الرُّسومات البيانيّة للاتّجاهيّة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

نستطيع أن نرسمَ مُخطّطاتٍ لأنماط إشعاع واستجابة الهوائيّ باستخدام رسوماتٍ في الإحداثيّات القطبيّة كتلك التي يُبيِّنها الشكل 12-6.

نفترض أن الهوائيّ موجودٌ في مركز – أو بداية – منظومة الإحداثيّات. نستطيع أن نقرأ الاكتساب النسبيّ في أيّ اتّجاهٍ عبر التحقُّق لرؤية كم يبعد المنحني عن البداية في ذلك الاتّجاه.

كلّما ازدادت مقدرةُ الهوائيّ على الإشعاع أو الاستقبال في اتّجاهٍ مُعيَّن، بَعُدت النقطةُ ذات العلاقة على المنحني عن البداية. يستخدم بعضُ المهندسين مُصطلَحَ الفصّ (Lobe) للدلالة على حلقةٍ مغلقة في الرسم البياني لاتّجاهيّة الهوائي.

للهوائيّ ثنائي القطبيّة بنصف موجة والمُوجَّه أفقياً بحيث يكون ناقِلُه في الاتّجاه شمال-جنوب نمطٌ اتّجاهيّ للمستوى الأفقيٌّ (أو المستوي H) مشابِهٌ لما يُبيِّنه الشكل 12-6A.

في هذا الشكل، يتّجه محورُ السلك على طول الخطّ الواصِل بين 0° و180°.

تُوافِق الزوايا اتّجاهاتِ البوصلة، بحيث تُمثِّل الزاويةُ 0° الشمالَ الجغرافيَّ، بينما تُمثِّل الزاويةُ 90° الشرقَ، والزاويةُ 180° تُمثِّل الجنوبَ، بينما تدلّ الزاويةُ 270° على اتّجاه الغرب.

يمكننا أن نرى أن الاكتساب الأعظميّ يحدث في اتّجاهَي الشرق والغرب في حالتنا هنا، فهما الاتّجاهان اللذان ينطلق منهما أو إليهما الفصّان الرئيسان (الأكثر شدّةً).

يعتمد نمطُ مستوي-الارتفاع (أو المستوي E) لقطب ثنائي بنصف موجة على مقدار العلو الذي نضعه فيه فوق سطح الأرض.

عندما نوجِّه القطب الثنائي بحيث يكون ناقِلُه عمودياً على الصفحة وعندما نضع الهوائيَّ فوق سطح الأرض بمقدار 1/4 طول موجة، فإن نمطَ المستوي E يماثِل المنحنيَ المُبيَّن في الشكل 12-6B.

تُمثِّل الزوايا درجاتٍ الارتفاع بالنسبة للأفق (يُمثِّل النصفُ السفلي لمستوي الإحداثيّات نقاطاً تحت الأفق). يتّجه في سيناريو الشكل 12-6B الاكتساب والاستجابةُ الأعظميّان نحو الأعلى، حيث يقع الفصُّ الرئيسُ (والوحيد) مباشرةً فوق الهوائي.   

يُعبر النمطان المُبيَّنان في الشكلَين 12-6A و12-6B عن خصائص هوائيّات القطب الثنائي القابلِ للطيّ بنصف موجة، ولهوائيّات زيب (Zepp) بنصف موجة المُوجَّهة أفقيّاً بحيث تقع العناصر المُشِعّة في الاتّجاه شمال-جنوب.