تُستخدم هوائيات الترددات الدورية على نطاق واسع في اتصالات الترددات الراديوية نظرًا لقدراتها على النطاق العريض. ومن أهم معايير أدائها معاوقة الدخل، التي تحدد كفاءة الهوائي في نقل الطاقة من خط النقل. ويُعد فهم هذه المعلمة أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين والهواة الذين يعملون على هذه الهوائيات.

لماذا تعتبر معاوقة الإدخال مهمة؟

معاوقة الإدخال لـ هوائي دوري لوغاريتمي يؤثر ذلك على مدى توافقه مع خط التغذية (عادةً ٥٠ أو ٧٥ أوم). قد يؤدي عدم التوافق إلى انعكاس الإشارة، مما يقلل الكفاءة ويسبب فقدان الطاقة. نظرًا لأن هوائيات اللوغاريتم الدوري تعمل على نطاق ترددي واسع، فإن الحفاظ على استقرار المعاوقة أمر بالغ الأهمية لضمان أداء ثابت.

قيم معاوقة الإدخال النموذجية

صُممت معظم هوائيات التردد الدوري اللوغاريتمي لتكون معاوقة دخلها قريبة من 50 أوم، وهو ما يُطابق الكابلات المحورية القياسية. مع ذلك، قد تختلف القيمة الفعلية قليلاً تبعًا لهندسة الهوائي، وتباعد عناصره، وتردده. قد تُظهر بعض التصاميم تقلبات في المعاوقة عند ترددات معينة، مما يتطلب شبكات مطابقة إضافية.

العوامل المؤثرة على معاوقة الإدخال

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على معاوقة الإدخال هوائي دوري لوغاريتمي :

· طول العناصر والتباعد: تؤثر النسبة بين أطول وأقصر العناصر على المعاوقة.

· بنية التغذية: تؤثر طريقة تغذية الهوائي (متوازنة أو غير متوازنة) على مطابقة المعاوقة.

· نطاق التردد: قد تتحول المعاوقة عند حواف النطاق الترددي التشغيلي.

قياس معاوقة الإدخال

يستخدم المهندسون أجهزة تحليل الشبكة المتجهة (VNAs) لقياس معاوقة الدخل بدقة. من خلال تحليل معامل S11 (خسارة الارتداد)، يمكنهم تحديد مدى توافق الهوائي مع خط النقل. يؤدي ضعف مطابقة المعاوقة إلى خسارة ارتداد عالية، مما يشير إلى انعكاس الإشارة.

تحسين مطابقة المعاوقة

إذا انحرفت معاوقة الإدخال عن القيمة المطلوبة (على سبيل المثال، 50 أوم)، فيمكن لعدة تقنيات تحسين المطابقة:

· Baluns: تحويل بين الموازين تغذية متوازنة وغير متوازنة لتقليل عدم تطابق المعاوقة.

· شبكات المطابقة: يمكن لدوائر LC أو الدوائر الإلكترونية الصغيرة ضبط المعاوقة بدقة عند ترددات محددة.

· ضبط نسب العناصر: يمكن أن يؤدي تعديل الأبعاد المادية للهوائي إلى تحسين المعاوقة.

اعتبارات عملية

عند تصميم أو اختيار هوائي دوري لوغاريتمي تحقق دائمًا من نطاق المعاوقة المحدد. قد تتطلب التركيبات العملية ضبطًا إضافيًا بسبب عوامل بيئية، مثل الأجسام المعدنية القريبة أو الأسطح الأرضية. غالبًا ما يكون الاختبار الميداني ضروريًا لضمان الأداء الأمثل.