (بالمتر) = سرعة الضوء / متر ثانية على التردد HZ/ثانية. هناك هوائيات سلكية ببساطتها وتركيبها حيت يمكن لأي سلك معدني أن يستخدم كهوائي إرسال واستقبال ولكن هنا يتطلب استخدم أسلاك بأشكال و أطوال مختلفة حتى نحصل على مواصفات محددة للهوائي. للهوائي معاملات عبرها تستطيع تحديد نوع الهوائي في إرسال و استقبال الإشارة، وتعرف باسم ANTENNA PARAMATERS . وهي كالتالي :-

1- شكل الإشعاع RADIATION PATTERN
هو ما يعرف بنسق الإشعاع , و هو شكل الشعاع الخارج من الهوائي , حيث أن هذا الإشعاع له شكل معين و اتجاه معين وبهذه الطريقة تستطيع تحديد أماكن استقبال الإشارة وخاصة المناطق الواقعة داخل هذا الشعاع الاشعاعي .

2- مقاومة الإشعاع RADIATION RESISTANCE
لكي يشع الهوائي الطاقة الواصلة له من جهاز المرسل , يفترض وجود مقاومة للهوائى تعادل مقاومة الخرج للجهاز المرسل، و تعرف هذه المقاومة بمقاومة البت ,عندما تكون مقاومة الإشعاع أكبر، في هذه الحالة تكون جودة الهوائي أفضل ,وكلما زادت مقاومة الإشعاع زادت قدرة الهوائي على إرسال الاشارة الى مسافات بعيده.

3- التــــكبـيــر GAIN
هى مقياس لقدرة الهوائي على تكبير طاقة البت (الخارجة) منه فى مساحة أقل , ولكن إذا كبرت هذه الطاقة فى مساحة معينة زادت جودة الإشارة فى تلك المنطقة .

4- النطاق BROAD BAND
هو مقياس لمدى الترددات التى يستطيع الهوائي أن يرسلها أو يستقبلها لأن لكل هوائي مدى معين يقوم بحسابه المصنعون.

5- مقاومة الدخل IN PUT IMPEDANCE
هى مقياس قيمه المقاومة الداخلية للهوائي , حيت من المفروض أن تكون تلك القيمة مساوية لقيمة معاوقة الخرج للكيبل المستخدم فى نقل الإشارة للهوائي , حتى يتم نقل أكبر طاقة ممكنة للإشارة. الكابلات المتوافرة فى الأسواق غالباً لها مقاومات 50 OHM,75 OHM AND 300 OHM.

6 القطبية POLARIZATION
هو تحديد إتجاه الهوائي في الإرسال و الاستقبال , بحيث يكون هوائي الإرسال و الاستقبال بنفس القطبية حتى يتم استقبال الإشارة بشكل جيد , فمثلا :
القطبية الأفقية HOROZINTAL.
القطبية الرأسية . VERTICAL.
القطبية الدائرية. CIRCUILAR.

انــــواع الهــــوائيـــــات
هناك عدة أنواع من هوائيات تتفاوت أبعادها و أشكالها بشكل كبير جدآ حسب نوع نظام الاتصالات ومنها :-

ثنائى القطبي DIPOLE :
يعتبر النوع الأكثر انتشاراً ,فهو عبارة عن سلكين من مادة النحاس أو الألمونيوم مستقيمين ,حيت يتم تغذية كل من أطرافهم عن طريق كيبل مزدوج بحيت يكون طول السلك يساوى ربع الطول الموجي ,حيت يكون طول السلكين مساوياً لنصف طول الموجة، يؤدي هذا إلى استقبال أفضل و إرسال أكبر طاقة من الإشارة .

1 (1)

الهوائي المقفول : FOLDED DIPOLE
هو شبيه بالهوائي القطبي , حيت يثم ثني سلك بطول (أطول قليلا) من طول الموجة .. ويتم ربط خط النقل بمنتصف أحد ضلعي المستطيل , حيت يؤدي ذلك إلى زيادة التيار المار في الهوائي إلى الضعف، مما يؤدي إلى ارتفاع طاقة الإرسال والإستلام , و يستخدم فى الاتصالات اللاسلكية وفي هوائي التلفزيون .

2

أحادي القطب MONO POLE :
هو يشبه الهوائي ثنائي القطب و لكن تستخدم فيه سلك واحد فقط , بحيث يكون مساوياً لربع طول الموجة , و لأهميته يستخدم بكثرة في أجهزة الاتصالات اللاسلكية لأن الشعاع الخارج منه يكون موازياً لسطح الأرض هذا يؤذي إلى تغطية مسافة معينة , يستخدم فى سيارات الإسعاف والشرطة .

3 (1)

هوائي ياغي YAGI:
يعتبر هذا النوع من الهوائيات من أبسط أنواع الهوائيات المصفوفة لاستقبال الإشارات التلفزيونية ويعود تسميته باسم ياغي نسبة للشخص المخترع .

يتكون هذا الهوائي من ثلاثة عناصر وهي :-

1-THE REFLECTOR –REFL .
2-THE DRIVER ELEMENT – DE.
3-THE DIRECTORS- DIR.

بحيث مع الدايبول عدة أسلاك تعرف بالعاكس وإذا كان أقصر يعرف بموجه , بحيث يقوم العاكس بعكس الإشارة على الدايبول , و يقوم الموجه بتركيز الإشارة على الديبول و ذلك لتحسين كفاءة الاستقبال .

4 (1)

الهوائي الطبقي :D ISH ANT
عبارة عن طبق معدني يقوم بعكس الإشارة وتجميعها على البؤرة حيث يوجد عنصر الإرسال والاستقبال .

تستخدم الهوائيات الطبقية ( الصحن) فى معظم الأنظمة التى تعمل كأنظمة الميكروييف , والأنظمة الاقمار الصناعية حيث تتراوح أقطار الصحون المستخدمة فى هذه الأنظمة بين عدة عشرات من السنتمترات , مثل الصحون المستخدمة فى التقاط الإشارات التلفزيونية من الأقمار الصناعية .

• الهوائي الشريطي MICRO STRIP ANT:
عبارة عن شريط صغير الحجم ومصنوع من مادة مواصلة , حيث يتم وضعه على الدائرة الإلكترونية لأجهزة الإتصالات الإلكترونية, و ذلك لصغر حجمه وخفة وزنه , ويستخدم بكثرة داخل أجهزة الموبايل .

5

الهوائي البوق HORN ANT:
عبارة عن هوائي على شكل مخروطي يشبه البوق مصنوع من مادة معدنية , حيث يتم وضع دوائر الارسال والاستقبال بداخله , يقوم هذا البوق بتركيز الإشارة وإعادة إرسالها إلى مدى أكبر وهو يستخدم في الترددات العالية .

6 (1)

الهوائي الحلزوني HELICAL ANT:
عبارة عن سلك ملفوف بطريقة حلزونية – وميزة هذا الهوائي أن له القدرة على إرسال واستقبال الإشارة لمسافات بعيدة .

7
وحدة توافقية الهوائي :( ANTENNA TUNING UNIT (ATU

10_29504_66

هي وحدة التوافقية للهوائي بحيث تعمل على تغير مقاومة الهوائي وذلك بتغير التردد , وتعمل هذه الوحدة فى خلق قوة مرتدة من الهوائي إلى جهاز الإرسال حيث قد تسبب هذه القوة عطب في الإرسال والاستقبال , ولتفادي ذلك، يتم وضع هذه الوحدة التوافقية لتوفير المقاومة المناسبة التي يراها المرسل , مهما تغيرت مقاومة الهوائي بتغير التردد وتكون بذلك الحماية لجهاز المرسل من أي عطب, وهي تعمل مع كثير من الترددات ولكن هناك بعض الأجهزة مبرمجة مع الوحدة التوافقية حيت تقوم آلياً بالعمل إذا تغير التردد .

ملاحظات هامة يجب مراعاتها عند العمل مع الهوائيات :-
1- وضع الهوائي بعيداً عن الأماكن التي يرتادها الناس .
2- يجب تثبيت الهوائي فى مكان مرتفع , وبعيداً عن خطوط الكهرباء والهوائيات الأخرى .
3- عدم العمل مع الهوائي أثناء البث منه .
4- تفقد الهوائي بشكل دوري للتأكد من الهوائي وجميع التوصيلات .