أنواع الهوائيات في أنظمة الاتصالات الأساسية

سواء كنت ترى ذلك أم لا ، فإن كل جهاز لاسلكي يستخدم هوائيًا لإرسال واستقبال ترددات الراديو. يعتمد حجم وشكل الهوائي على حجم الطول الموجي للإشارة. ترددات الراديو العالية ، مثل تلك المستخدمة في الهواتف المحمولة ، لها أطوال موجية قصيرة ، لذا يمكن أن تكون الهوائيات صغيرة جدًا. إشارات الراديو ذات التردد المنخفض لها أطوال موجية طويلة ، لذا يلزم وجود هوائيات أطول. يمكن صنع الهوائيات من أي معدن أو سبيكة تقريبًا. يسمى الجزء الذي يستقبل أو يرسل إشارة عنصرًا. تسمى الأجزاء الأخرى التي قد تراها بارزة من الهوائي العاكسات أو المخرجات ، والتي تساعد في التقاط الإشارة على العنصر.

هوائيات المحطة الأساسية والاتجاهية

تُعرف أبراج المحطات الراديوية وأبراج الهاتف الخلوي بهوائيات المحطة الأساسية. هذه كلها اتجاهات على المستوى الأفقي ، مما يعني أنها تستطيع إرسال واستقبال الإشارات في أي اتجاه موازٍ للأفق. الهوائيات الاتجاهية تركز على اتجاه واحد فقط. الهوائيات المثبتة على أطباق مكافئة هي اتجاهية. تشمل الأمثلة الأخرى عاكسات الزاوية ، وهما لوحان عند 90 درجة من بعضهما البعض لتركيز الإشارات ، وهوائيات Yagi. تتكون هوائيات ياغي من عدة عناصر مستقيمة ، طول كل منها نصف موجة طولها ، مع قضبان مستقيمة موازية لكل عنصر يسمى عاكسات أو موجهات. تشمل الأمثلة الأكثر شيوعًا لهوائيات Yagi هوائيات VHF و UHF TV وهوائيات راديو الهواة عالية التردد.

هوائيات السيارة

تسمى الهوائيات التي تراها على المركبات ، مثل الشاحنات ومركبات خدمة الطوارئ ، أحادي القطب ، أو هوائيات سوط ربع الموجة. تتكون هذه الهوائيات من عنصر رأسي واحد طوله ربع الموجة. عند تركيبه على السقف المعدني للسيارة ، يصبح السقف عاكسًا للطائرة الأرضية ، مما يجعل السيارة والهوائي هوائيًا ثنائي القطب. كلما كان التردد أقل ، كلما طال طول الاحتكار. على سبيل المثال ، يجب أن يكون هوائي الموجات المترية ذات النطاق المنخفض 50 ميجاهرتز بطول 5 أقدام. يبلغ ارتفاع أحادي القطب 850 ميجاهرتز 3.5 بوصات فقط.

هوائيات محمولة

تستخدم الهوائيات الموجودة في أجهزة الراديو المحمولة القديمة سلكًا يتم لفه حلزونيًا حول قضيب داخل الراديو. هذا يحافظ على الهوائي صغيرًا بدرجة كافية بحيث يمكن ارتداء الراديو على حزام أو قصه في طية صدر السترة ، ولكنه يجعل من السهل فقدان الإشارة. نظرًا لأن الأطوال الموجية التي تستخدمها الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة عالية جدًا (2.4 جيجا هرتز و 5.8 جيجا هرتز لشبكة Wi-Fi ، على سبيل المثال) ، حتى أصغر علبة يمكنها استيعاب عدة هوائيات بالداخل. حتى عام 1993 ، كان للهواتف المحمولة هوائيات خارجية قابلة للسحب. كانت هذه الميزة مطلوبة لأن ترددات الهواتف المحمولة كانت في نطاق 900 ميجاهرتز ، بالقرب من الهواتف اللاسلكية ، مما يتطلب هوائيًا أطول بكثير من اليوم.

هوائيات ذكية

تشتمل صفائف الهوائي الذكية على عدة مجموعات من العناصر وأدوات التحكم المحوسبة لتحريك الهوائيات. يتم نقل بعض العناصر من أجل التقاط الإشارات المقصودة بدقة أكبر. تُستخدم عناصر أخرى لتحديد إشارات الراديو من مصادر غير مرغوب فيها قد تتسبب في حدوث تداخل. يمكن للمصفوفة بعد ذلك ضبط نفسها للتركيز على الإشارات المقصودة وإزالة الإشارات المتداخلة. صفيفات الهوائيات الذكية باهظة الثمن ، ولكنها تقدم بشكل عام وفورات في التكلفة لأنها قادرة على استقبال ومعالجة العديد من الإشارات في وقت واحد من مرسلين مختلفين