الهوائيات wifi هي مكونات مهمة في أجهزة شبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN). تتمثل وظيفتهم الأساسية في إرسال (إشعاع) واستلام إشارات موجة الراديو لتمكين الاتصالات اللاسلكية بين الأجهزة (مثل أجهزة التوجيه والهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة المنزل الذكية).

تخيل الهوائي كأذنين 'الفم ' و '' من الإشارات اللاسلكية:

إرسال الإشارات (TX): عندما يحتاج جهازك (مثل الهاتف المحمول) إلى نقل البيانات ، يقوم الهوائي بتحويل الإشارات الكهربائية التي تم إنشاؤها بواسطة الدائرة الداخلية للجهاز إلى موجات كهرومغناطيسية (موجات الراديو) ويشعها بفعالية إلى الفضاء.

استلام الإشارات (RX): عندما تحتاج البيانات إلى استلام البيانات من أجهزة أخرى (مثل أجهزة التوجيه اللاسلكية) ، يكون الهوائي مسؤولاً عن التقاط الموجات الكهرومغناطيسية في الفضاء وتحويلها إلى إشارات كهربائية للدائرة الداخلية للجهاز للمعالجة.

الميزات والوظائف الرئيسية:

تغطية الإشارة والقوة: يؤثر تصميم وأداء الهوائي بشكل مباشر على مسافة الإرسال وقوة إشارة wifi. يمكن للهوائيات ذات الربح الأعلى (عادةً المقاسة في DBI) أن تشع طاقة الإشارة بشكل أكثر تركيزًا في اتجاه معين ، وبالتالي الحصول على مسافة انتقال أطول أو اختراق إشارة أقوى في اتجاه معين (لكن زاوية التغطية قد تصبح أضيق).

اتجاهية الإشارة:

الهوائيات متعددة الاتجاهات: الأكثر شيوعًا في أجهزة التوجيه المنزلية. إنهم يشعون/يتلقون الإشارات بالتساوي 360 درجة أفقيًا ، مما يوفر تغطية شاملة ، ومناسبة للسيناريوهات التي تحتاج إلى تغطية غرف أو أرضيات متعددة. تتناقص قوة الإشارة بالتساوي مع المسافة.

الهوائيات الاتجاهية: تركيز طاقة الإشارة في اتجاه محدد ضيق نسبيا (شعاع) للنقل والاستقبال. يمكن أن يزيد هذا بشكل كبير من مسافة الإرسال وقدرة مضادة للتداخل في اتجاه معين ، وغالبًا ما يتم استخدامه في سد نقطة إلى نقطة (مثل توصيل مبنيين) أو عندما تحتاج الإشارة إلى تعزيز في منطقة معينة (مثل نهاية ممر طويل). تشمل الأنواع الشائعة من الهوائيات الاتجاهية هوائيات Yagi ، الهوائيات المسطحة ، الهوائيات المكافئة ، إلخ.

دعم التردد: تحتاج هوائيات WiFi الحديثة إلى دعم نطاقات تواتر التشغيل المحددة (مثل 2.4 جيجاهرتز ، 5 جيجا هرتز ، وحتى 6 جيجا هرتز ل wifi 6e/7). يمكن أن تعمل الهوائيات المزدوجة أو متعددة النطاق في نطاقات تردد متعددة في نفس الوقت وتتوافق مع معايير WiFi المختلفة (مثل 802.11n/AC/AX).

الاستقطاب: الأمواج الكهرومغناطيسية المشع بواسطة الهوائي لها اتجاه حقل كهربائي محدد (الاستقطاب) ، مثل الاستقطاب الرأسي أو الاستقطاب الأفقي أو الاستقطاب الدائري. من أجل الحصول على أفضل تأثير للإرسال ، يجب مطابقة أوضاع الاستقطاب للأطراف التواصل قدر الإمكان. تستخدم معظم أجهزة WiFi الهوائيات المستقطبة رأسياً.

النماذج والتطبيقات الشائعة:

الهوائي المدمج: مدمج داخل الجهاز (مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ومعظم أجهزة التوجيه المنزلية) ، وعادة ما يكون حجمًا صغيرًا في الحجم ، ومعظمهم من التصميم الاتجاهي أو الاتجاه الضعيف.

الهوائي الخارجي: يتعرض للخارج من الجهاز ، وعادة ما يتم توصيله من خلال واجهة (مثل RP-SMA). يوفر هذا إمكانية استبدال ، ويمكن للمستخدمين اختيار الهوائيات ذات المكاسب المختلفة ودايتيدات مختلفة وفقًا لاحتياجاتهم (مثل التغطية المحسّنة والاتصال الاتجاهي). يستخدم بشكل شائع في أجهزة التوجيه عالية الأداء وبطاقات الشبكة اللاسلكية ونقاط الوصول (APS) وأجهزة الجسر.

نظام متعدد أنتينا: عادة ما يتم تجهيز أجهزة WiFi الحديثة (وخاصة أجهزة التوجيه التي تدعم تقنية MIMO) بهوائيات متعددة (مثل 2x2 ، 3x3 ، 4x4). تعمل هذه الهوائيات معًا لاستخدام تقنية الدفق المكاني لإرسال واستقبال تدفقات بيانات متعددة في وقت واحد ، مما يؤدي إلى تحسين سرعة وسعة وموثوقية الشبكات اللاسلكية.