وينطوي تصميم نظم الهوائيات على تحقيق أفضل تشكيلة ممكنة لتحقيق أعلى مكاسب ممكنة، وتتطلب هذه العملية فهم الحسابات النظرية والنظر في القيود العملية التي تؤثر على أداء العالم الحقيقي.

حسابات الغاز النظري

ويحدّد أقصى كسب للهائي بحجمه وشكله الطبيعيين، وكذلك تواتر التشغيل، ويؤدي التوجيه، الذي يقيّم مدى تركيز نمط الإشعاع، دوراً رئيسياً في حسابات المكسب، ويمكن تقدير المكسب المثالي باستخدام الصيغة التالية:

Gain (dBi) ngain (dBi) ng. 10 * log10(Directivity)]

وبالنسبة لصحن مناقض أو هوائي من نوع ياغي، فإن التوجيه يتوقف على حجم الفتح وطول الموجات، وتؤدي الارتطامات الأكبر إلى ارتفاع التوجيه والكسب، بافتراض الظروف المثالية.

Constraintsical

وفي تطبيقات العالم الحقيقي، تحد عدة عوامل من المكاسب التي يمكن تحقيقها، وتشمل هذه العوامل التسامح في مجال الصناعة التحويلية، والخسائر المادية، والظروف البيئية، وبالإضافة إلى ذلك، قد يقيد حجم الهوائي بسبب الحيز المادي أو الاعتبارات الهيكلية.

وتشمل القيود العملية الأخرى كفاءة نظام التغذية والبيئة المحيطة بها، مما قد يسبب تصعيداً للإشارة أو تدخلاً، وهذه العوامل تقلل من المكاسب الفعلية مقارنة بالتنبؤات النظرية.

التصميم الأمثل

وبغية تحقيق أقصى قدر من المكاسب في حدود عملية، يركز المصممون على تحسين شكل الهوائي وحجمه ونظامه الغذائي، واستخدام مواد عالية الجودة وتقنيات التصنيع الدقيقة يساعد على الحد من الخسائر.

وتساعد أدوات المحاكاة في التنبؤ بالأداء وتحديد المسائل المحتملة قبل البناء، ويكفل تحقيق التوازن بين الحسابات النظرية والقيود العملية تصميم نظام هوائي فعال.