هوائيات WiFi ثنائية النطاق

يعد هوائي WiFi ثنائي النطاق اختراعًا ثوريًا في مجال الاتصالات اللاسلكية comm. فهو مصمم للعمل في نطاقين تردديين مختلفين 2.4 GHz و5 GHz. مع وجود نطاقَي تردد، يمكن أن توفر هوائيات WiFi ثنائية النطاق نطاقًا أفضل وموثوقية أكبر وسرعات أعلى وتداخلًا أقل وجودة أفضل في الاتصال. هذه الهوائيات قادرة على التبديل بين الترددين لتوفير الأداء الأمثل بناءً على قوة الإشارة وعرض النطاق الترددي المتاح في وقت معين. إن 2.4 GHz هو أكثر نطاقات الترددات استخداماً لشبكات WiFi، مما يجعل الشبكة مزدحمة. ومع توفر كل من 2.4 GHz و 5 GHz، فإن هذا يسمح للأجهزة المتوافقة مع 5GHz بالاتصال باستخدام نطاق 5GHz. يقلل هذا من الازدحام في النطاق 2.4 GHz، ويتركه للأجهزة التي لا تدعم الاتصال بنطاق 5 GHz. يمكّن استخدام هوائيات WiFi ثنائية النطاق شبكات WiFi الحديثة من أن تكون أسرع وأكثر موثوقية مع خدمة غير منقطعة. 

نطاقات التردد

نطاقا التردد المستخدمان في هوائيات WiFi ثنائية النطاق هما 2.4 GHz و5 GHz.

• 2.4 نطاق تردد GHz GHz

يتراوح نطاق التردد 2.4 GHz بشكل عام من 2400 MHz إلى 2485 MHz. يحتوي نطاق التردد هذا على 14 قناة متداخلة يبلغ عرضها 20 MHz من بينها 1 إلى 11 قناة مستخدمة في الولايات المتحدة و1 إلى 14 قناة مستخدمة في أوروبا وأفريقيا وآسيا. 2.4 GHz هو نطاق التردد المستخدم عادةً لشبكة WiFi بالإضافة إلى تقنيات لاسلكية أخرى مثل زيجبي والبلوتوث. يتميز نطاق التردد 2.4 GHz بخصائص اختراق عالية وبالتالي يمكنه اختراق مواد مثل الأخشاب والطوب والعزل وما إلى ذلك، وبالتالي يستخدم على نطاق واسع لتطبيقات الشبكات اللاسلكية. ومع ذلك، نظرًا لاستخدام نطاق التردد 2.4 GHz بكثافة فإنه محمّل بشكل زائد ويمكن أن يسبب تشويشًا أثناء الاستخدام. نظرًا لارتفاع حركة مرور الشبكة، ستضعف الإشارات ويتعطل أداء شبكة WiFi. تم تقديم هوائيات WiFi ثنائية النطاق كعلاج لهذا الأمر.

• 5 نطاق تردد GHz GHz

يتراوح نطاق التردد 5 GHz بشكل عام بين 5.15 GHz إلى 5.35 GHz و5.725 GHz إلى 5.825 GHz. ويحتوي نطاق التردد هذا على 4 نطاقات فرعية كبيرة تضم 26 قناة منها 19 قناة غير متداخلة. يتم تصنيف النطاقات الفرعية الأربعة الرئيسية على النحو التالي: النطاق العلوي A للتطبيقات الداخلية التي تمتد من 5.150 GHz إلى 5.250 GHz، والنطاق السفلي A للتطبيقات الداخلية التي تمتد من 5.250 GHz إلى 5.350 GHz، والنطاق B للتطبيقات الداخلية أو الخارجية التي تمتد من 5470 GHz إلى 5725 GHz، والنطاق C للتطبيقات الخارجية المقاومة للماء التي تمتد من 5735 GHz إلى 5850 GHz. تضمن القنوات غير المتداخلة الحد الأدنى من التداخل والاتصال المشترك عالي السرعة mm عبر الشبكة. الطول الموجي لإشارة 5 GHz أقصر بكثير من الطول الموجي لإشارة 5 GHz من نطاق التردد 2.4 GHz. فهي تتعرض للتوهين بسهولة، حتى من خلال جدار من الطوب، ومن ثم يمكن أن توفر اتصالاً في منطقة تغطية صغيرة فقط. ومع ذلك، وضمن منطقة التغطية المحدودة هذه، يمكن أن يوفر نطاق التردد هذا سرعة عالية وإنتاجية عالية واتصالاً متواصلاً دون انقطاع لنقل البيانات.

تطبيقات هوائيات WiFi ثنائية النطاق

• الشبكات المنزلية

تعد هوائيات WiFi ثنائية النطاق مناسبة للغاية لاتصالات WiFi المنزلية. فمع توفر كل من نطاقي التردد 2.4 GHz و5 GHz، يمكن للأجهزة الاتصال بالشبكة على أي من نطاقي التردد حسب قوة الإشارة لكل نطاق وتوافق الأجهزة وحركة مرور الشبكة على كل نطاق تردد. سيسهّل استخدام هوائيات WiFi ثنائية النطاق اتصالاً سلسًا بالشبكة داخل المنزل مع زيادة السرعات والإنتاجية.

• البيئات المكتبية

في بيئات المكاتب، من الضروري أن يكون لديك اتصال بالإنترنت دون انقطاع، خاصةً في هذا العالم الرقمي الحديث حيث تتم معظم الاتصالات والمعاملات الهامة من خلال الإنترنت. من خلال نشر هوائيات WiFi مزدوجة النطاق لتنفيذ شبكة المكتب، من الممكن تقليل التداخلات وتوفير اتصال شبكة عالي الجودة للمهام المكتبية اليومية.

• نقاط اتصال WiFi عامة

عند إعداد نقاط اتصال WiFi العامة، تحتاج الشبكة إلى تلبية احتياجات عدد كبير من المستخدمين. تلعب هوائيات WiFi ثنائية النطاق دورًا رئيسيًا في مثل هذه الأنظمة من خلال وجود نطاقين تردديين على جهاز واحد. يمكن استيعاب عدد أكبر من المستخدمين من خلال وجود نطاقين للتردد. يمكن أن توفر هوائيات WiFi ثنائية النطاق اتصالاً مستقرًا بسرعات أعلى وتداخل أقل وموثوقية أكبر.

• التصنيع والتخزين

في التصنيع والتخزين، تُستخدم هوائيات الواي فاي ثنائية النطاق في أنظمة RFID (تحديد الهوية بالترددات الراديوية) و NFC (الاتصال قريب المدى Communication) لأغراض التتبع والكشف. يعد الاتصال الفعال بين قارئات وعلامات RFID والأجهزة التي تدعم تقنية NFC أمرًا بالغ الأهمية لإدارة أنظمة مثل أنظمة التحكم في الوصول وخطوط الإنتاج والخدمات اللوجستية وما إلى ذلك. إن هوائيات الواي فاي ثنائية النطاق قادرة على توفير شبكة متسقة لضمان سير العمل بسلاسة في التصنيع والتخزين.

أنواع هوائيات WiFi ثنائية النطاق

تتوفر هوائيات WiFi ثنائية النطاق في مجموعة واسعة من التكوينات مثل التصميمات ثنائية القطب أو الحلزونية أو الحلزونية أو الحلزونية وكل تكوين سيوفر قدرات أداء فريدة من حيث عرض النطاق الترددي والسرعة ونمط الإشعاع والاستقطاب وما إلى ذلك.

• هوائي اللوحة

إن هوائيات لوحة WiFi ثنائية النطاق هي هوائيات اتجاهية تُستخدم بشكل عام للتطبيقات الخارجية من نقطة إلى نقطة. عادةً ما يكون لها كسب حوالي 16/20 ديسيبل وتعمل في نطاق تردد 2.4/5 GHz. تم تصميم هوائيات الواي فاي الخارجية مزدوجة النطاق لتكون متينة حتى في الظروف الجوية القاسية وعادة ما تكون مقاومة للمطر والغبار. هوائيات اللوحة سهلة التركيب ويمكن تركيبها على أعمدة.

• هوائي متعدد الاتجاهات مصنوع من الألياف الزجاجية

كما يوحي الاسم، فإن هذا النوع من هوائيات الواي فاي ثنائي النطاق قادر على توفير تغطية ثابتة في جميع الاتجاهات. وهي مثالية للشبكات الخارجية ويمكن تركيبها مباشرةً في جهاز توجيه أو تركيبها في مكان مرتفع بأقل قدر من العوائق. وهي مزودة بغطاء واقٍ معزول من الألياف الزجاجية مثل مادة الألياف الزجاجية التي تسمح لها بمقاومة المطر والغبار، وبالتالي تجعلها مثالية للتطبيقات الخارجية.

• هوائيات قطاعية

تُعد هوائيات قطاع WiFi ثنائية النطاق مثالية لتوفير تغطية لمنطقة محددة تتراوح بين 45 درجة و90 درجة. وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب عرض شعاع مركز. يُستخدم هذا النوع من الهوائيات القطاعية في تنفيذ نقاط اتصال WiFi العامة ويمكن تركيبها بسهولة على الجدران أو الأعمدة وحتى في البيئات الخارجية.

• هوائي البطة المطاطية (هوائي قصير/هوائي سوطي)

تُستخدم هوائيات الواي فاي ثنائية النطاق المطاطية لتوفير تغطية لمنطقة واسعة. مع نطاقات التردد 2.4 / 5 GHz يمكن استخدام هذه الهوائيات في أجهزة التوجيه للحصول على شبكة متسقة. يمكن استخدامها في كل من التطبيقات الداخلية والخارجية. عادةً ما يكون لهوائيات WiFi ثنائية النطاق ذات النطاق المطاطي كسب أقل بحوالي 2.5 - 4.5 ديسيبل مقارنةً بالأنواع الأخرى.

فوائد هوائي WiFi مزدوج النطاق

• زيادة السعة

عندما يكون عدد المستخدمين/الأجهزة مرتفعاً، ستكون حركة المرور على الشبكة عالية ومزدحمة. من خلال تقديم نطاقين تردديين بدلاً من نطاق تردد واحد كما هو الحال في إعدادات WiFi التقليدية، تتمتع هوائيات WiFi ثنائية النطاق بالقدرة على توفير اتصال شبكة مستقر وأفضل جودة بسعة أكبر. وبفضل زيادة السعة الإجمالية للشبكة وعرض النطاق الترددي الإجمالي، يمكن لهوائيات الواي فاي ثنائية النطاق أن تضمن إمكانية اتصال عدد أكبر من المستخدمين في وقت واحد والحصول على تجربة مستخدم أفضل دون التضحية بالأداء أو الجودة.  

• تقليل التداخلات

إن التردد 2.4 GHz هو تردد يستخدم فقط لتقنيات مختلفة مثل WiFi وZigbee والبلوتوث، وبالتالي فهو مزدحم بأجهزة مختلفة مثل أجهزة الميكروويف والهواتف اللاسلكية وأجهزة البلوتوث، إلخ. وبالتالي، يصبح النطاق 2.4 GHz مزدحمًا ويتعرض للكثير من التداخلات وسرعات أبطأ. أما نطاق 5.1 GHz فهو أقل ازدحاماً بكثير، وبالتالي يمكن للمستخدمين تجربة تداخل أقل وأداء أفضل بشكل عام.

• السرعة المحسّنة

يوفر نطاق التردد 5 GHz سرعات أعلى لنقل البيانات من نطاق التردد التقليدي 2.4 GHz. نظرًا لتوفر نطاقي تردد في وقت واحد للاتصال، سيتم تقليل حركة المرور على كل نطاق تردد. وهذا يسمح بسرعات أفضل وإنتاجية أعلى. من خلال العمل عبر نطاقين للتردد، يمكن لهوائيات WiFi ثنائية النطاق أن تخفف من مشاكل زمن الاستجابة في الشبكة.  

• نطاق محسّن

ويتمتع نطاق التردد 2.4 GHz بقدرة اختراق أعلى ويمكنه إرسال واستقبال الإشارات عبر جدران الطوب والجص والعزل والأخشاب وما إلى ذلك، وبالتالي يمكنه توفير تغطية لمسافة أطول. أما نطاق التردد 5 GHz فيستخدم أطوال موجية أقصر ولديه قدرة اختراق أقل. ومع ذلك، فإنه يوفر اتصالاً عالي السرعة والجودة ضمن نطاقه الذي يمكن الوصول إليه. وبالتالي، فإن الجمع بين كلا نطاقي التردد في هوائي واحد يمكّن هوائيات WiFi ثنائية النطاق من الحصول على نطاق أفضل من هوائيات النطاق الواحد.

• الأداء الأمثل للتطبيقات المختلفة

إن هوائي WiFi مزدوج النطاق متعدد الاستخدامات للغاية ويمكن استخدامه على مجموعة واسعة من التطبيقات والخدمات. يمكن استخدام نطاق التردد 5 GHz للتطبيقات الحرجة عالية السرعة والإنتاجية العالية مثل بث الفيديو والألعاب عبر الإنترنت وعمليات التحميل والتنزيل على نطاق واسع، إلخ. يسمح نطاق التردد 5 GHz في هوائيات WiFi المزدوجة بتجربة مستخدم سلسة وغير منقطعة في حالات الاستخدام هذه. يمكن لتطبيقات مثل أجهزة إنترنت الأشياء استخدام نطاق التردد 2.4 GHz للبقاء على اتصال عبر مسافات أطول. إن توفر كلا نطاقي التردد يجعل هوائي WiFi ثنائي النطاق جهازًا مثاليًا لتحقيق الأداء الأمثل عبر مختلف التطبيقات.

• نطاقات تردد مزدوجة

نظرًا لأن هوائي WiFi ثنائي النطاق يعمل على كل من نطاقي التردد 2.4 GHz و5 GHz، فإنه يوفر الكثير من المرونة للمستخدمين لتحسين الأداء بناءً على احتياجاتهم. وبفضل دمج كلا النطاقين التردديين في جهاز واحد، فإنه يقلل من التكلفة واستخدام المساحة والتداخلات ومشكلات الازدحام وغيرها من التعقيدات.

• دعم MIMO

هوائيات WiFi ثنائية النطاق قادرة على دمج تقنية المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة (MIMO). هنا، يتم استخدام عناصر هوائي متعددة لتحسين إنتاجية البيانات وموثوقيتها. يتيح التنوع المكاني الناتج عن الأجهزة المتعددة تحقيق معدلات بيانات أعلى وجودة إشارة أعلى.

هوائي متعدد الاتجاهات مقابل هوائي WiFi مزدوج النطاق الاتجاهي

تتوفر هوائيات WiFi ثنائية النطاق في الوضعين متعدد الاتجاهات والاتجاهي. الهوائيات متعددة الاتجاهات قادرة على نقل الإشارات بالتساوي في جميع الاتجاهات مما يوفر منطقة تغطية بزاوية 360 درجة، بينما تنقل هوائيات WiFi ثنائية النطاق الاتجاهية الإشارات في منطقة مستهدفة تتراوح تغطيتها بشكل عام بين 45-90 درجة.

التوافق مع معايير WiFi

يمكن أن توفر هوائيات WiFi ثنائية النطاق تغطية من 2.4 GHz حتى 5.8 GHz. وهي تستخدم نطاقي التردد الرئيسيين اللذين تستخدمهما تقنيات الشبكات اللاسلكية، وبالتالي يمكن استخدامها من قبل جميع الإصدارات الرئيسية لبروتوكول 802.11. فيما يلي بعض معايير WiFi المتوافقة مع هوائيات WiFi ثنائية النطاق المتوفرة فقط مع هوائيات WiFi ثنائية النطاق المتوفرة في comm.

شبكة Wi-Fi 1 (802.11b)

Wi-Fi 2 (802.11a)

Wi-Fi 3 (802.11g)

Wi-Fi 4 (802.11n)

شبكة Wi-Fi 5 (802.11ac)

الواي فاي 6 (802.11 أكس)

إعداد هوائي WiFi ثنائي النطاق

على غرار إعداد أي هوائي آخر، فإن الجزء الأول والأكثر أهمية في إعداد هوائي WiFi مزدوج النطاق هو تحديد الموقع الأمثل وتحديد موضع الهوائي بشكل صحيح. بناءً على متطلبات التطبيق، يجب تحديد معلمات الأداء الأخرى مثل التردد والكسب والاتجاه ونمط الإشعاع والاستقطاب وما إلى ذلك. تعتمد طريقة تركيب الهوائي على نوع هوائي WiFi مزدوج النطاق الذي تم اختياره. يمكن تثبيت بعض الأنواع مباشرة على أجهزة التوجيه بينما يمكن تركيب بعض الأنواع بشكل منفصل على أعمدة أو جدران. اختبر قوة الإشارة وسرعتها وقم بإجراء أي تعديلات ضرورية لتحقيق الأداء الأمثل للهوائي.

الخاتمة

لقد أحدثت هوائيات الواي فاي ثنائية النطاق ثورة في أنظمة الاتصال اللاسلكي والشبكات الحديثة من خلال معالجة بعض التحديات الأكثر شيوعًا في أجهزة الشبكة مثل بطء السرعة وانقطاع الاتصال وعدم الموثوقية في الاتصال. من خلال الجمع بين نطاق تردد WiFi المستخدم بشكل عام 2.4 GHz ونطاق تردد 5GHz في جهاز واحد، تعد هوائيات WiFi ثنائية النطاق أحد أكثر أنواع الهوائيات تنوعًا وصغرًا في السوق اليوم. هذه الهوائيات قادرة على توفير اتصال محسّن في كلا نطاقي التردد، وبالتالي تقليل الازدحام والتداخلات في نطاق واحد. بشكل عام، هوائيات الواي فاي ثنائية النطاق قادرة على توفير اتصال سلس بسرعة أعلى وإنتاجية أعلى وجودة أفضل من هوائيات الواي فاي التقليدية