...
👋 مرحباً!
تواصل معنا الآن

Antenna Gain | تعزيز الاتصالات اللاسلكية من خلال تكنولوجيا الهوائيات المتقدمة

  • أبريل 19, 2024
Antenna Gain

تعتبر مفاهيم مثل “Antenna Gain” من الأساسيات التي تحدد فعالية وكفاءة نظم الإرسال والاستقبال اللاسلكية. “Antenna Gain” هو مقياس يصف كيف يمكن للهوائي أن يعزز قوة الإشارة المرسلة أو المستقبلة في اتجاه محدد مقارنةً بإشارة هوائي آخر متماثل لكن بدون خسائر.

هذا المفهوم لا يشمل فقط القدرة على توجيه الطاقة بفعالية نحو اتجاهات محددة، ولكنه يأخذ في الاعتبار أيضًا الخسائر الفعلية التي قد تحدث خلال عملية الإرسال.

الفهم العميق لـ Antenna Gain يعد هامًا لتصميم وتطوير هوائيات أكثر فعالية وكفاءة، سواء كانت للاستخدامات العسكرية، أو في البث الإذاعي، أو في شبكات الاتصالات المتنقلة. مع التقدم في التكنولوجيا وزيادة الحاجة للاتصالات اللاسلكية، تبرز أهمية الهوائيات ذات الـ “Gain” المرتفع الذي يمكن أن يحقق مدى أوسع وتغطية أفضل.

في هذا المقال، ستتعرف على “Antenna Gain”، ، والفرق بينه وبين المفاهيم الأخرى مثل “directivity” و “antenna efficiency”. سنستعرض أيضًا العوامل التي تؤثر على “Gain”، وكيف يمكن لهذه العوامل أن تؤثر على أداء الهوائي. بالإضافة إلى ذلك، سنناقش الوحدات المختلفة المستخدمة لقياس “Antenna Gain” مثل dB، dBi، و dBd، والدلالات العملية لهذه القياسات.

من خلال استعراض هذه الجوانب، سنقدم رؤية شاملة تمكن المهندسين والمتخصصين من فهم واستغلال هذا المفهوم الحيوي بأقصى قدرة ممكنة.

ما هي Antenna Gain؟

مكاسب الهوائي، يعرف بأنه مقياس لقدرة الهوائي على تركيز الطاقة المرسلة في اتجاه الإشعاع الأقصى مقارنة بمصدر متماثل. يُعد هذا المصطلح من المعايير الأساسية في تحديد فاعلية الهوائيات، ويُفضل استخدامه على مصطلح directivity في أوراق البيانات التقنية. السبب في ذلك يرجع إلى قدرة مكاسب الهوائي على تقديم صورة أكثر دقة وشمولية، إذ تؤخذ الخسائر الفعلية التي قد تحدث خلال الإرسال في الاعتبار. بمعنى آخر، يظهر “Antenna Gain” ليس فقط كيف يُحسن الهوائي الطاقة في اتجاه معين، ولكن أيضاً كيف يتأثر أداؤه بالخسائر المختلفة مثل الخسائر الناتجة عن المواد المستخدمة أو البنية التصميمية للهوائي نفسه.

اقرأ أيضًا: Decoupling في شبكات الـ5G | تحسين الأداء والتغطية من خلال تقنية الفصل

مثال على مكاسب الهوائي

مكاسب الهوائي يُظهر بوضوح تأثير الهوائيات في تحسين الطاقة المستقبلة في اتجاه معين. فيما يلي توضيح لكيفية عمل ذلك:

  • 3dB Gain: هوائي يحمل Gain قدره 3dB يعمل على تضاعف الطاقة المستقبلة بمقدار ضعفين مقارنة بما يمكن استقباله من هوائي متماثل لكن بدون خسائر وبنفس القوة المدخلة.

الهوائيات بدون خسائر

فهم الهوائيات بدون خسائر يساعد على قياس أداء الهوائيات الأخرى بدقة أكبر:

  • 0dB Efficiency: هوائي بكفاءة تقدر بـ 0dB، والذي يعادل كفاءة 100%، يعتبر هوائي بدون خسائر.

Antenna Gain القصوى

القدرة على تحقيق مستويات عالية من “Antenna Gain” هامة في التطبيقات التي تتطلب تغطية واسعة النطاق أو دقيقة جدًا:

  • قيم عالية: يمكن أن يصل “Antenna Gain” إلى 40-50 dB للهوائيات ذات الأطباق الكبيرة جدًا.
  • Directivity Comparison: بالنسبة لهوائي حقيقي مثل الـ short dipole antenna، قد تصل الـ Directivity إلى 1.76dB.

اقرأ أيضًا: (SDN (Software-Defined Networking | إدارة الشبكات في عصر الحوسبة السحابية

وحدات Antenna Gain

معرفة وحدات قياس مكاسب الهوائي تعد ضرورية لفهم وتحليل توجيه الهوائي وكفاءته:

  • dB: وحدة  للإشارة إلى decibels، إذ إن 10dB تشير إلى زيادة الطاقة بمقدار عشرة أضعاف.
  • dBi: تشير إلى decibels relative to an isotropic antenna، مع العلم أن 3dBi تعني زيادة الطاقة بمقدار ضعف.
  • dBd: تشير إلى decibels relative to a dipole antenna، مثلاً 7.85 dBd تعني أن peak gain أعلى بمقدار 7.85 dB من dipole antenna.

في ختام هذه الرحلة المعرفية حول مكاسب الهوائي، نكون قد استكشفنا جوانب مختلفة من هذا المفهوم الأساسي في تكنولوجيا الهوائيات. تعلمنا كيف يمكن لمكاسب الهوائي أن تؤثر بشكل كبير على الأداء والكفاءة في نقل الإشارات في نظم الاتصالات اللاسلكية. الفهم العميق لكيفية عمل مكاسب الهوائي. وكيفية قياسه. باستخدام وحدات مثل dB، dBi، و dBd، يمكّن المهندسين والمصممين من تطوير هوائيات أكثر فاعلية وتلبية لمتطلبات الاتصالات الحديثة.

ندرك الآن أهمية الاعتبارات مثل الخسائر والكفاءة وكيف يمكن لهذه العوامل أن تعدل من توقعاتنا لأداء الهوائي. من هوائيات الاتصالات الأساسية إلى الأطباق الكبيرة المستخدمة في البث الفضائي، “Antenna Gain” يظل مكونًا يشكل تجربتنا مع النظم اللاسلكية. ولأي ستفسار حول مجالات هندسة الاتصالات تواصل مع أكاديمية اتصالاتي من هنا

شارك هذا المنشور:

بحث

Seraphinite AcceleratorOptimized by Seraphinite Accelerator
Turns on site high speed to be attractive for people and search engines.