ما هو هوائي التردد فوق العالي جداً؟

هوائي التردد فوق العالي UHF هو جهاز يستقبل وينقل الإشارات في نطاق الترددات العالية جداً التي تعتبر عادةً ما بين 300 MHz و3 GHz. تُستخدم هوائيات التردد فوق العالي في تطبيقات مختلفة مثل البث التلفزيوني والاتصالات اللاسلكية المشتركة mm والاتصالات المتنقلة المشتركة mm ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) وما إلى ذلك، وهي مفيدة في صناعات متعددة.

في هذه المقالة، سنقدم لمحة عامة عن هوائيات التردد فوق العالي، ونغطي اعتبارات تصميمها وتطبيقاتها ومقارنات الأداء مع نطاقات الترددات الأخرى، ومعلومات عن اتجاهات السوق المتنامية لهوائيات التردد فوق العالي في مختلف الصناعات.

ما هو التردد فوق العالي جداً (UHF)؟

يرمز UHF إلى التردد العالي جداً الذي يعتبر عموماً للترددات التي تتراوح بين 300 MHz و3 GHz. وقد تم اكتشافه لأول مرة في أوائل القرن العشرين وسرعان ما أصبح جزءاً رئيسياً من أنظمة الاتصالات المشتركة mm. وشملت التطبيقات المبكرة للنطاق UHF الرادار العسكري والاتصالات اللاسلكية المشتركة mm والبث التلفزيوني.

يتراوح الحد الأقصى لمدى الإرسال بالتردد فوق العالي بين 30 و40 ميلاً (48 إلى 64 كم) أو أقل، حسب التضاريس المحلية. يمكن استخدام أجهزة إعادة الإرسال اللاسلكي لإعادة إرسال إشارات التردد فوق العالي عند الحاجة إلى مسافة أكبر من خط الرؤية.

يُعرَّف نطاق التردد فوق العالي بأنه جزء من الطيف الكهرومغناطيسي بترددات تتراوح بين 300 MHz و3 GHz. ويتوافق نطاق التردد هذا مع أطوال موجية تتراوح بين متر واحد و10 سنتيمترات تقريباً. يقع نطاق التردد فوق العالي بين نطاق التردد العالي جداً (VHF) ونطاق التردد العالي جداً (SHF).

تنتشر الموجات اللاسلكية ذات التردد فوق العالي UHF عادةً عن طريق خط الرؤية وتحجبها العوائق. لكنها قوية بما يكفي للوصول إلى الأماكن المغلقة. وبسبب الطول الموجي الأقصر لإشارات التردد فوق العالي UHF، فإن حجم الهوائيات اللازمة للتردد فوق العالي UHF صغير مقارنة بالتردد العالي جداً VHF. تدعم ترددات UHF معدلات بيانات أعلى مقارنةً بنطاقات الترددات المنخفضة.

ما هو هوائي التردد فوق العالي جداً؟

تقوم الهوائيات ذات التردد فوق العالي بتحويل الطاقة الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية يمكنها نقل المعلومات، مثل الصوت أو الفيديو أو البيانات، عبر الهواء أو الفضاء ليتم استقبالها بواسطة هوائيات أخرى أو أجهزة اتصال مشتركة1TP14.

1. مبدأ عمل الهوائيات ذات التردد فوق العالي

تم تصميم هوائيات التردد فوق العالي UHF لاستقبال وإرسال الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق الترددات بين 300 MHz و3 GHz. وهي تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات من البث التلفزيوني والإذاعي والاتصالات اللاسلكية المشتركة mm والأجهزة المحمولة وأنظمة السلامة العامة والاستجابة للطوارئ وما إلى ذلك.

تعمل هوائيات UHF من خلال استقبال الإشارات الكهرومغناطيسية المرسلة من جهاز الإرسال أولاً. ثم يتم التقاط الإشارات بعد ذلك باستخدام عناصر موصلة مختلفة مثل الأسلاك أو القضبان المعدنية التي يتم ترتيبها بنمط معين. يتم تحويل هذه الإشارة الملتقطة إلى إشارة كهربائية عن طريق حث تيار كهربائي على العناصر الموصلة للهوائيات. يمكن أيضاً استخدام هوائي التردد فوق العالي لإرسال الإشارات. هنا يتم تغذية الهوائي بإشارة كهربائية وهذا من شأنه توليد المجالات الكهربائية والمغناطيسية في العناصر الموصلة التي ستنتشر بعد ذلك في الفضاء كموجات راديو تحمل المعلومات المشفرة في الإشارة الكهربائية. استنادًا إلى تصميم الهوائي، فإن نمط الإشعاعوالاتجاهية الكلية للهوائي.

2. ميزات تصميم الهوائيات ذات التردد فوق العالي

يمكن تصميم هوائيات التردد فوق العالي بعدة طرق. الهوائيات المستوية الأرضية، وهوائيات المصفوفات الدورية اللوغاريتمية و هوائيات ياغي هي عدد قليل من أكثر التصاميم المتوفرة للهوائيات ذات الترددات فوق العالية. يمكن تصميم الهوائيات لتعمل على ترددات محددة مع نطاق 300 MHz و3 GHz. يمكن أيضًا تخصيص الكسب والاتجاهية باستخدام تصميمات مختلفة. يمكن أيضًا تصميم الهوائيات ذات التردد فوق العالي لتوفير استقطاب رأسي أو أفقي بناءً على متطلبات التطبيق. بعض ميزات التصميم الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار هي مواد البناء وخيارات التركيب. يمكن تحديدها بناءً على المتانة وسهولة الصيانة وظروف بيئة التشغيل ومتطلبات الأداء العام.

تطبيقات هوائي التردد فوق العالي

تُستخدم الهوائيات ذات الترددات فوق العالية (UHF) في مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات. ويرد أدناه وصف موجز لبعض أفضل حالات الاستخدام.

البث التلفزيوني: تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي UHF لاستقبال الإشارات التلفزيونية للقنوات الموجودة في نطاق UHF.

لاسلكي co1TP14الاتصال اللاسلكي: هوائيات UHF هي هوائيات تستخدم فقط في أجهزة WiFi وأجهزة Bluetooth وأجهزة التوجيه اللاسلكية. وهي فعالة في استقبال الإشارات عبر مسافات قصيرة. تُستخدم لنقل البيانات عبر نطاقات قصيرة.

الأقمار الصناعية co1TP14الاتصال عبر الأقمار الصناعية: هوائيات UHF مفيدة في خدمات مثل التلفزيون عبر الأقمار الصناعية وخدمات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية.

أنظمة الملاحة: تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي في تطبيقات الطيران للاتصال المشترك بين الطائرات ومراقبة الحركة الجوية والمحطات الأرضية.

أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية: تستخدم هوائيات UHF بشكل أساسي في أنظمة اللوجستيات والتتبع لقراءة وكتابة البيانات على علامات RFID. بعض التطبيقات المشتركة هي تتبع المخزون والتحكم في الوصول وإدارة الأصول. تُستخدم هوائيات التردد فوق العالي في أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية في صناعة البيع بالتجزئة لتوفير رؤية في الوقت الفعلي وتتبع دقيق للمخزون مما يمكننا من الحصول على رؤى قيمة للبيانات حول المنتجات. في التصنيع، تُعد هوائيات الترددات فوق العالية في أنظمة تحديد الهوية بالترددات اللاسلكية ضرورية لأغراض التتبع والأتمتة في الوقت الحقيقي، مما يحسن حتماً من كفاءة الإنتاج وكذلك مراقبة الجودة. في أنظمة الرعاية الصحية، تُستخدم هوائيات الترددات فوق العالية في المعدات الطبية وتتبع الأدوية.   

الجيش والدفاع: تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي في المجال العسكري لأنظمة الاتصال البحري والفضائي المشترك بين السفن والطائرات. ويمكن استخدامها للاتصال المشترك الدقيق بين السفن والطائرات، وهو أمر حيوي للعمليات العسكرية. تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي أيضاً في أنشطة المراقبة العسكرية مثل الكشف عن الطائرات بدون طيار المتطفلة والصواريخ وتحديد مواقعها وما إلى ذلك.

السلامة العامة وخدمات الطوارئ: تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي في العديد من أنظمة الاتصالات ذات الترددات فوق العالية في مختلف أنظمة الاتصالات داخل أقسام الشرطة والتطبيقات الأمنية وخدمات الدفاع وأقسام الإطفاء وخدمات الإسعاف وما إلى ذلك لأنها قادرة على توفير الاتصال المشترك على مساحة واسعة.

لاسلكي co1TP14الاتصال اللاسلكي: تُستخدم هوائيات UHF أيضاً في الأجهزة اللاسلكية مثل أجهزة اللاسلكي اللاسلكية وأجهزة اللاسلكي ثنائية الاتجاه للاتصال ضمن نطاق الترددات UHF.

أنواع هوائيات التردد فوق العالي

تتوفر هوائيات UHF في السوق بأشكال وتكوينات مختلفة. ويرد أدناه وصف لبعض الأنواع الأكثر استخداماً.

هوائيات أحادية القطب: وهي عبارة عن هوائيات تتكون من قضيب أو سلك معدني واحد، وغالباً ما تستخدم في أجهزة الاتصال المتنقلة communication نظراً لصغر حجمها.

هوائيات ثنائية القطب: يتكون الهوائي ثنائي القطب من قضيبين أو سلكين معدنيين مرتبين في خط مستقيم. وتستخدم عادة في استقبال الإشارات التلفزيونية وأنظمة الاتصالات اللاسلكية.

هوائيات ياغي: يحتوي هذا النوع من الهوائيات ذات التردد فوق العالي على عدة عناصر متوازية مرتبة في خط وتستخدم عادةً لاستقبال التلفزيون.

هوائي اللوحة: يُستخدم هذا النوع من الهوائيات ذات التردد فوق العالي عادةً في أجهزة توجيه WiFi ومعززات الإشارة وأنظمة RFID، إلخ. وهي متوفرة عادةً كأجهزة مسطحة مربعة أو مستطيلة الشكل.

هوائيات القطع المكافئ: يُستخدم هذا النوع من الهوائيات ذات التردد فوق العالي للاتصال بعيد المدى في تطبيقات مثل الدوائر التلفزيونية المغلقة وأنظمة الاتصال من نقطة إلى نقطة. وهي تتألف عادةً من قرص عاكس على شكل قطع مكافئ مع مغذي إشارة في النقطة البؤرية.

هوائيات مصفوفة: تتكون الهوائيات المصفوفة من هوائيات متعددة أصغر مرتبة في نمط معين. وتستخدم في التطبيقات ذات الكسب العالي حيث يتطلب الأمر التحكم الدقيق في نمط الإشعاع.

مزايا وعيوب هوائي التردد فوق العالي UHF

1. المزايا

• نطاق واسع من الترددات: يمكن استخدام هوائيات التردد فوق العالي لإرسال واستقبال الإشارات عبر نطاق واسع من الترددات، مما يجعلها أكثر تنوعًا في مختلف التطبيقات.

• معدلات بيانات عالية: تتمتع الهوائيات ذات الترددات فوق العالية بمعدلات بيانات عالية مقارنة بنطاقات الترددات المنخفضة وهي مناسبة لأنظمة الاتصالات الحديثة co1TP14.

• الاختراق عبر العوائق جيد نسبياً: على الرغم من وجود بعض العوائق عند انتقالها عبر العوائق، إلا أنها لا تزال كافية للاستخدام في الأماكن المغلقة.

2. المساوئ

• يتم إعاقة الإشارات ذات التردد فوق العالي بسبب التداخل من العوامل البيئية مثل المطر وأوراق الشجر، والتي يمكن أن تقلل من جودة الإشارة.
• تتأثر الهوائيات ذات التردد فوق العالي أكثر من الهوائيات ذات التردد العالي جداً بالعوائق مثل المباني والأشجار، مما قد يحد من نطاقها الفعال.

تركيب هوائي التردد فوق العالي وضبطه

عند تركيب هوائي UHF، تحتاج إلى مراقبة عوامل مثل الموقع والارتفاع والاتجاه بعناية لتحسين استقبال الإشارة.

تمنحك الخطوات التالية فهمًا للطريقة الصحيحة لتركيب هوائي UHF وضبطه لتحقيق أفضل أداء ممكن.

1. العوامل الرئيسية للتركيب

• تجنب العوائق المعدنية القريبة: يمكن أن تتداخل الأجسام المعدنية مع استقبال الإشارة من خلال عكس الإشارات. ولذلك، من المهم تجنب وضع الهوائي بالقرب من الأجسام المعدنية الكبيرة مثل خزانات المياه ووحدات تكييف الهواء وغيرها.
• ارتفاع التركيب: تعمل هوائيات التردد فوق العالي UHF بشكل أفضل عند تركيبها في موقع ذي خط رؤية واضح لمصدر الإشارة، مما يعني أن الهوائي مثالي ليتم تركيبه على ارتفاع كافٍ لتجنب العوائق مثل الأشجار أو المباني أو الهياكل الأخرى.
• التعرض للرياح والطقس: ضع في اعتبارك أن نظام تركيب الهوائي يجب أن يكون مستقرًا وقادرًا على تحمل الرياح والظروف الجوية الأخرى. إذا تم تركيب الهوائي في الهواء الطلق، فيوصى باستخدام مواد مقاومة للعوامل الجوية للتركيب1TP14 للحفاظ على المتانة على المدى الطويل.

2. خطوات تركيب هوائي التردد فوق العالي (UHF)

• هوائي UHF المناسب: قبل التثبيت، تحتاج إلى تحديد نوع هوائي UHF الذي يناسب احتياجاتك. تم تصميم أنواع مختلفة من الهوائيات، مثل هوائيات Yagi أو الهوائيات متعددة الاتجاهات أو الهوائيات اللوحية لتطبيقات مختلفة. على سبيل المثال، في الاتصال بعيد المدى المشترك 1TP14، يكون هوائي Yagi مناسبًا بسبب كسبه العالي، بينما هوائي هوائي متعدد الاتجاهات مثالية لتوفير تغطية بزاوية 360 درجة. 
• تحديد موقع التركيب: ثم تحتاج إلى تحديد موقع يوفر مسارًا واضحًا بين الهوائي وهدف الاتصال communication. يمكنك استخدام سطح أو برج أو عمود لتقليل خطر تداخل العوائق مع الإشارة.
• قم بتجميع هوائي UHF: اتبع تعليمات الشركة المصنعة لتجميع الهوائي بشكل صحيح. اعتماداً على التصميم، قد تحتاج إلى إرفاق عناصر محددة، مثل العاكسات أو المخرجات، بجسم الهوائي الرئيسي.
• تركيب الهوائي: قم بتثبيت الهوائي على عمود أو سارية أو كتيفة تركيب. تحتاج إلى التأكد من أن الهيكل مستقر وقادر على تحمل الظروف البيئية. بالنسبة لـ هوائيات اتجاهية مثل Yagi، تأكد من محاذاة الهوائي بشكل صحيح مع مصدر الاتصال communication للحصول على أفضل استقبال للإشارة.
• قم بتوصيل الهوائي بالجهاز: باستخدام كابل مناسب، قم بتوصيل هوائي UHF بالجهاز اللاسلكي، مثل جهاز التوجيه أو جهاز الاستقبال. تأكد من أن التوصيلات محكمة ومعزولة جيداً لمنع فقدان الإشارة.
• تكوين الجهاز اللاسلكي: بعد تثبيت الهوائي، قم بتهيئة الجهاز المتصل لمطابقة نوع الهوائي. اعتماداً على النظام، قد تحتاج إلى الوصول إلى إعدادات الجهاز وتحديد معلمات الهوائي. يمكنك الرجوع إلى تعليمات الشركة المصنعة لذلك.

3. ضبط الاستقبال الأمثل للإشارات

بعد تركيب الهوائي، من المهم ضبط الهوائي لضمان قوة الإشارة والاستقبال الأمثل. يعمل الضبط على ضبط اتجاه الهوائي وموضعه وما إلى ذلك لمطابقة مصدر الإرسال، مما يقلل من فقدان الإشارة.

• مقياس SWR: يمكنك استخدام مقياس قوة الإشارة لقياس جودة وشدة الإشارة المستقبلة. تساعد هذه الأداة في ضبط اتجاه الهوائي لزيادة استقبال الإشارة إلى أقصى حد.
• ضبط الارتفاع: إذا كانت الإشارة ضعيفة، يمكنك محاولة رفع الهوائي إلى مستوى أعلى لإزالة العوائق القريبة أو لتجنب التداخل من الأجسام المحيطة.
• اتجاه الهوائي: بالنسبة للهوائيات الاتجاهية مثل هوائيات Yagi أو هوائيات القطع المكافئ، فإن التوجيه الدقيق نحو مصدر الإشارة أمر بالغ الأهمية. لذا، يمكنك تغيير الاتجاه للحصول على أقصى قوة إشارة.
• تطابق المعاوقة: تأكد من تطابق معاوقة الهوائي بشكل صحيح مع خط الإرسال لتقليل انعكاس الإشارة وفقدانها.

كيفية اختيار أفضل هوائي لتطبيقات التردد فوق العالي

عند اختيار هوائي UHF المناسب، عليك التفكير بعناية في عوامل مختلفة لضمان الحصول على أفضل أداء بناءً على احتياجاتك الخاصة.

تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي في مجموعة واسعة من التطبيقات، من البث التلفزيوني إلى الاتصالات المتنقلة والملاحة عبر الأقمار الصناعية، ويتطلب كل منها اعتبارات تصميم محددة.

لقد قمنا هنا بتضمين بعض العوامل الرئيسية لإرشادك في اختيار أفضل هوائي لتطبيق UHF الخاص بك.

1. تحديد التطبيق الخاص بك

كخطوة أولى في اختيار هوائي التردد فوق العالي المناسب، تحتاج إلى تحديد حالة الاستخدام الأساسية.

يمكن استخدام هوائيات UHF لأغراض مختلفة كما ناقشنا سابقاً، وهي

البث التلفزيوني: سيعطي هوائي التردد فوق العالي للبث التلفزيوني الأولوية للاستقبال المستقر للإشارة أثناء بث الإشارة على منطقة جغرافية محددة.

الاتصالات المتنقلة Co1TP14: بالنسبة للتطبيقات المتنقلة، تُستخدم الهوائيات ذات التردد فوق العالي في نقل البيانات عبر الشبكات الخلوية، لذا ينبغي النظر في الهوائيات ذات الكسب والاتجاه الأعلى.

الملاحة عبر الأقمار الصناعية: تلتقط الهوائيات ذات الترددات فوق العالية المستخدمة في أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية إشارات من الأقمار الصناعية، والتي تتطلب هوائيات عالية الاتجاه.

الخدمات اللاسلكية: بالنسبة للواي فاي والبلوتوث وغيرها من أنظمة الاتصال اللاسلكي قصيرة المدى المشترك1TP14، يجب ضبط الهوائي لتحقيق الكفاءة والحد الأدنى من التداخل.

إن فهم احتياجاتك الخاصة سيساعدك على تضييق نطاق نوع الهوائي الذي يناسب تطبيقك بشكل أفضل.

2. فهم نطاق التردد

كما ناقشنا سابقاً، تعمل التطبيقات المختلفة ذات التردد فوق العالي على ترددات مختلفة ضمن النطاق 300 MHz إلى 3 GHz.

لذلك، من المهم اختيار هوائي مصمم للعمل ضمن نطاق التردد الخاص بتطبيقك المحدد. فيما يلي نطاقات التردد للتطبيقات المختلفة,

• يستخدم البث التلفزيوني عادةً ترددات في نطاق 470 MHz إلى 890 MHz.
• الاتصالات المتنقلة mm: تعمل ضمن نطاق أوسع، عادةً من 450 MHz إلى 3 GHz حسب الجيل (2G، 3G، 4G، 5G).
• Wi-Fi وBluetooth: استخدم الترددات القريبة من 2.4 GHz.

تحتاج إلى التأكد من أن الهوائي الذي تختاره مضبوط لنطاق التردد الصحيح لتطبيقك المحدد لضمان عمله بكفاءة.

3. متطلبات الكسب

ما هو الكسب؟ الكسب هو مقياس لمدى جودة تركيز الهوائي وتوجيه طاقة الإشارة في اتجاه معين.

عند اختيار هوائي UHF، عليك التفكير في الكسب اعتماداً على المسافة ونوع الاتصال communication.

هوائيات عالية الكسب: هذه الهوائيات هي الأفضل للاتصال المشترك لمسافات طويلة. فهي تركز الطاقة في اتجاه معين، مما يزيد من قوة الإشارة بشكل كبير على مسافات طويلة. وغالباً ما تُستخدم في تطبيقات مثل الاتصال عبر الأقمار الصناعية أو الاتصال من نقطة إلى نقطة.

هوائيات منخفضة الكسب: تعد هذه الهوائيات أكثر ملاءمة للاتصال المشترك قصير المدى communication، لأنها توفر نمط إشعاع أوسع وأقل تركيزًا، وهو مثالي للتطبيقات التي تتطلب تغطية في جميع الاتجاهات، مثل Wi-Fi أو Bluetooth أو أنظمة البث المحلي.

4. اتجاهي أو متعدد الاتجاهات

تنقسم الهوائيات ذات التردد فوق العالي إلى فئتين رئيسيتين من حيث نمط الإشعاع,

الهوائيات الاتجاهية: تركز هذه الهوائيات (على سبيل المثال: هوائيات Yagi، وهوائيات اللوحة، وهوائيات القطاع، وهوائيات القطع المكافئ) الإشارة في اتجاه واحد وتستخدم عادةً في أنظمة الاتصالات بعيدة المدى حيث يكون اتجاه جهاز الإرسال معروفاً. وهي مثالية لتطبيقات مثل الملاحة عبر الأقمار الصناعية.

هوائيات متعددة الاتجاهات: تقوم هذه الهوائيات بإرسال واستقبال الإشارات في جميع الاتجاهات وهي مناسبة بشكل أفضل للاتصالات قصيرة المدى. ومن الأمثلة على ذلك هوائيات الهاتف المحمول وأجهزة توجيه Wi-Fi. الهوائيات متعددة الاتجاهات مفيدة عند الحاجة إلى تغطية واسعة في جميع الاتجاهات.

يعتمد الاختيار بين هذين النوعين على ما إذا كنت بحاجة إلى إشارة مركزة في اتجاه واحد أو تغطية واسعة النطاق.

5. الحجم وعامل الشكل

يمكن أن يختلف الحجم المادي لهوائي التردد فوق العالي وشكله بناءً على التصميم والتطبيق,

هوائيات مدمجة: تُستخدم في الأجهزة المحمولة أو التركيبات الصغيرة حيث تكون المساحة محدودة.

الهوائيات الأكبر حجماً: تتمتع هذه الهوائيات عادةً بكسب أعلى وتستخدم في التطبيقات التي لا تشكل فيها مساحة التركيب عائقاً، مثل أسطح المنازل أو الأبراج.

لذلك، ضع في اعتبارك مساحة التركيب وقابلية النقل والمتطلبات الجمالية عند اختيار الهوائي المناسب. على سبيل المثال، عندما تختار هوائياً للتطبيقات السكنية، قد يكون الهوائي ذو اللوحة المدمجة والممتعة من الناحية الجمالية مثالياً.

6. بيئة التركيب

كما يلعب الموقع الذي تقوم بتركيب الهوائي فيه دوراً حاسماً في اختيار الطراز المناسب. يجب مراعاة العوامل البيئية مثل درجة الحرارة والرطوبة والرياح والتعرض للعوامل الجوية.

الهوائيات الداخلية: عادة ما تكون هذه الهوائيات أصغر حجماً وسهلة التركيب.

الهوائيات الخارجية: يجب أن تكون هذه الهوائيات مقاومة للعوامل الجوية ومتينة لأنها تتعرض لظروف بيئية مختلفة. غالباً ما تستخدم مواد مثل الألياف الزجاجية أو الفولاذ المقاوم للصدأ للهوائيات الخارجية لتحسين المتانة والأداء في البيئات القاسية.

7. استقطاب الهوائي

ما هو الاستقطاب؟ استقطاب الهوائي إلى اتجاه المجال الكهربي للموجة الكهرومغناطيسية.

يمكن للهوائيات ذات التردد فوق العالي أن تكون مستقطبة عمودياً أو أفقياً. من المهم مطابقة استقطاب الهوائي مع استقطاب الإشارة التي يتم إرسالها أو استقبالها,

• الاستقطاب العمودي: Comm تُستخدم فقط في الاستقطاب العمودي المتحرك.
• الاستقطاب الأفقي: يُستخدم عادةً للبث التلفزيوني.

يضمن اختيار الاستقطاب الصحيح أن يقوم الهوائي بإرسال الإشارات واستقبالها بكفاءة، مما يقلل من الخسائر الناجمة عن عدم تطابق الاستقطاب.

8. مطابقة المعاوقة

تعد مطابقة المعاوقة بين الهوائي وخط الإرسال مهمة جداً لتقليل انعكاس الإشارة وضمان أقصى قدر من نقل الطاقة. تحتوي معظم الهوائيات ذات التردد فوق العالي على مقاومة قياسية تبلغ 50 أوم، وهي نفس مقاومة معظم الكابلات المحورية المستخدمة في الاتصالات اللاسلكية co1TP14.

تأكد من أن الهوائي وخط الإرسال يتمتعان بمقاومة مطابقة لتجنب فقدان الإشارة.

اعتبارات التصميم للهوائيات ذات التردد فوق العالي

عند تصميم هوائي UHF، يجب مراعاة الحجم والكسب والاتجاهية التي تؤثر بشكل مباشر على أدائه. لذا، فإن تصميم الهوائيات التي توازن بين هذه العوامل مع تلبية المتطلبات المحددة للتطبيق يمكن أن يمثل تحديًا.

وتشمل الاعتبارات الهندسية الأخرى اختيار المواد ومطابقة المعاوقة والعوامل البيئية مثل مقاومة الطقس.

مقارنة بين التردد فوق العالي جداً والنطاقات الأخرى

1. هوائي UHF مقابل هوائي VHF

تعمل الهوائيات ذات التردد العالي جداً في نطاق 30 MHz إلى 300 MHz، وتوفر أطوال موجية أطول، كما أنها تتمتع بمدى أفضل مقارنة بالهوائيات ذات التردد فوق العالي. وتعتبر هوائيات الترددات العالية جداً ذات الترددات العالية جداً مفيدة للاتصال لمسافات طويلة لأن أطوالها الموجية الأطول أقل عرضة للعوائق البيئية مثل المباني أو الأشجار أو الطقس. وهذا يجعل التردد العالي جداً مناسباً للاتصالات البحرية والاتصالات الجوية.

ومع ذلك، توفر الهوائيات ذات التردد فوق العالي معدلات بيانات أعلى مما يجعلها مثالية لشبكات الهاتف المحمول والملاحة عبر الأقمار الصناعية.

2. هوائي التردد فوق العالي مقابل هوائي التردد العالي جداً

بالمقارنة مع الهوائيات ذات التردد العالي جداً (3 GHz إلى 30 GHz)، فإن الهوائيات ذات التردد فوق العالي أكثر تنوعاً في قدرتها على اختراق العوائق مثل الجدران والأشجار، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات الداخلية أو الحضرية. وتوفر هوائيات التردد العالي جداً، التي غالباً ما تُستخدم في الاتصالات بالموجات الدقيقة والأقمار الصناعية المشتركة، معدلات نقل بيانات عالية للغاية ولكنها محدودة بسبب انتشار خط البصر وقصر المدى، حيث أن إشارات التردد العالي أكثر عرضة للتوهين من المطر والظروف الجوية الأخرى.

تعمل الهوائيات ذات التردد فوق العالي على تحقيق التوازن بين المدى الأطول للتردد العالي جداً (VHF) وسعة البيانات الأعلى للتردد العالي جداً (SHF)، مما يجعلها حلاً مثالياً للتلفزيون والاتصالات المتنقلة المشتركة 1TP14 وشبكات السلامة العامة.

تطور السوق وآفاقه المستقبلية

ينمو سوق الهوائيات ذات الترددات فوق العالية من خلال زيادة الطلب على أنظمة الاتصالات اللاسلكية المشتركة 1TP14 وخدمات الأقمار الصناعية وشبكات السلامة العامة.

مع ظهور الجيل الخامس 5G وإنترنت الأشياء (IoT)، من المتوقع أن تزداد الحاجة إلى هوائي UHF فعال. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات مثل التداخل والحاجة إلى تصميمات أكثر إحكاماً وكفاءة.

الخاتمة

تُعد الهوائيات ذات التردد فوق العالي (UHF) جزءًا أساسيًا من أنظمة الاتصالات الحديثة ذات الترددات فوق العالية (CO1TP14)، حيث توفر تغطية واسعة ومعدلات نقل بيانات عالية وملاءمة في مختلف التطبيقات. ومع استمرار تقدم التكنولوجيا، سيصبح دور هوائيات التردد فوق العالي أكثر أهمية في مختلف الصناعات.