مليء بالمعلومات المفيدة للغاية ︱ ملخص للهوائيات والمكونات السلبية شائعة الاستخدام

1. مبدأ عمل الهوائي

1.1 تعريف الهوائي:جهاز يمكنه بث الموجات الكهرومغناطيسية بشكل فعال إلى اتجاه محدد في الفضاء أو يمكنه استقبال الموجات الكهرومغناطيسية بشكل فعال من اتجاه محدد في الفضاء.

1.2 وظائف الهوائي:تحويل الطاقة - تحويل الموجات الموجهة وموجات الفضاء الحر؛الإشعاع الموجه (الاستقبال) - له اتجاهية معينة.

1.3 مبدأ إشعاع الهوائي

1.4 معلمات الهوائي

معايير التشعيع باليوريا
عرض الحزمة بنصف الطاقة، نسبة الأمام إلى الخلف؛
طريقة الاستقطاب، معدل التمييز بين الاستقطابين المتقاطعين؛
معامل التوجيه، كسب الهوائي؛
الفص الرئيسي، الفص الجانبي، كبح الفص الجانبي، ملء نقطة الصفر، إمالة الشعاع للأسفل...

معلمات الدائرة الدقيقة
نسبة الموجة الموقوفة للجهد VSWR، معامل الانعكاس Γ، فقدان العودة RL؛
Øمقاومة الإدخال Zin، فقد الإرسال TL؛
ØIsolation Iso;
ØPassive third-order intermodulation PIM3…الفصوص الجانبية للهوائي

عرض الحزمة الأفقية

نسبة الإشارة الأمامية إلى الخلفية: نسبة القدرة المشعة الأمامية للهوائي الاتجاهي المحدد إلى القدرة المشعة الخلفية بزاوية ±30 درجة

العلاقة بين كسب u وحجم الهوائي وعرض الحزمةكلما قل حجم "الإطار"، زادت كثافة الإشارة، وزاد الكسب، وكبر حجم الهوائي، وضيق عرض الحزمة؛

عدة نقاط رئيسية تتعلق بكسب الهوائي:
الهوائي جهاز سلبي ولا يمكنه توليد الطاقة.
إن كسب الهوائي هو ببساطة القدرة على تركيز الطاقة بشكل فعال لإشعاع أو استقبال الموجات الكهرومغناطيسية في اتجاه محدد.

يتم توليد كسب الهوائي عن طريق تراكب المذبذبات.
كلما زاد الكسب، زاد طول الهوائي.

يزداد الكسب بمقدار 3 ديسيبل ويتضاعف مستوى الصوت.
كلما زاد كسب الهوائي، كان التوجيه أفضل، والطاقة أكثر تركيزًا، والفص أضيق.

1.5 معايير الإشعاع
الاستقطاب: يشير إلى مسار أو حالة تغير متجه المجال الكهربائي في الفضاء.

1.6 معلمات الدائرةخسارة العودة

في هذا المثال، يكون فقدان العودة 10log(10/0.5) = 13 ديسيبل  نسبة الموجة الموقوفة (VSWR) هي مقياس آخر لهذه الظاهرة

 

   العزل: هو نسبة إشارة الاستقطاب التي تستقبلها إشارة استقطاب أخرى  

التداخل السلبي (PIM):عندما يتم إدخال ترددين f1 و f2 إلى الهوائي، وبسبب التأثيرات غير الخطية، فإن الإشارات التي يشعها الهوائي تتضمن ترددات أخرى، مثل 2f1-f2 و 2f2-f1 (الرتبة الثالثة)، بالإضافة إلى الترددين f1 و f2.

2. منتجات الهوائيات

2.1 طريقة تسمية الهوائي

فئة الهوائي:
ODP (هوائي لوحة اتجاهي خارجي)، OOA (هوائي متعدد الاتجاهات خارجي)، LCD (هوائي سقف داخلي)، OCS (هوائي ثنائي الاتجاه خارجي)، OCA (هوائي مجموعة خارجي)، OYI (هوائي ياغي خارجي)، ORA (هوائي طبق خارجي)، IWH (هوائي مثبت على الحائط داخلي)، إلخ.

زاوية نصف القدرة:032,065,090,105,360 (هوائي المحطة الأساسية)020، 030، 040، 050، 060، 075، 090، 120، 160، 360 (هوائي مكرر)

طريقة الاستقطاب:R (استقطاب مزدوج)، V (استقطاب أحادي)

كسب:وفقًا للمؤشرات الفعلية، يبلغ الحد الأقصى الحالي 21 ديسيبل

نوع الموصل:D (Din head), N (N-type head), S (SMA head), T (TNC head), etc.

نطاق التردد:كود المواصفات:تشير الأحرف الرومانية إلى جيل المنتج. تشير الأحرف والأرقام التالية إلى زاوية انحناء وحدة التحكم الإلكترونية (ESC) للأسفل، وشكلها، ومعلومات أخرى متعلقة بها. F: شكل؛ V: وحدة تحكم إلكترونية (ESC)؛ RV: وحدة تحكم إلكترونية عن بُعد (ESC).

2.2 هوائي المحطة الأساسية

هوائي متعدد الإتجاهات

هوائي ثنائي النطاق

هوائي ثلاثي النطاق

2.3 هوائي النظام الموزع

هوائي سقف من نوع كاشف الدخان

هوائي سقف من نوع المصباح

هوائي مثبت على الحائط

هوائي ياغي

هوائي عاكس الزاوية

هوائي مكافئ

 

   هوائي المستخدم  

3. نظرة عامة على المكونات السلبية3.1 نظرة عامة على المكونات السلبية للميكروويف
تنقسم الأجهزة السلبية إلى أجهزة خطية وأجهزة غير خطية.
تنقسم المكونات السلبية الخطية إلى مكونات متبادلة وغير متبادلة.
مكونات التبادلية الخطية تقوم فقط بتحويل إشارات الميكروويف بشكل خطي دون تغيير خصائص التردد، وتفي بمبدأ التبادلية.
عادةً ما نشير إلى المكونات السلبية على أنها مكونات خطية متبادلة.

3.2 مخطط شجرة المكونات التبادلية الخطية

3.3 مقسم الطاقة
مقسم الطاقة هو جهاز يقسم طاقة إشارة خرج واحدة إلى مخرجين أو أكثر.
هو في الأساس محول معاوقة.
هل من الممكن استخدام مقسم الطاقة بشكل عكسي لاستبدال المجمع؟
عند استخدامه كجهاز توليف، فإنه لا يتطلب فقط عزلًا عاليًا ونسبة موجة واقفة منخفضة، ولكنه يركز أيضًا على متطلبات تحمل الطاقة العالية.

• بالنظر إلى أن منافذ الإخراج لمقسمات الطاقة التجويفية الشائعة الاستخدام غير متطابقة ولها موجات واقفة كبيرة؛ يمكن لمقسمات الطاقة الشريطية الدقيقة تحمل طاقة منخفضة في الاتجاه المعاكس، فإننا لا نوصي باستخدام مقسمات الطاقة في الاتجاه المعاكس لاستبدال المجمعات.
  

3.4 تصنيف مقسمات الطاقة

3.5 مقارنة تصنيفات مقسمات الطاقة

3.6 خصائص مقسم الطاقة التجويفي
يستخدم مقسم الطاقة ذو التجويف سبيكة عالية الجودة كموصل، ووسط التعبئة هو الهواء؛
Ø يمكنه تحمل طاقة كبيرة نسبياً، تصل إلى 200 واط؛ في حين أن فقد العازل وفقد الموصل مهملان بشكل أساسي، وفقد الإدخال صغير، والذي يمكن أن يكون أقل من 0.1 ديسيبل.
ومع ذلك، نظرًا لعدم وجود مقاومة عزل، فإن عزل منفذ الإخراج صغير جدًا، لذلك لا يمكن استخدام مقسم الطاقة التجويفي كمجمع طاقة.

3.7 رسم تخطيطي لمؤشرات اختبار مقسم الطاقة
كما هو موضح في الشكل، يمكن قياس نسبة الموجة المستقرة عند المنفذ 1؛ ويمكن قياس فقد الإدخال عند المنفذين 2 و3. ومع ذلك، ونظرًا لخصائص جهاز مقسم الطاقة التجويفي نفسه، فإن الموجة المستقرة عند منفذ الإخراج وعزل منفذ الإخراج لا يتم اقتراحهما كقيم معلنة.

4. مقدمة عن الموصلات4.1 وصلة
ØA الموصل هو مكون يقوم بتوزيع جزء من طاقة إشارة الإدخال من خلال اقتران المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي ليصبح مخرج نهاية الاقتران، ويصبح الجزء المتبقي مخرج نهاية الإخراج لإكمال توزيع الطاقة.
توزيع الطاقة في الموصل غير متساوٍ.
يُطلق عليه أيضاً اسم جهاز أخذ عينات الطاقة.

4.2 مخطط مبدأ موصل الشبكة رباعي المنافذ

4.3 تصنيف الموصلات

4.4 وصلة اتجاهية
تُستخدم الموصلات الاتجاهية عادةً لأخذ عينات من إشارات الميكروويف في اتجاهات تدفق محددة. والغرض الرئيسي منها هو فصل الإشارات وعزلها، أو على العكس من ذلك، مزج الإشارات المختلفة. عندما لا يكون هناك حمل داخلي، غالبًا ما تكون الموصلات الاتجاهية عبارة عن شبكة رباعية المنافذ.
Ø غالبًا ما يتم تنفيذ الموصلات الاتجاهية بطريقتين:

4.5 وصلة تجويف

المميزات:يتميز بقدرة عالية وخسارة منخفضة.

السبب:
1. الوسط المستخدم لملء التجويف هو الهواء. أثناء عملية النقل، يكون تبديد الوسط الناتج عن الهواء أقل بكثير.2. شريط خط التوصيل مصنوع بشكل عام من موصلات ذات موصلية جيدة (مثل سطح النحاس المطلي بالفضة)، وفقدان الموصل يكون ضئيلاً بشكل أساسي.3. التجويف كبير الحجم ويشتت الحرارة بسرعة. ويمكنه تحمل طاقة عالية.

4.6 رسم تخطيطي لاختبار مؤشر الموصل

كما هو موضح في الشكل، حيث تكون التوجيهية = العزل - الاقتران، لا يمكن قراءة البيانات مباشرة.

5. مقدمة عن جسر 3 ديسيبل

جسر 5.13 ديسيبل
وصلة الجسر 3 ديسيبل هي نوع من أنواع الوصلات الاتجاهية.عند استخدامه كمجمع طاقة، يتم توصيل إشارتي الإدخال بمنافذ معزولة، وتكون منافذ الإخراج المزدوجة والمباشرة متبادلة. أما عند استخدامه كمخرجين، وبغض النظر عن الفقد، يتم تقسيم مجموع طاقة إشارة الإدخال على منفذي الإخراج.عند استخدام هذا المنفذ كمخرج أحادي، يجب توصيل المخرج الآخر بحمل طاقة مناسب لاستيعاب طاقة خرج المنفذ. وإلا، ستتأثر خصائص نقل النظام بشكل كبير. كما سيؤدي ذلك إلى خسارة إضافية قدرها 3 ديسيبل، مما سيؤثر على تكلفة وموثوقية الجزء النشط من تطبيق النظام.

5.2 التطبيقات الهندسية الرئيسية
يُستخدم بشكل أساسي في دمج التطبيقات بين ناقلات مختلفة في نفس نطاق التردد.
نظراً للطبيعة المنفصلة للدائرة وتجميع المعالجة، فإن عزل منفذ الإدخال لمقرن الجسر منخفض نسبياً، ولا يُنصح باستخدامه في تطبيقات الجمع بين نطاقات تردد مختلفة.

باختصار، عند تطبيق دمج الترددات المتعددة، باستثناء أن ترددات الموجة الحاملة المتجاورة في نفس نطاق التردد (مثل ترددات الموجة الحاملة المتجاورة في نطاق وصلة GSM الهابطة) لا يمكنها استخدام سوى جسور 3 ديسيبل وهي غير مناسبة لمجمعات الإرسال والاستقبال المزدوج/المتعدد، يوصى بإعطاء الأولوية لمجمعات الإرسال والاستقبال المزدوج/المتعدد من أجل تحسين مؤشرات أداء النظام وزيادة الموثوقية.

5.3 مقسم الطاقة مقابل الموصل

6. مقدمة عن المُجمِّع6.1 المجمع

ØFunction:
دمج إشارات متعددة في إشارة خرج واحدة

ØCategory:
التصنيف وفقًا لنطاقات التردد المدمجة الفعلية

6.2 مُجمِّع الطاقة مقابل جسر الطاقة مقابل مُقسِّم الطاقة

7. مقدمة عن المخفف7.1 المخفف

المخفف عبارة عن مكون تبادلي ثنائي المنافذ
Øالمخفف الأكثر استخدامًا هو المخفف الامتصاصي.
تُستخدم المخففات المحورية عادةً في الهندسة، وتتكون من شبكات تخفيف من النوع "π" أو "T".
عادةً ما يكون للمخففات المحورية نوعان: التخفيف الثابت والتخفيف المتغير.
تُستخدم المخففات بشكل أساسي في أنظمة الكشف للتحكم في طاقة إرسال إشارة الميكروويف واستهلاك الطاقة الزائدة، وبالتالي توسيع النطاق الديناميكي لقياس الإشارة، مثل مقاييس الطاقة، ومحللات الطيف، والمضخمات، وأجهزة الاستقبال، وما إلى ذلك.

هذه المقالة مقتبسة من " ittbankندعم حماية حقوق الملكية الفكرية، لذا يُرجى ذكر المصدر الأصلي والمؤلف عند إعادة النشر. في حال وجود أي انتهاك، يُرجى التواصل معنا لحذف المحتوى.