يعتبر الهوائى أهم جزء فى اجهزة الاتصالات (ارسال واستقبال). جميع الهوائيات تصنع على أساس طول الموجة , وأى هوائى يمكنه ان يلتقط أى موجه ولكن الاشارة المستلمة تكون ضعيفة جدآ لعدم تناسب الهوائى مع طول الموجى المستلم . الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر فى الفضاء بسرعة الضؤ التى هى 3oo,oooooo متر ثانية , هى تغيرات تحدت فى دوائر الكهربائية والمغناطيسية فى اجهزة الاتصالات , ويوجد انواع كثيرة من الهوائيات تتفاوت ابعادها وأشكلها حسب نوع الاتصال وبالإمكان ايجاد الطول الموجى بعملية حسابية ألتالية الطول الموجي (بالمتر) = سرعة الضوء / متر ثانية على التردد HZ/ثانية. هناك هوائيات سلكية ببساطتها وتركيبها حيت يمكن لأي سلك معدني ان يستخدم كهوائي ارسال واستقبال ولكن هنا يتطلب استخدم اسلاك بأشكال وأطوال مختلفة حتى نحصل على مواصفات محددة للهوائي. للهوائي معاملات عبرها تستطيع تحديد نوع الهوائي فى الارسال والاستقبال الاشارة وتعرف باسم ANTENNA PARAMATERS . وهى كالتالى :-
1- شكل الاشعاع RADIATION PATTERN هو ما يعرف بنسق الاشعاع , وهو شكل الشعاع الخارج من الهوائي , حيت هذا الاشعاع له شكل معين واتجاه معين وبهذه الطريقه تستطيع تحديد اماكن استقبال الاشارة وخاصة المناطق الواقعة داخل هذا الشعاع الاشعاعي .
2- مقاومة الاشعاع RADIATION RESISTANCE لكى يشع الهوائى الطاقة الواصله له من جهاز المرسل , يفترض وجود مقاومه للهوائى تعادل مقاومة الخرج للجهاز المرسل وتعرف هذه المقاومة بمقاومة البت ,عندما تكون مقاومة الاشعاع اكبر فى هذه الحالة تكون جودة الهوائى افضل ,وكلما زادت مقاومة الاشعاع زاد مقدار الهوائي على ارسال الاشارة الى مسافات بعيده.
3- التــــكبـيــر GAIN هى مقياس لقدرة الهوائي على تكبير طاقة البت (الخارجة) منه فى مساحة اقل , ولكن اذا كبرت هذه الطاقة فى مساحه معينة زادت جودة الاشارة فى تلك المنطقة .
4- النطاق BROAD BAND هو مقياس لمدى الترددات التى يستطيع الهوائي ان يرسلها او يستقبلها لان لكل هوائي مدى معين يقوم بحسابه المصنعون.
5- مقاومة الدخل IN PUT IMPEDANCE هى مقياس قيمه المقاومة الداخلية للهوائي , حيت من المفروض ان تكون تلك القيمة مساوية لقيمة معاوقة الخرج للكبل المستخدم فى نقل الاشارة للهوائي , حتى يتم نقل اكبر طاقة ممكنة الاشارة. الكابلات المتوافرة فى الاسواق غالبا لها مقاومات 50 OHM,75 OHM AND 300 OHM.
6 القطبية POLARIZATION هو تحديد اتجاه الهوائي فى الارسال والاستقبال , بحيث يكون هوائي الارسال والاستقبال بنفس القطبية حتى يتم استقبال الاشارة بشكل جيد , فمثلا – القطبية الافقية HOROZINTAL. القطبية الراسية . VERTICAL. القطبية الدائرية. CIRCUILAR.
انــــواع الهــــوائيـــــات هناك عدة انواع من هوائيات تتفاوت ابعداها وإشكالها بشكل كبير جدآ حسب نوع نظام الاتصالات ومنها :-
• ثنائى القطبي DIPOLE : يعتبر الاكثر الانواع انتشارا ,فهو عبارة عن سلكيين من مادة النحاس او الالولينوم مستقمين ,حيت يتم ثغدية كل من اطرفهمآ عن طريق كيبل مزدوج بحيت يكون طول سلك يساوى ربع طول الموجى ,حيت يكون طول السلكين مساويا لنصف طول الموجة يؤدى هذا الى استقبال افضل وإرسال اكبر طاقة من الاشارة .
•الهوائي المقفول : FOLDED DIPOLE هو شبيه بالهوائي القطبي , حيت يثم ثني سلك بطول (اطول قليلا) من طول الموجة .. ويثم ربط خط النقل بمنتصف احد الضلعي المستطيل , حيت يؤدى ذلك الى زيادة التيار المار فى الهوائي الى ضعف مما يؤدي الى ارتفع طاقة الارسال والاستلام , ويستخدم فى الاتصالات اللاسلكية وفى هوائي التلفزيون .
•احادي القطب MONO POLE : هو يشبه الهوائي ثنائي القطبي ولكن تستخدم فيه سلك واحد فقط , بحيث يكون مساويا لربع طول الموجة , وللاهميتة يستخدم بكثرة فى اجهزة الاتصالات اللاسلكية لان الشعاع الخارج منه يكون موازيا لسطح الارض هذا يؤذي الى تغطية مسافة معينة , يستخدم فى سيارات الاسعاف والشرطة .
•هوائي ياغي YAGI: يعتبر هذا النوع من الهوائي من ابسط انواع الهوائيات المصفوفة لاستقبال الاشارات ألتلفزيونية ويعود تسميته باسم باغي نسبة للشخص المخترع . يتكون هذا الهوائي من ثلاثة عناصر وهي :-
1-THE REFLECTOR –REFL . 2-THE DRIVER ELEMENT – DE 3-THE DIRECTORS- DIR
بحيث مع الدايبول عدة اسلاك تعرف بالعكس وإذا كان اقصر يعرف بموجه , بحيث يقوم العاكس بعكس الاشارة على الدايبول , ويقوم الموجه بتركيز الاشارة على الديبول وذلك لتحسين كفاءة الاستقبال .
• الهوائي الطبقى :DISH ANT عبارة عن طبق معدني يقوم بعكس الاشارة وتجميعها على البؤرة حيث يوجد عنصر الارسال والاستقبال .
تستخدم الهوائيات الطبقية ( الصحن) فى معظم الانظمة التى تعمل كأنظمة الميكروييف , والأنظمة الاقمار الصناعية حيث تتراوح اقطار الصحون المستخدمة فى هذه الانظمة عدة عشرات من السنتمترات , مثل الصحون المستخدمة فى التقاط الاشارات التلفزيونية من الاقمار الصناعية .
• الهوائي الشريطي MICRO STRIP ANT: عبارة عن شريط صغير الحجم ومصنوع من مادة مواصلة , حيث يتم وضعة على دائرة الالكترونية للأجهزة الاتصالات الالكترونية, ذلك لصغر حجمه وخفة وزنه , ويستخدم بكثرة داخل الاحهزة الموبايل .
•الهوائي البوق HORN ANT: عبارة عن هوائي على شكل مخروطي يشبه البوق مصنوع من مادة معدنية , حيث يتم وضع بداخلة دوائر الارسال والاستقبال , حيث يقوم هذا البوق بتركيز الاشارة وإعادة ارسالها الى مدى اكبر وهو يستخدم في الترددات العالية .
•الهوائي الحلزوني HELICAL ANT: عبارة عن سلك ملفوف بطريقة حلزونية – ومميز هذا الهوائي ان له القدرة على ارسال واستقبال للإشارة لمسافات بعيدة .
•وحدة توافقية الهوائي :ANTENNA TUNING UNIT (ATU) هي وحدة التوافقية للهوائي بحيث تعمل على تغير مقاومة الهوائي وذلك بتغير التردد , وتعمل هذه الوحدة فى خلق قوة مرتدة من الهوائي الى جهاز الارسال حيث هذه القوة قد تسبب عطب فى الارسال والاستقبال , ولتفادى ذلك حيت يتم وضع هذه الوحدة التوافقية لتوفير المقاومة المناسبة يراها المرسل , مهما تغيرت مقاومة الهوائي بتغير التردد وتكون بدلك الحماية لجهاز المرسل من أي عطب, وهي تعمل مع كثير من الترددات ولكن هناك بعض الاجهزة مبرمجة معها وحدة التوافقية حيت تقوم اليأ بالعمل اذا تغيرت التردد .
ملاحظات هامة يجب مراعاتها عن العمل مع الهوائيات :- 1- وضع الهوائي بعيدا عن الاماكن التي يرتادها الناس . 2- يجب تثبيت الهوائي فى مكان مرتفع , وبعيدا عن خطوط الكهرباء والهوائيات الاخرى . 3- عدم العمل مع الهوائي اتناء البت منه . 4- تفقد الهوائي بشكل دوري للتأكد من الهوائي وجميع التوصيلات .
محبوب سعد سالم رئيس قسم الملاحة والتحكم / سابقا ميناء عدن عدن فى 15/4/2013