ويُستخدم الهوائيات المستخدمة عادة في الأجهزة المحمولة نظرا لحجمها المدمج وأدائها الفعال، ومن الضروري فهم كيفية حساب أنماطها الإشعاعية وكسبها من أجل تصميم الهوائي على الوجه الأمثل وكفالة الاتصال الموثوق به.

دورية الإشعاع في الأنتينا

ويصف نمط الإشعاع كيف تشع الطاقة الهوائية في الفضاء، أما بالنسبة للهوائيات التي تصيبها، فإن النمط عادة ما يكون موجها، حيث يصل إلى سطح الشقق الإشعاعي إلى أقصى حد، وهو ممثَّل في الإحداثيات القطبية أو الكارتيسية لتصوير قوة الإشارة المشعّة في اتجاهات مختلفة.

وينطوي حساب نمط الإشعاع على تحليل التوزيع الحالي على الرقعة وتطبيق النظرية الكهرومغناطيسية، ويمكن لأدوات البرمجيات مثل HFSS أو لجنة العلم والتكنولوجيا أن تحاكي هذه الأنماط بدقة، ولكن النماذج التحليلية المبسطة تستخدم أيضاً في التقديرات الأولية.

حساب جني من الأنتينا

المُجدّد هو كفاءة وتوجهات الهوائيّة، يشير إلى مدى تركيزه على الطاقة في اتجاه معين، ويُحسب من خلال الجمع بين التوجيه وكفاءته.

والصيغة التي تُستخدم لتحقيق الربح هي:

G = Directivity × Efficiency]

ويمكن استخلاص التوجيه من نمط الإشعاع، في حين أن الكفاءة تستأثر بالخسائر في مواد التهوية وتصميمها، وتتراوح قيم المكسب النموذجي لهائيات التصفيق بين 6 و 9 دي بي، حسب بارامترات التصميم.

الاعتبارات العملية

وينطوي تصميم الهوائيات للأجهزة المحمولة على تحقيق التوازن بين الحجم والكسب والنمط الإشعاعي، وتميل رقائق أصغر إلى تحقيق مكاسب أقل وأنماط أوسع، في حين أن رقعة أكبر يمكن أن تحقق مكاسب أعلى مع زيادة التركيز على الإشعاع.

  • استخدموا أدوات المحاكاة للتنبؤ الدقيق بالنمط
  • تحقيق أقصى قدر ممكن من أبعاد التصحيح للتواتر والمكاسب المرغوبة.
  • النظر في الخسائر المادية التي تؤثر على الكفاءة.
  • نماذج تجريبية في بيئات العالم الحقيقي