كيف يتم اختيار الهوائي للتردد المطلوب (المساعدة )

[الفد]

شباب اريد اعرف كيف يتم اختيار الهوائي للتردد المطلوب مثل (السيارة التي تعمل على تردد 27 ميجا أو 37ميجا (هرتز) وهذا النوع موجود في الاسواق يعني السيارة
اريد اعرف كيف تم اختيار الهوائي لها واعرف كيف يكون طوله  صغير ولكن عند عملية الحساب في العلاقات الرياضية ينتج الطول مثلا 4 متر وهو يكون اصلا 20 سم وهذ ا السوال حيرني
؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟ اريد المساعدة في هذة العملية ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

[salwanrawas]

أخي الكريم
نعم معك حق
كيف يكون ذلك ؟؟
يجب أن يكون طول الهوائي ربع طول الموجة أي تقريباً 3 متر
و لكن في الحقيقة فإن الهوائي أقصر  من ذلك بكثير ..
------------------------------------------------------
الجواب :
من الأكيد أن الهوائي المستخدم لن يعمل على الإرسال و الاستقبال بالشكل الأمثل .

ماذا يحدث عند عدم تركيب هوائي إطلاقاً لجهاز الإرسال ؟؟؟
ستنتقل الطاقة الكهربائية ذات التردد العالي من مرحلة خرج التكبير باتجاه الهوائي عبر عناصر توفيق الممانعة ..
عندما يكون الهوائي ذو طول غير مناسب أو غير مولف فإن الطاقة بدلاً من أن تنتشر في الجو بشكل كامل سينتشر القليل منها و ستنعكس باقي القدرة إلى دارة المكبر .
و هذا الأمر سيسبب تلفاً في مكبر الخرج .. و هذا يحدث في محطات الإرسال عالية الإستطاعة حيث يمنع منعاً باتاً من تشغيل الجهاز على وضعية إرسال ما لم توصل كبلات الهوائي .

أما إن كان طول الهوائي غير كافي فيتم تدارك هذه المشكلة بأن يتم تزويد الهوائي بملف إضافي يوصل على التسلسل مع الهوائي حيث يعطيه أثراً مشابهاً للطول اي يحدث توفيق الإستطاعة و لكن لن ترسل الطاقة بشكل كامل إلى الجو .  بينما الفائدة من هذا الملف المحافظة على إمكانية نقل الاستطاعة باتجاه الحمل .
و عند فتح جهاز  الإرسال المذكور في السؤال و تتبع الدارة المطبوعة PCB ستجد هذا الملف .
كما أنه في كثير من الأحيان يتم اللجوء إلى تصنيع هوائيات حلزونية لتتضمن هذا الطول
حيث أننا نرى الهوائي قصير و لكنه سميك و محاط بالبلاستيك ... و عند فك هذا الهوائي بواسطة مشرط يتبين لنا أنه مصنوع على هذا النحو ..

---------------------------------------

الدارة الكهربائية المكافئة للهوائي العمودي :
1- ممانعة الهواء : و هي المقاومة المكافئة للجو حيث أن الطاقة التي تقدمها دارة الإرسال تتبدد عند الهوائي و كأن الهوائي يستهلك هذه الطاقة مثلما تفعل المقاومات العادية في الدارات الكهربائية .. لكن الفرق الهام .. بل الهام جداً الذي يجب معرفته  أن الطاقة هنا تستهلك و لكن ليس على شكل حراري كما هو الحال في المقاومات إنما تصرف القدرة الكهربائية بأنها تنتشر في الجو على شكل حقل كهرطيسي ..


2- دارة رنين تسلسلية (ملف + مكثف )
و شرح هذا الأمر قريب من دراسة انتشار  الإشارة عالية التردد في خطوط الاتصال و التفاصيل الرياضية ربما تكون صعبة بعض الشيء لكن سأشرح النتائج لأنها مفيدة و بها يتم الوصول إلى المطلوب .
يكون إنتشار الأمواج أمثلياً عندما يكون طول الهوائي مساوياً ربع طول موجة ..
و عند ذلك تكون قمية الملف التحريضي المكافئ في الدارة مساوية لقيمة السعة المكافئة .
و في حقيقة الأمر هذا شرط الرنين الذي يسبب أن تفني ممانعة الملف ممانعة المكثف و عند ذلك يحدث النقل الأعظمي للاستطاعة للهواء و هو المطلوب .

---------------------------------------
حالة الهوائي أقصر من ربع طول الموجة ؟؟؟ ماذا يحدث ؟؟؟
(وهي الحالة التي تسأل عنها ..)
تكون قيمة الممانعة التحريضية  أقل من الممانعة السعوية .. و هكذا تنتشر الإشارة بشكل أقل فاعلية  من الحالة المثالية و تكون المانعة المكافئة تكافئ ممانعة مكثف على التسلسل مع مقاومة الإشعاع . تشكل ممانعة المكثف عائق يمنع الاستطاعة من الوصول إلى ممانعة الإشعاع الهوائية بشكل كامل .. و لكن ذلك لا يعني أن الإشعاع لا يحدث أبداً ...بل يتم بشكل أضعف .. و الحل هو إضافة ذلك الملف المذكور في الحالة السابقة .. و يسمى هذا الملف  ملف تعويض الطول . و يكون هذا الملف في بعض الأحيان قابل للضبط لتحقيق حالة الاتصال الأمثلية حيث تربط دارة قياس استطاعة بين الهوائي و مرحلة الخرج و يتم ضبطه حتى الحصول على قراءة أعظمية لاستطاعة الإرسال . و لكن طبعاً لن تجد مثل هذه التجهيزات في جهاز ذو استطاعة صغيرة و مدى بسيط ..

------------------------------------
حالة الهوائي أطو ل من ربع طول الموجة ؟؟
هذه الحالة قليلة الحدوث  و لكن إن لم يكن الطول الزائد يتعدى طول ربع طول موجة فإن ذلك يعني أن الممانعة المكافئة تكافئ ممانعة ملف متصل مع ممانعة الإشعاع و للتخلص من ممانعة الملف و تحقيق شرط الرنين التسلسلي يمكن إضافة مكثف ضبط على التسلسل مع هذا الهوائي .. و لكن عملياً لا تستخدم هذه الطريقة لأنه لا ضرورة لتطويل الهوائي أساساً ..

---------------------------------
سؤال : هذا يعني أن طول الهوائي الزائد غير مفيد ؟؟ لماذا يستخدمون هوائيات خارجية عالية إذاً للحصول على مسافة إنتشار بعيدة ؟؟؟؟
الجواب : يجب التفريق بين الهوائي و بين البرج الحامل للهوائي ..
حيث أن البرج يكون عالي لتحقيق مدى  إراسال أكبر و هذا صحيح و لكن عند التدقيق على هذا البرج نجد عليه هوائي صغير مستخدم للإرسال و ليس البرج هو الهوائي ..

-----------------------------

آمل أن يكون الجواب واضح .