إن تصميم الهوائيات وحساب المكاسب هما من الجوانب الأساسية لنظم الاتصالات اللاسلكية، وهما يؤثران على قوة الإشارة ونوعيتها وتغطيتها، وتقدم هذه المادة أمثلة للعالم الحقيقي لتوضيح هذه المفاهيم وتطبيقاتها العملية.

المثال 1: Yagi-Uda Antenna for Television Reception

ويستخدم الهوائي في ياغي - أودا على نطاق واسع في الاستقبال التلفزيوني بسبب ارتفاع مكسبه وخواصه التوجيهية، ويشمل تصميمه عناصر متعددة، منها عنصر مدفوع، ومفكر، ومديرون، ويمكن أن يصل كسب هوائي عادي في ياغي إلى 20 دي بي، مما يعزز استقبال الإشارات من أجهزة الإرسال البعيدة.

حساب الربح يتطلب تحليل التوجيه والكفاءة في الهوائيين، على سبيل المثال، (ياجي) مع خمسة عناصر قد يكون لديه توجيه نحو 8 عناصر من نوع (دي بي)

مثال 2: ديبول آنتينا في الأجهزة المتنقلة

إن الهوائيات الديبولية شائعة في الهواتف النقالة بسبب البساطة والحجم المدمج، وهي عادة ما تقارب 2.15 د.ب.بي، وهو ما يكفي للاتصال القصير المدى، ويشمل التصميم وجود موصل متوازن يناهز طوله نصف طول موجة التردد التشغيلي.

ويعتبر حساب المكسب لجهاز ديبول نمط الإشعاع وكفاءته، وبما أن الأقطاب ذات طابع شامل في الطائرة الأفقية، فإن مكاسبها منخفضة نسبيا ولكنها كافية للاتصال الخلوي في نطاق محدود.

الإصدارات 3: الهوائيات الهوائية الشاذة للاتصالات الساتلية

تستخدم هوائيات الأطباق المظلبة في وصلات السواتل بسبب ارتفاع مكسبها وضياعها، وقد يكون للطبق النموذجي قطر 3 أمتار، مما يوفر مكاسب تتجاوز 40 د.بي.() وتتوقف المكاسب على حجم الصحون وطول الموجات المحسوبة باستخدام الصيغة:

Gain (dBi) = 20 لوج ]10 (D / / / /) + constant]

ويمكن تقدير المكسب على النحو التالي بالنسبة لطبق ثلاثي الأبعاد يعمل بـ 12 جيهرتز (كيو = 0.025 مترا):

Gain œ20 log10 (3 0.025) ◂ ng20 log]10 (120) œ20 × 2.08 œplo 41.6 dBi

موجز أساليب حساب الغاز

وتختلف حسابات المكاسب استنادا إلى نوع الهوائي وتطبيقه، وتشمل الأساليب المشتركة تحليل التوجهات والأبعاد المادية مقارنة بموجات العمل واعتبارات الكفاءة، وتساعد هذه الحسابات على تحقيق الأداء الأمثل لاحتياجات اتصال محددة.