ونظرًا للتصميم الخاص للهوائي، يمكن تركيز كثافة الإشعاع في اتجاه مكاني معين. وقياس اتجاهية الهوائي بدون فقدان هو كسب الهوائي. ويرتبط ارتباطًا وثيقًا باتجاهية الهوائي. وعلى النقيض من الاتجاهية، التي تصف فقط الخصائص الاتجاهية للهوائي، فإن كسب الهوائي يأخذ في الاعتبار أيضًا كفاءة الهوائي.
إشعاع
ولذلك، فهو يمثل القوة المشعة الفعلية. وهذا عادة ما يكون أقل من الطاقة التي يوفرها جهاز الإرسال. ومع ذلك، ونظراً لأن قياس هذه القدرة أسهل من قياس الاتجاهية، فإن كسب الهوائي أكثر شيوعاً من قياس الاتجاهية. وبافتراض النظر في هوائي بلا خسارة، يمكن ضبط الاتجاهية على قدم المساواة مع كسب الهوائي.
إشعاع
يُستخدم الهوائي المرجعي لتحديد كسب الهوائي. في معظم الحالات، يكون الهوائي المرجعي عبارة عن مشعاع متعدد الاتجاهات مفترض بلا خسارة (مشعاع أو هوائي متناحٍ) يشع بشكل موحد في جميع الاتجاهات، أو هوائي ثنائي القطب بسيط، على الأقل في المستوى المشار إليه.
إشعاع
لكي يتم قياس الهوائي، يتم تحديد كثافة الإشعاع (الطاقة لكل وحدة مساحة) عند نقطة على مسافة معينة ومقارنتها بالقيمة التي تم الحصول عليها باستخدام هوائي مرجعي. كسب الهوائي هو نسبة كثافتي الإشعاع.
إشعاع
على سبيل المثال، إذا كان هوائي اتجاهي ينتج كثافة إشعاع أكبر بـ 200 مرة من هوائي متناحٍ في اتجاه مكاني معين، فإن قيمة كسب الهوائي G تبلغ 200 أو 23 ديسيبل.
إشعاع
نمط الهوائي
نمط الهوائي هو تمثيل رسومي للتوزيع المكاني للطاقة التي يشعها الهوائي. اعتمادًا على التطبيق، يجب أن يستقبل الهوائي فقط من اتجاه معين ولكن ليس الإشارات من اتجاهات أخرى (مثل هوائي التلفزيون وهوائي الرادار)، ومن ناحية أخرى، يجب أن يكون هوائي السيارة قادرًا على استقبال أجهزة الإرسال من جميع الاتجاهات الممكنة.
إشعاع
مخطط إشعاع الهوائي هو تمثيل رسومي لعناصر خصائص إشعاع الهوائي. عادةً ما يكون مخطط الهوائي تمثيلاً رسوميًا لخصائص اتجاه الهوائي. وهو يمثل الكثافة النسبية لإشعاع الطاقة أو كمية شدة المجال الكهربائي أو المغناطيسي كدالة لاتجاه الهوائي. يتم قياس أو إنشاء مخططات الهوائي بواسطة برامج المحاكاة على الكمبيوتر، على سبيل المثال، لعرض اتجاهية هوائي الرادار بيانياً وبالتالي تقدير أدائه.
إشعاع
بالمقارنة مع الهوائيات متعددة الاتجاهات، التي تشع بالتساوي في جميع اتجاهات الطائرة، تفضل الهوائيات الاتجاهية اتجاهًا واحدًا، وبالتالي تحقق نطاقًا أطول في هذا الاتجاه مع طاقة إرسال أقل. توضح أنماط إشعاع الهوائي بيانياً التفضيلات التي تحددها القياسات. ونظرًا للمعاملة بالمثل، يتم ضمان تطابق خصائص الإرسال والاستقبال للهوائي. ويبين الرسم البياني التوزيع الاتجاهي لقدرة الإرسال كقوة المجال وحساسية الهوائي أثناء الاستقبال.
إشعاع
يتم تحقيق الاتجاهية المطلوبة من خلال البناء الميكانيكي والكهربائي المستهدف للهوائي. تشير الاتجاهية إلى مدى جودة استقبال الهوائي أو إرساله في اتجاه معين. ويتم تمثيله في تمثيل رسومي (نمط الهوائي) كدالة للسمت (مخطط أفقي) والارتفاع (مخطط عمودي).
إشعاع
استخدم أنظمة الإحداثيات الديكارتية أو القطبية. يمكن أن تحتوي القياسات في التمثيلات الرسومية على قيم خطية أو لوغاريتمية.
إشعاع
استخدم العديد من تنسيقات العرض. أنظمة الإحداثيات الديكارتية، وكذلك أنظمة الإحداثيات القطبية، شائعة جدًا. الهدف الرئيسي هو إظهار نمط إشعاع تمثيلي أفقيًا (السمت) لتمثيل كامل بزاوية 360 درجة أو عموديًا (الارتفاع) في الغالب فقط لـ 90 أو 180 درجة. يمكن تمثيل البيانات الواردة من الهوائي بشكل أفضل في الإحداثيات الديكارتية. وبما أنه يمكن أيضًا طباعة هذه البيانات في الجداول، فإن تمثيل منحنى المسار الأكثر وصفًا في الإحداثيات القطبية هو المفضل عادةً. وعلى النقيض من نظام الإحداثيات الديكارتية، فإن هذا يشير مباشرة إلى الاتجاه.
إشعاع
لسهولة المعالجة والشفافية والحد الأقصى من التنوع، يتم عادةً تسوية أنماط الإشعاع على الحواف الخارجية لنظام الإحداثيات. وهذا يعني أن القيمة القصوى المقاسة تتماشى مع 0° ويتم رسمها على الحافة العلوية للمخطط. وتظهر القياسات الإضافية لمخطط الإشعاع عادة بالديسيبل (ديسيبل) نسبة إلى هذه القيمة القصوى.
إشعاع
يمكن أن يختلف المقياس الموجود في الشكل. هناك ثلاثة أنواع من مقاييس التخطيط شائعة الاستخدام؛ الخطية واللوغاريتمية الخطية واللوغاريتمية المعدلة. يركز المقياس الخطي على شعاع الإشعاع الرئيسي وعادة ما يمنع جميع الفصوص الجانبية لأنها عادة ما تكون أقل من واحد بالمائة من الفص الرئيسي. ومع ذلك، فإن المقياس اللوغاريتمي الخطي يمثل الفصوص الجانبية جيدًا ويفضل عندما تكون مستويات جميع الفصوص الجانبية مهمة. إلا أنه يعطي انطباعًا بوجود هوائي سيء لأن الفص الرئيسي صغير نسبيًا. يؤكد المقياس اللوغاريتمي المعدل (الشكل 4) على شكل الحزمة الرئيسية عند ضغط الفصوص الجانبية ذات المستوى المنخفض جدًا (<30 ديسيبل) باتجاه مركز الوضع. ولذلك، فإن حجم الفص الرئيسي يبلغ ضعف حجم الفص الجانبي الأقوى، وهو أمر مفيد للعرض البصري. ومع ذلك، نادرا ما يستخدم هذا الشكل من التمثيل في التكنولوجيا لأنه من الصعب قراءة البيانات الدقيقة منه.
إشعاع
إشعاع
نمط الإشعاع الأفقي
مخطط الهوائي الأفقي هو عرض مخطط للمجال الكهرومغناطيسي للهوائي، معبرًا عنه بمستوى ثنائي الأبعاد يتمركز حول الهوائي.
الفائدة من هذا التمثيل هي ببساطة الحصول على اتجاهية الهوائي. وعادةً ما تُعطى القيمة -3 ديسيبل أيضًا كدائرة متقطعة على المقياس. وينتج عن التقاطع بين الفص الرئيسي وهذه الدائرة ما يسمى بعرض حزمة نصف القدرة للهوائي. المعلمات الأخرى سهلة القراءة هي نسبة التقدم/التراجع، أي النسبة بين الفص الرئيسي والفص اللاحق، وحجم واتجاه الفصوص الجانبية.
إشعاع
إشعاع
بالنسبة لهوائيات الرادار، تعتبر النسبة بين الفص الرئيسي والفص الجانبي مهمة. تؤثر هذه المعلمة بشكل مباشر على تقييم درجة مقاومة الرادار للتداخل.
إشعاع
نمط الإشعاع العمودي
شكل النموذج العمودي عبارة عن مقطع عرضي رأسي لشكل ثلاثي الأبعاد. في المخطط القطبي الموضح (ربع دائرة)، موضع الهوائي هو الأصل، والمحور X هو نطاق الرادار، والمحور Y هو ارتفاع الهدف. إحدى تقنيات قياس الهوائي هي التسجيل الاصطرابي الشمسي باستخدام أداة القياس RASS-S من شركة Intersoft Electronics. إن RASS-S (نظام دعم تحليل الرادار للمواقع) هو نظام مستقل عن الشركة المصنعة للرادار لتقييم العناصر المختلفة للرادار من خلال الاتصال بالإشارات المتاحة بالفعل، في ظل ظروف التشغيل.
إشعاع
الشكل 3: نمط هوائي عمودي ذو خاصية مربع قاطع تمام التمام
في الشكل 3، وحدات القياس هي الأميال البحرية للنطاق والأقدام للارتفاع. ولأسباب تاريخية، لا تزال وحدتي القياس هاتين تستخدمان في إدارة الحركة الجوية. ولهذه الوحدات أهمية ثانوية وذلك ببساطة لأن كميات الإشعاع المرسومة يتم تعريفها على أنها مستويات نسبية. وهذا يعني أن خط التسديد قد اكتسب قيمة المدى الأقصى (النظري) المحسوب بمساعدة المعادلة الرادارية.
إشعاع
يوفر شكل الرسم البياني المعلومات المطلوبة فقط! للحصول على القيمة المطلقة تحتاج إلى قطعة أرض ثانية تقاس تحت نفس الظروف. يمكنك مقارنة الرسمين البيانيين وتحقيق الزيادات أو النقصان المفرط في أداء الهوائي.
إشعاع
الشعاعيات هي علامات لزوايا الارتفاع، هنا بخطوات نصف درجة. يؤدي القياس غير المتساوي للمحورين x وy (العديد من الأقدام مقابل العديد من الأميال البحرية) إلى تباعد غير خطي بين علامات الارتفاع. يتم عرض الارتفاع كنمط شبكة خطية. الشبكة الثانية (المتقطعة) موجهة نحو انحناء الأرض.
إشعاع
إن التمثيلات ثلاثية الأبعاد لمخططات الهوائي هي في الغالب صور تم إنشاؤها بواسطة الكمبيوتر. يتم إنشاؤها في معظم الأحيان عن طريق برامج المحاكاة وتكون قيمها قريبة بشكل مدهش من المخططات الفعلية المقاسة. إن إنشاء خريطة قياس حقيقية يعني جهد قياس ضخم، حيث أن كل بكسل في الصورة يمثل قيمة القياس الخاصة به.
إشعاع
تمثيل ثلاثي الأبعاد لنمط الهوائي بالإحداثيات الديكارتية من هوائي رادار على مركبة آلية.
(تُعطى القدرة بمستويات مطلقة! ولذلك، تختار معظم برامج قياس الهوائي حلاً وسطًا لهذا التمثيل. ويمكن استخدام الأجزاء الرأسية والأفقية فقط من المخطط من خلال الهوائي كقياسات فعلية.
إشعاع
يتم حساب جميع وحدات البكسل الأخرى عن طريق ضرب منحنى القياس الكامل للمخطط الرأسي في القياس الفردي للمخطط الأفقي. قوة الحوسبة المطلوبة هائلة. وبصرف النظر عن التمثيل الجميل في العروض التقديمية، فإن فائدته مشكوك فيها، حيث لا يمكن الحصول على معلومات جديدة من هذا التمثيل مقارنة بمخططين منفصلين (مخططات هوائي أفقية وعمودية). على العكس من ذلك: خاصة في المناطق الطرفية، يجب أن تنحرف الرسوم البيانية الناتجة عن هذا الحل الوسط بشكل كبير عن الواقع.
إشعاع
بالإضافة إلى ذلك، يمكن تمثيل المخططات ثلاثية الأبعاد بالإحداثيات الديكارتية والقطبية.
إشعاع
عادةً ما يُفهم عرض حزمة هوائي الرادار على أنه عرض حزمة نصف القدرة. تم العثور على ذروة شدة الإشعاع في سلسلة من القياسات (أساسًا في غرفة كاتمة للصدى) ثم النقاط الموجودة على جانبي الذروة، والتي تمثل شدة الذروة مرفوعة إلى نصف القوة. يتم تعريف المسافة الزاوية بين نقاط نصف الطاقة على أنها عرض الحزمة. [1] نصف القدرة بالديسيبل هي −3 ديسيبل، أي نصف شعاع القدرة
