يشع هوائي الإرسال طاقة الترددات الراديوية القادمة من المرسل، بينما يقترن هوائي الاستقبال بجزء من المجال الوارد وينقله إلى المستقبل. وفي هوائي خطي تبادلي، عند التردد والتركيب نفسيهما، يتطابق نمط الاتجاهات في الإرسال والاستقبال. أما الاختلافات العملية فتشمل القدرة والإلكترونيات والضوضاء ونطاق التشغيل.
وظيفة الهوائي ووظيفة الجهاز
ينشئ المرسل الإشارة ويضخمها قبل تقديمها إلى الهوائي. وفي الاستقبال تتولى الدوائر الترشيح والتضخيم وفك التضمين. الهوائي السلبي لا ينشئ الرسالة ولا يحولها وحده إلى صوت مفهوم.
قد يضم المنتج المتكامل مضخماً أو محول تردد ومرشحات. لذلك لا يكفي فحص العنصر المعدني لتقرير صلاحية الوحدة للعمل في الاتجاهين.
هل يستطيع الهوائي نفسه الإرسال والاستقبال
تربط خاصية التبادلية بين أداء الإشعاع والاستقبال. في البنية التبادلية وتحت الظروف نفسها تبقى الاتجاهات المفضلة ونقاط الانعدام وخصائص الاستقطاب مرتبطة في الاتجاهين.
يشترط ذلك الخطية والتبادلية. ولا يلزم أن تكون سلسلة نشطة أو غير تبادلية متماثلة في الاتجاهين. كذلك قد يتغير النمط بين ترددي الرفع والتنزيل المختلفين دون مخالفة هذا المبدأ.
الإرسال: القدرة والحرارة
تعتمد القدرة المسموح بها على التيارات والمجالات والموصلات والمواد والتبريد. افصل بين القدرة المتوسطة والذروية وعرض النبضة ودورة العمل. لا يعرّف المجال من 10 W إلى 50 kW جميع هوائيات الإرسال.
لا توصل خرج مرسل بمدخل مضخم استقبال اعتماداً على تبادلية العنصر المشع. قد يتطلب الاستخدام المشترك مفتاحاً أو مرشح فصل وحماية مناسبين للإلكترونيات.
الاستقبال: الفتحة الفعالة والحساسية
للهوائي التبادلي تُكتب العلاقة Ae = Gλ²/(4π)، حيث الكسب G خطي. تربط الفتحة الفعالة القدرة الملتقطة بكثافة القدرة الساقطة عند تحقق شروط الاتجاه والاستقطاب والمطابقة.
مثال حسابي: G = 10، أي 10 dBi، وطول موجي λ = 0.10 m يعطيان Ae ≈ 0.00796 m². لا يلزم أن تساوي هذه المساحة الشكل الخارجي للجهاز.
حساسية النظام تعتمد على الضوضاء والخسائر قبل أول مضخم وعرض النطاق والمعالجة. ليست جميع مستويات الاستقبال محصورة بين −50 dBm و−20 dBm. كما أن الكسب ليس هو القدرة الكهربائية.
الاستقطاب والنطاقات
تحقق من اتجاه الاستقطاب الخطي، ومن تعريف اتجاه الدوران ونسبة المحور للاستقطاب الدائري عند الحاجة. الفتحة الدائرية لا تولد استقطاباً دائرياً بصورة تلقائية.
في هوائي ذي منفذي إرسال واستقبال، افحص المطابقة والنمط في كل نطاق والعزل والتسرب المسموح عند المستقبل. وجود منفذين لا يضمن فصل الإشارتين بالقدر المطلوب.
هل يرسل الهوائي الموجات الصوتية مباشرة
الصوت موجة ميكانيكية تحتاج إلى وسط. في الاتصال الراديوي يحول الميكروفون الصوت إلى إشارة كهربائية، وتُضمَّن المعلومات على إشارة راديوية. يشع الهوائي موجة كهرومغناطيسية، ثم يستعيد المستقبل المعلومات ويعيد مكبر الصوت إنتاج الصوت.
إذن لا تنتقل اهتزازات الهواء نفسها من هوائي إلى آخر. يعتمد المدى على القدرة والكسب والخسائر والضوضاء والانتشار، وليس على رفع صوت المتحدث فقط.
بيانات المقارنة
| البند | ما يجب تحديده |
|---|---|
| التردد | نطاقا الإرسال والاستقبال الفعليان. |
| النمط | الكسب والاتجاهات والاستقطاب. |
| الواجهة | المعاوقة والموصل أو الفلنجة. |
| الإلكترونيات | المضخمات والمرشحات والتغذية. |
| القدرة | الحدود مع ظروف التشغيل. |
راجع شرح التبادلية والفتحة الفعالة. وعند مقارنة هوائيات الأقمار الصناعية من Dolph Microwave حدد إن كانت الوحدة للاستقبال فقط أم للإرسال والاستقبال.
