الهوائيات هي مكونات أساسية في أنظمة الاتصالات اللاسلكية ، حيث تلعب دورًا مهمًا في نقل الإشارات واستلامها. وهي تأتي في أنواع مختلفة ، كل منها مصمم لتطبيقات وبيئات محددة. من بين هذه ، الهوائيات الاتجاهية وغير الاتجاهية هما فئتان أساسيتان. يعد فهم الاختلافات بين هذين النوعين من الهوائيات أمرًا حيويًا لتحسين أنظمة الاتصالات. هذه المقالة تتحول إلى التعاريف والوظائف والاختلافات الرئيسية بين الهوائيات الاتجاهية وغير الاتجاهية.
ما هو هوائي الاتجاه؟
أ هوائي الاتجاه ، كما يوحي الاسم ، يركز الإشارة في اتجاه معين. تم تصميم هذا النوع من الهوائي لإرسال واستلام الإشارات بشكل أساسي في اتجاه واحد ، مما يوفر شعاعًا مركّزًا من موجات الراديو. تستخدم الهوائيات الاتجاهية بشكل شائع في التطبيقات التي يلزم فيها الاتصال لمسافات طويلة ، كما هو الحال في روابط الاتصالات من نقطة إلى نقطة ، والاتصالات الأقمار الصناعية ، وأنظمة الرادار.
الخصائص الرئيسية للهوائيات الاتجاهية:
ربح عالي: الهوائيات الاتجاهية لها مكاسب أعلى مقارنة بالهوائيات غير الاتجاهية. يشير الكسب إلى قدرة الهوائي على تركيز الطاقة في اتجاه معين ، مما يعزز قوة الإشارة ويمتد نطاق الاتصال.
عرض الحزمة الضيقة: عرض شعاع هوائي اتجاهي ضيقة ، مما يعني أنه يركز الإشارة في اتجاه معين. تساعد هذه الخاصية في تقليل التداخل من الإشارات غير المرغوب فيها وتحسين جودة الإشارة.
أنواع الهوائيات الاتجاهية: تشمل الأنواع الشائعة من هوائيات الاتجاه هوائيات Yagi ، هوائيات الطبق المكافئ ، والهوائيات القرنية. كل نوع له مجالات التصميم والتطبيق الفريدة.
التطبيقات: تستخدم الهوائيات الاتجاهية على نطاق واسع في تطبيقات مثل شبكات Wi-Fi ، ومحطات القاعدة الخلوية ، والبث التلفزيوني. كما أنها تستخدم في أنظمة الاتصالات الهواة والاتصالات الطارئة.
ما هو هوائي غير الاتجاه؟
هوائي غير الاتجاه ، المعروف أيضًا باسم هوائي متعدد الاتجاهات ، يشع ويتلقى إشارات بالتساوي في جميع الاتجاهات. تم تصميم هذا النوع من الهوائي لتوفير تغطية 360 درجة ، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تحتاج إلى نقل الإشارة أو استلامها من اتجاهات متعددة.
الخصائص الرئيسية للهوائيات غير الاتجاهية:
تغطية موحدة: توفر الهوائيات غير الاتجاهية تغطية موحدة في جميع الاتجاهات ، مما يضمن نقل الإشارة واستلامها من أي زاوية. هذه الخاصية تجعلها مناسبة لأجهزة الاتصالات المحمولة والمحمولة.
كسب أقل: بالمقارنة مع الهوائيات الاتجاهية ، فإن الهوائيات غير الاتجاهية لها ربح أقل. هذا يعني أن قوة الإشارة يتم توزيعها بالتساوي في جميع الاتجاهات ، مما يؤدي إلى نطاق اتصال أقصر.
أنواع الهوائيات غير الاتجاهية: تشمل الأنواع الشائعة من الهوائيات غير الاتجاهية هوائيات ثنائي القطب ، هوائيات السوط ، والهوائيات الطلية. هذه الهوائيات بسيطة في التصميم وسهلة التثبيت.
التطبيقات: يتم استخدام الهوائيات غير الاتجاهية بشكل شائع في التطبيقات مثل البث الإذاعي FM و AM والهواتف المحمولة والموجهات اللاسلكية. كما أنها تستخدم في أنظمة الاتصالات البحرية والطيران.
الاختلافات بين الهوائيات الاتجاهية وغير الاتجاهية
يعد فهم الاختلافات بين الهوائيات الاتجاهية وغير الاتجاهية أمرًا بالغ الأهمية لاختيار الهوائي المناسب لتطبيق معين. فيما يلي الاختلافات الرئيسية:
تركيز الإشارة:
الهوائيات الاتجاهية: ركز الإشارة في اتجاه معين ، مما يوفر شعاعًا مركّزًا من موجات الراديو.
الهوائيات غير الاتجاهية: تشع وتلقي الإشارات بالتساوي في جميع الاتجاهات ، مما يوفر تغطية 360 درجة.
يكسب:
الهوائيات الاتجاهية: لها مكسب أعلى ، مما يؤدي إلى إشارة أقوى ونطاق اتصال ممتد.
الهوائيات غير الاتجاهية: لها مكسب أقل ، مما يؤدي إلى نطاق اتصال أقصر.
عرض العاصفة:
الهوائيات الاتجاهية: لها عرض شعاع ضيق ، مع التركيز على الإشارة في اتجاه معين وتقليل التداخل.
الهوائيات غير الاتجاهية: لديك عرض عريض واسع ، مما يوفر تغطية موحدة في جميع الاتجاهات.
التطبيقات:
الهوائيات الاتجاهية: تستخدم في التطبيقات التي تتطلب اتصالًا طويلًا ونقل الإشارة المركزة ، مثل روابط من نقطة إلى نقطة واتصالات عبر الأقمار الصناعية.
الهوائيات غير الاتجاهية: تستخدم في التطبيقات التي تتطلب تغطية 360 درجة ، مثل الاتصالات المحمولة ، والبث ، والشبكات اللاسلكية.
تعقيد التصميم:
الهوائيات الاتجاهية: عادة ما يكون لها تصميم أكثر تعقيدًا ، تتضمن عناصر مثل العاكسات والمديرين لتركيز الإشارة.
الهوائيات غير الاتجاهية: عمومًا لها تصميم أبسط ، مما يجعلها أسهل في التثبيت والصيانة.
تدخل:
الهوائيات الاتجاهية: أقل عرضة للتداخل من الإشارات غير المرغوب فيها بسبب شعاعها المركزة.
الهوائيات غير الاتجاهية: أكثر عرضة للتداخل لأنها تتلقى إشارات من جميع الاتجاهات.
خاتمة
باختصار ، يعتمد الاختيار بين الهوائيات الاتجاهية وغير الاتجاهية على المتطلبات المحددة لنظام الاتصال. تعد الهوائيات الاتجاهية مثالية للتطبيقات التي تتطلب اتصالًا طويلًا ونقل الإشارة المركزة ، في حين أن الهوائيات غير الاتجاهية مناسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى تغطية موحدة في جميع الاتجاهات. يمكن أن يساعد فهم الاختلافات الرئيسية بين هذين النوعين من الهوائيات في اختيار الهوائي المناسب للأداء الأمثل والكفاءة في أنظمة الاتصالات اللاسلكية.
