وتعتمد نظم الاتصالات بالطائرات على الهوائيات لنقل وتلقي الإشارات بفعالية، ومن الضروري فهم كيفية حساب المكاسب التي تجنيها الهوائيات والبيامودث من أجل تحقيق الأداء الأمثل في مجال الاتصالات وضمان إمكانية الاتصال الموثوق بها أثناء عمليات الطيران.

Understanding Antenna Gain

وتكسب الهوائيات من التدابير ما إذا كان الهوائي يوجّه طاقة الترددات اللاسلكية في اتجاه محدد مقارنة بمشع النظائر، ويُعبّر عنها عادة في المزمار (DBi) ويزيد تركيز الهوائيات على الطاقة بضيق أكبر، ويزيد من قوة الإشارة في الاتجاهات المستهدفة.

لحساب كسب الهوائي، يعتبر المهندسون عوامل مثل حجم الهوائي، الشكل، التردد، الصيغة الأساسية تتضمن توجيه الهوائي وكفاءته:

Gain (dBi) = 10 * log]10(Directivity × Efficiency)

حساب Beamwidth

(بيموفيدث) يعرف البارودية المُنتشرة في الفص الرئيسي من نمط الإشعاع الهوائي، الذي يُقاس عادةً بـ3 نقاط، يشير إلى مدى تركيز إشارة الهوائي في الفضاء.

والصيغة التقريبية لنصف القوى الشعاعية (HPBW) في الدرجات هي:

beamwidth ng.70° × (D) ]

حيث يكون (إيكو) هو الموجة و(دي) هو قطر لبؤرة الهوائيات، أما الشعاعات الأصغر فتعني إشارات أكثر تركيزاً، وهي مفيدة للاتصال البعيد المدى ولكنها تتطلب توجيهاً دقيقاً.

التطبيق العملي

ويستخدم المهندسون هذه الحسابات لاختيار الهوائيات المناسبة لنظم الطائرات، وتحقيق التوازن بين المكاسب والبيام في تلبية الاحتياجات التشغيلية، وعلى سبيل المثال، فإن الهوائيات العالية الغين والضيقة الحجم مناسبة للوصلات البعيدة المدى، في حين أن الهوائيات ذات الشعاع الأوسع أفضل لتغطية الاتصالات العامة.

  • تحديد التردد التشغيلي
  • حساب الموجة (الآثار)
  • تقييم مجال التغطية المرغوب فيه
  • حجم الهوائيات المختارة ونوعها تبعا لذلك