يصف كسب الطبق قدرة الهوائي على تركيز الإشعاع في اتجاه مقارنة بمشع متساوي الخواص. لفتحة دائرية، يقدّر بالعلاقة G = η(πD/λ)² ثم GdBi = 10 log10G. تحتاج إلى قطر الفتحة المفيد والطول الموجي وكفاءة الفتحة. كسب إلكترونيات LNB ليس جزءاً من هذه الصيغة.
الكسب والاتجاهية والتضخيم
تصف الاتجاهية توزيع الإشعاع، بينما يتضمن الكسب كفاءة الهوائي أيضاً. لا يصنع العاكس السلبي قدرة إضافية؛ يفضل اتجاهاً معيناً. وفي الاستقبال تقابل هذه الخاصية مساحة فعالة لجمع الطاقة من الاتجاه المطلوب.
أما وحدة LNB فتستخدم إلكترونيات مزودة بالطاقة لتضخيم الإشارة وتحويل ترددها. لا تعوض قيمة كسب إلكتروني مرتفعة غياب الإشارة أو ضوضاء النظام، ولا تحدد وحدها هامش الوصلة تحت المطر.
الخطوة 1: تحديد التردد
استخدم تردد الإشارة عند الهوائي، لا التردد الوسيط بعد التحويل. العلاقة λ = c/f حيث c ≈ 299792458 m/s. عند 12 GHz يكون الطول الموجي نحو 0.02498 m، أي نحو 25 mm.
الخطوة 2: قياس الفتحة المفيدة
مساحة الدائرة A = πD²/4. أدخل القطر والطول الموجي بوحدات متوافقة، مثل المتر. في الطبق المزاح، لا تمثل الأبعاد الظاهرة دائماً دائرة بسيطة؛ استخدم الهندسة أو القطر المكافئ المحدد للمنتج.
الخطوة 3: اختيار كفاءة موثقة
تمثل η نسبة المساحة الفعالة إلى الهندسية. تؤثر إضاءة المغذي والانسكاب والحجب والخسائر وأخطاء السطح في النتيجة. يمكن افتراض 0.60 في مثال حسابي، لكنها ليست قيمة مضمونة لجميع الأطباق.
الخطوة 4: الحساب والتحويل
لفتحة دائرية قطرها 0.60 m عند 12 GHz وكفاءة مفترضة 0.60:
- λ ≈ 0.02498 m.
- πD/λ ≈ 75.45.
- G ≈ 3416.
- 10 log10G ≈ 35.3 dBi.
هذا تقدير وفق الافتراضات، وليس قياس منتج أو ضمان مستوى استقبال. إذا اختلفت الكفاءة الفعلية أو شكل الفتحة، عدّل النموذج.
تأثير القطر والكفاءة
عند التردد والكفاءة نفسيهما، تعطي أقطار 0.60/0.90/1.20 m قيماً تقريبية 35.3/38.9/41.4 dBi على التوالي في المثال.
مضاعفة القطر تضاعف الكسب الخطي أربع مرات، أي نحو 6.02 dB. وخفض الكفاءة من 0.60 إلى 0.50 يخفض الكسب نحو 0.79 dB. هذه مقارنات افتراضية وليست خصائص ثابتة لكل طبق.
لماذا تقل النتيجة في الوصلة الفعلية
- الكسب الأقصى يخص اتجاه الحزمة؛ خطأ التوجيه يخفض الكسب نحو القمر.
- عدم توافق الاستقطاب يضيف خسارة في الوصلة.
- تشوه السطح أو موضع المغذي يغير كفاءة الفتحة.
- تؤثر الكابلات والوصلات وضوضاء المستقبل في الإشارة المستقبلة، دون أن تكون كلها جزءاً من كسب الهوائي ذاته.
الطبق الأكبر يعطي عادةً حزمة أضيق ويتطلب توجيهاً ودعماً مناسبين. راجع المخطط والفصوص الجانبية والاستقطاب والتحمل الميكانيكي إضافة إلى ميزانية الوصلة.
قراءة ورقة البيانات
قارن القيم عند التردد والمرجع نفسيهما. ليست dBi وdBd قابلتين للتبادل دون تحويل. تحقق من كون القيمة مقاسة أو نموذجية أو حداً مضموناً، ومن تضمين عدم المواءمة ضمن الكسب المحقق.
شريط الإشارة في جهاز الاستقبال ليس قياساً مطلقاً للكسب. راجع علاقة مساحة العاكس بالكسب وبيانات هوائيات SATCOM مع تحديد التردد والقطر والاستقطاب والتركيب.
