تحقق الهوائيات اللوغاريتمية الدورية نطاق تشغيل واسعا من خلال تدرج الهندسة وانتقال المنطقة النشطة والتغذية المناسبة. لا يضمن معامل واحد مثل τ توسيعا قدره 37% أو نسبة موجة واقفة أقل من 1.5 بين 8–40 GHz أو كسبا ثابتا.
معنى الدورية اللوغاريتمية
ترتبط العناصر المتكررة في البنية المثالية بنسبة تحجيم. وقد تتكرر خواصها عند ضرب التردد في معامل معين، أي بصورة دورية بالنسبة إلى لوغاريتم التردد.
لكن الهوائي الحقيقي محدود الأبعاد وله موصلات وتغذية. لا تعني الدورية اللوغاريتمية نطاقا لا نهائيا أو سلوكا متطابقا تماما عند كل تردد.
المتتالية الهندسية لثنائيات القطب
نعرّف τ بأنه طول العنصر الأصغر التالي مقسوما على الأكبر، بحيث 0 < τ < 1. إذا كان L1 = 300 mm وτ = 0.88، فالطولان التاليان 264 mm و232.32 mm.
تستخدم بعض المراجع معامل التوسع العكسي k > 1. تحقق من التعريف واتجاه ترقيم العناصر؛ فقد تصف 0.88 و1/0.88 المتتالية نفسها باتجاهين متعاكسين.
لعدد N من العناصر، تكون نسبة الطرفين Lmax/Lmin = τ−(N−1). هذه نسبة الأبعاد القصوى، وليست ضمانا لنطاق التردد المفيد؛ يلزم هامش للمنطقة النشطة وخط مناسب وأنماط مقبولة.
انتقال المنطقة النشطة
عند تردد محدد تسهم عدة عناصر ذات أبعاد كهربائية مناسبة بالقسط الأكبر. وعندما يرتفع التردد تنتقل المنطقة النشطة نحو العناصر الأقصر.
عند 300 MHz يبلغ نصف طول الموجة في الفراغ نحو 0.50 m. يوضح ذلك الحجم التقريبي، لكنه لا يحدد الطول النهائي لثنائي القطب دون تأثير القطر والاقتران والتغذية.
العناصر الأخرى لا تختفي ماديا؛ فقد تؤثر في التيارات والاقتران. وصف كل سن بأنه يعمل عند تردد واحد فقط تبسيط مفرط.
التغذية والاستقطاب
في مصفوفة ثنائيات القطب اللوغاريتمية الدورية المعتادة، تتناوب توصيلات العناصر المتجاورة على بنية تغذية ثنائية الموصل. هندسة الخط وتسلسل التوصيل جزء من التصميم.
يعطي التكوين المستوي المعتاد استقطابا خطيا أساسا. تدوير الهوائي يغير اتجاهه. أما الاستقطابات الأخرى فتحتاج إلى بنية مناسبة، ولا تنتج من اسم لوغاريتمي دوري وحده.
يتجه الفص الرئيسي في التكوين القياسي عادة نحو العناصر القصيرة، لكن يجب مراجعة نمط النموذج المحدد قبل التركيب.
الموازنة بين الحجم والكسب والنطاق
يؤثر تغيير معامل التحجيم والتباعد في عدد العناصر النشطة والطول والمطابقة والنمط. ولنطاق محدد، يحتاج المعامل الأقرب إلى الواحد عادة إلى عدد أكبر من درجات الأحجام.
لا يمكن استنتاج أن τ = 0.82 أفضل دائما من 0.7 دون متطلبات مشتركة وتحليل. كذلك لا تثبت مادة الركيزة أو شكل شق وحده كفاءة قدرها 82%.
نطاق الهوائي مختلف عن نطاق المستقبل. لا يغير الهوائي عريض النطاق مرشحات المستقبل أو ضبطه أو معالجته تلقائيا.
كيفية التحقق من التحسين
- حدد النطاق والاستقطاب والكسب والأبعاد.
- نمذج العناصر والخط والموصل والحامل الحقيقي.
- تحقق من الانعكاس والكفاءة والنمط والاستقطاب المتعامد عبر النطاق.
- قس النموذج الأولي بمراجع وظروف متفق عليها.
- تحقق من التفاوتات والتكرارية وبيئة العمل.
لقياس المجال المطلق في اختبارات التوافق الكهرومغناطيسي، يلزم عامل هوائي مناسب وطريقة وعدم يقين محددان. نسبة الموجة الواقفة وحدها لا تثبت دقة قياس المجال.
ما يُحفظ في ملف التصميم
يوضح شرح مصفوفة ثنائيات القطب اللوغاريتمية الدورية المنطقة النشطة وتناوب التغذية ومثالا لبنية محدودة. لا يحدد نموذجه خواص جميع الهوائيات.
احفظ تعريفات التحجيم والأبعاد والظروف والنتائج. لا تستبدل التحقق بحكايات أعطال أقمار غير موثقة أو نسب تحسن بلا اختبار. ويتطلب الادعاء بعدد من الأوكتافات بيان حدي التردد، لا الاسم التسويقي وحده.
