الميكروويف نطاق من الموجات الكهرومغناطيسية، والهوائي جهاز يربط خط النقل بالفضاء، والدليل الموجي بنية توجه الطاقة في مسار محدد. أي إن الميكروويف موجة، والهوائي جهاز إشعاع واستقبال، والدليل الموجي بنية نقل موجه.
التردد والطول الموجي
تختلف حدود مصطلح الميكروويف باختلاف المرجع؛ ومن التعريفات الواسعة 300 MHz–300 GHz، بما يقابل تقريباً 1 m–1 mm في الفضاء الحر. لا تفترض حداً أدنى واحداً لكل المجالات دون تعريف.
من λ = c/f نحصل على نحو 12.2 cm عند 2.45 GHz، ونحو 3.00 cm عند 10 GHz. قد يختلف تغير الطور داخل مادة أو دليل عن الفضاء الحر عند التردد نفسه.
ماذا يفعل الهوائي
يشع هوائي الإرسال الطاقة RF التي تصل إليه، بينما يربط هوائي الاستقبال جزءاً من المجال الساقط بدائرة الاستقبال. يحدد التصميم والتردد الكسب والنمط والاستقطاب والمطابقة.
لا يضمن اسم الميكروويف سرعة بيانات عالية أو مدى معيناً. نحتاج عرض الإشارة والتضمين والضوضاء وبنية الشبكة أيضاً. الميكروويف جزء من موجات الراديو، وليس شيئاً منفصلاً عنها تماماً.
دور الدليل الموجي
يوجه الدليل المعدني المجوف المجال بمودات توافق شروط الجدران. المقطع المستقيم المغلق ليس عادة الجزء المخصص للإشعاع الخارجي. ويمكن للفتحة أو البوق أو الشقوق المصممة تكوين بنية هوائي.
في الدليل المستطيل المجوف المتجانس مع a > b يكون TE10 عادة المود الأساسي. وفي الهواء fc = c/(2a). لدليل WR-90 عرض 22.86 mm وقطع نحو 6.56 GHz، مع نطاق استخدام شائع 8.2–12.4 GHz.
لماذا نستخدم الدليل
قد يناسب بعض أنظمة الميكروويف من حيث الفقد أو القدرة أو الواجهات الميكانيكية. لكن لا توجد قاعدة بأنه أفضل دائماً من الكابل المحوري فوق 2 GHz، أو أن كل دليل يفقد أقل من 0.1 dB/m.
تعمل الكابلات والموصلات المحورية المناسبة عند ترددات مرتفعة أيضاً. قارن المرونة والحجم والانتقالات والطول الكلي في ظروف متكافئة.
مثال لمسار الإشارة
| الجزء | الوظيفة |
|---|---|
| دوائر الإرسال والاستقبال | توليد الإشارة ومعالجتها وتضخيمها. |
| الكابل أو الدليل | نقل الطاقة RF بين الأجزاء. |
| الانتقال والمرشح | ربط الواجهات واختيار الترددات. |
| البوق أو العاكس أو المصفوفة | الإشعاع وتكوين الاستجابة المكانية. |
يختلف ترتيب الأجزاء وتكوينها بين الأنظمة. إضافة دليل لا تصنع وحدها الاستقطاب والتوجيه المطلوبين.
فرن الميكروويف والاتصالات
الفرن جهاز وليس اسماً آخر للموجة نفسها. يربط طاقة المولد بالحجرة حيث تمتصها المواد وتتحول إلى حرارة. أما نظام الاتصال فيتعامل مع إشارة تحمل معلومات وتوزيعها في الفضاء.
قد تتداخل الترددات لكن الغرض والقدرة والبنية تختلف. تعمل أفران منزلية كثيرة قرب 2.45 GHz؛ وليس ذلك تردد كل رادار أو محطة فضائية.
تعتمد كفاءة تحويل الكهرباء إلى تسخين على التغذية والمولد والحمل والاقتران. لا تستخدم نسبة 70% موحدة لكل الأفران بوصفها كفاءة هوائي.
معايير الاختيار
حدد التردد والمودات والقدرة والفقد والمطابقة والاستقطاب والواجهات. يقيس VNA خصائص المنافذ؛ أما الكسب والنمط فيحتاجان قياسات هوائي مناسبة.
توضح تسميات التردد في ITU التصنيف، وتشرح معادلات الدليل الانتشار. قارن مكونات Dolph Microwave وفق المسار الكامل لا الاسم فقط.
