العربية العربية 
تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-10-29 المنشأ:محرر الموقع
كسب الهوائي: 'تقنية تركيز الطاقة' للأجهزة السلبية
الهوائي هو المكون الأساسي لنظام الاتصالات اللاسلكية ، وغالبًا ما تثير خاصية 'الكسب' الخاصة به تساؤلات: كجهاز سلبي، لا يقوم الهوائي نفسه بتضخيم قوة الإشارة، فلماذا يوجد 'كسب'؟ في الواقع، لا يصف كسب الهوائي تضخيم الطاقة، بل يصف قدرة الهوائي على تركيز الطاقة في اتجاه معين.
1. جوهر المكسب: إعادة توزيع الطاقة
جوهر كسب الهوائي هو تعزيز قوة الإشارة في الاتجاه المحدد من خلال التضحية بقدرة الإشعاع في اتجاهات أخرى. إنه مثل استبدال المصباح الكهربائي بمصباح يدوي: إجمالي الطاقة هو نفسه، ولكن يتم تركيز الضوء بواسطة عاكس يضيء بعيدًا.
تعريف الكسب: في حالة تساوي طاقة الإدخال، نسبة كثافات قدرة الإشارة المنتجة عند نفس النقطة في الفضاء بواسطة هوائي فعلي وعنصر إشعاع مثالي.
هناك مفتاحان لفهم كسب الهوائي:
كجهاز سلبي، لا يضيف الهوائي طاقة، ولكنه يعيد توزيع الطاقة؛
كسب الهوائي هو قيمة نسبية بالنسبة إلى هوائي مرجعي.
2. الكسب والاتجاه: وجهان لعملة واحدة
ويرتبط كسب الهوائي ارتباطًا وثيقًا بالنمط: فكلما كان الفص الرئيسي أضيق وكان الفص الجانبي للمخطط أصغر، زاد الكسب.
هوائي متعدد الاتجاهات: إشعاع 360 درجة في المستوى الأفقي وحدود الشعاع في المستوى الرأسي
هوائي اتجاهي: يركز الطاقة في شعاع ضيق
وفقًا لقانون حفظ الطاقة، عندما يكون كسب الهوائي موجبًا في بعض الاتجاهات، يكون الكسب في اتجاهات أخرى سالبًا.
3. التمثيل الكمي للكسب
وحدة | المرجع المرجعي | علاقة التحويل | سيناريو التطبيق |
DBI | هوائي المصدر النقطي المثالي (هوائي متناحٍ، النموذج النظري) | ديسيبل = ديسيبل + 2.15 | الحساب النظري والمقارنة العامة |
ديسيبل | هوائي ثنائي القطب نصف الموجة (هوائي قياسي قابل للتصنيع عمليا) | ديسيبل = ديسيبل - 2.15 | تسمية أداء الهوائي الفعلي |
على سبيل المثال، هوائي 0 ديسيبل يعادل 2.15 ديسيبل؛ يبلغ كسب هوائي المحطة الأساسية الاتجاهية GSM حوالي 18 ديسيبل، ويبلغ كسب هوائي المحطة الأساسية متعدد الاتجاهات حوالي 11 ديسيبل.
4. الطرق الشائعة لتحسين كسب الهوائي
والفكرة الأساسية هي تقليل عرض الفص في المستوى الرأسي، مع مراعاة متطلبات الإشعاع في المستوى الأفقي. تشمل التقنيات السائدة ما يلي:
زيادة حجم الهوائي: مثل الهوائي المكافئ، يرتبط الكسب بشكل إيجابي بالفتحة. الصيغة هي G (dBi) = 10L G { 4.5 × (D/lect0) ⊃2; } (D هو قطر القطع المكافئ و lect0 هو طول موجة العمل المركزية). كلما زاد الكسب.
اعتماد مصفوفة هوائي، أي ترتيب مجموعة من وحدات الهوائي وفقًا لقاعدة (مثل مصفوفة عمودية مكونة من أربعة عناصر) لتمكين تراكب الموجات الكهرومغناطيسية في نفس المرحلة في الاتجاه المستهدف، يمكن رفع مذبذب نصف موجة واحد (2.15 ديسيبل) إلى 8.15 ديسيبل.
تطبيق التقنيات الحديثة: تعمل الهوائيات الذكية على تركيز الطاقة الإشعاعية من خلال المصفوفات، كما تجمع تقنية MIMO بين هوائيات متعددة لتحسين نقل الإشارة. ويمكن تحسين مكاسب هذا النظام بشكل غير مباشر.
في الهندسة العملية، يحتاج اختيار كسب الهوائي إلى مراعاة العديد من العوامل، مثل متطلبات التغطية وحجم المعدات وبيئة التثبيت. على الرغم من أن الهوائي عالي الكسب يمكنه توسيع مسافة التغطية، إلا أنه يجلب أيضًا مشكلة تضييق الحزمة، الأمر الذي يتطلب محاذاة دقيقة.
منتجات الاتصالات المهنية
شركة Zhengzhou Leheng Electronic Technology.
Tel: 86-371-60911368
البريد الإلكتروني: info@global-antenna.com
موقع الكتروني: https://www.asialeren.com
