وصف موجز لتطبيقات الهوائي الاتجاهي المختلفة

الهوائي الاتجاهي هو نوع من الهوائيات التي يمكنها تركيز طاقة الإشارة للإشعاع أو الاستقبال في اتجاه معين، مع اتجاه قوي وكسب مرتفع، وهو مناسب للسيناريوهات التي تحتاج إلى اتصال لمسافات طويلة أو تقليل التداخل. الأنواع المختلفة من الهوائيات الاتجاهية لها مجالات تطبيق مختلفة بسبب الاختلافات الهيكلية والأداء، وفيما يلي الأنواع الشائعة وتطبيقاتها:

1. هوائي ياغي-أودا

الميزات:  بنية بسيطة (تتكون من مذبذب نشط، وعاكسات واتجاهات متعددة)، وكسب متوسط ​​(عادة 6-12 ديسيبل)، واتجاهية عالية، وتكلفة منخفضة.

التطبيقات:

ل  استقبال الإشارات التلفزيونية (وخاصة التقاط الإشارات التلفزيونية الأرضية الرقمية في المناطق النائية).

ل   الاتصالات اللاسلكية للهواة (على سبيل المثال الاتصالات الاتجاهية قصيرة إلى متوسطة المدى لمحطات HAM).

ل   مراقبة لاسلكية من نقطة إلى نقطة (نقل فيديو ثابت لمسافة قصيرة ، مثل مراقبة الخلية).

2. هوائي السجل الدوري

الميزات: عرض النطاق الترددي واسع للغاية (يمكن أن يغطي نطاقات تردد متعددة)، مكاسب معتدلة (5-15 ديسيبل)، استقرار الاتجاه، ومناسبة لنقل إشارة واسعة النطاق.

التطبيقات:

اتصالات الموجات القصيرة/الموجات القصيرة جدًا (مثل الاتصالات العسكرية، واتصالات الطوارئ، عندما يلزم تغطية نطاقات تردد متعددة).

الإرسال والاستقبال الإذاعي والتلفزيوني (خاصة في السيناريوهات التي تتطلب التوافق مع قنوات مختلفة).

اختبار التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) (لمحاكاة إشارات التداخل الاتجاهي واسعة النطاق).

3. هوائي مكافئ

الميزات: يتكون من عاكس مكافئ ومغذي، وله مكاسب عالية جدًا (عادةً 20-40 ديسيبل) وهو اتجاهي للغاية (عرض شعاع ضيق يصل إلى 0.1 درجة)، مما يجعله مناسبًا للاتصالات لمسافات طويلة.

التطبيقات:

ل  الاتصالات عبر الأقمار الصناعية (على سبيل المثال هوائي استقبال القنوات الفضائية 'وعاء صغير' 'وعاء كبير' ومحطة أرضية فضائية).

ل  اتصالات ترحيل الموجات الدقيقة (وصلات الموجات الدقيقة لمسافات طويلة لمشغلي الاتصالات، وتستخدم في المناطق الجبلية والصحاري وغيرها من المناطق التي يصعب فيها مد الألياف الضوئية).

مراقبة علم الفلك الراديوي  (مصفوفات هوائيات مكافئة كبيرة، مثل نظام 'عين في السماء' الصيني السريع).

4. هوائي اللوحة

الميزات:  اعتماد مجموعة ميكروستريب أو هيكل انعكاس مستو، فهو صغير الحجم، خفيف الوزن، متوسط ​​الكسب (8-20 ديسيبل) وسهل التثبيت.

التطبيقات:

·   تمديد الشبكة اللاسلكية (على سبيل المثال، توصيل شبكات WiFi لمسافات طويلة على مستوى المؤسسات لتوصيل الشبكات المحلية لمبنيين للمكاتب).

·  التغطية الاتجاهية لمحطات قاعدة 5G (تعزيز الإشارة لمناطق محددة، على سبيل المثال المناطق الحضرية الشاهقة ذات الكثافة السكانية العالية).

·  اتصالات الطائرات بدون طيار (رسم خرائط بعيدة المدى واستقبال إشارة التحكم للطائرات بدون طيار ذات الأجنحة الثابتة أو الطائرات بدون طيار متعددة المروحيات)

5. هوائي القرن

الميزات: ممتد إلى شكل قرن من نهاية الدليل الموجي، وله نطاق ترددي واسع، وVSWR منخفض، وكسب متوسط ​​(10-25 ديسيبل)، مما يجعله مناسبًا لنطاق الميكروويف.

التطبيقات:

·  أنظمة الرادار (مثل هوائيات الإرسال/الاستقبال للرادارات، على سبيل المثال، رادارات الطقس، ورادارات مراقبة الحركة الجوية).

·  قياسات الميكروويف (تستخدم في المختبر لمعايرة الهوائيات الأخرى أو لاختبار أجهزة الميكروويف).

·  تغذية الاتصالات عبر الأقمار الصناعية (كتغذية للهوائيات المكافئة لتركيز الإشارات على الأسطح العاكسة).

ملخصات​

يتمثل جوهر تطبيق الهوائيات الاتجاهية المختلفة في مطابقة متطلبات المسافة (مسافة قريبة/متوسطة/طويلة)، ونطاق نطاق التردد (النطاق الضيق/النطاق العريض) وظروف التثبيت (الحجم والوزن والقدرة على التكيف البيئي) للسيناريو. على سبيل المثال، تعتبر الهوائيات المكافئة مناسبة للاتصالات عبر الأقمار الصناعية عبر مئات الكيلومترات، في حين أن هوائيات ياغي أكثر ملاءمة لاستقبال الإشارات التلفزيونية على بعد بضعة كيلومترات، وتكون هوائيات اللوحة المسطحة أكثر فائدة في سيناريوهات الشبكات اللاسلكية المصغرة وخفيفة الوزن.