المصفوفات ذات الطور

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تَستخدم المصفوفة ذات الطور اثنَين أو أكثر من العناصر المساقة (عناصر موصولة مباشرةً إلى خطّ التغذية) من أجل إنتاجِ اكتساب في بعض الاتّجاهات على حساب اتّجاهات أخرى. 

 

– مصفوفة النهاية الطرفيّة-النار

يبيِّن الشكلُ 12-8 زوجَين بسيطَين لقطبين ثنائيين بطور تناسق موصولين معاً ليشكلا ما يُدعى بـ مصفوفة النهاية الطرفيّة – النار.

نضع في منظومة الشكل 12-8A الأقطاب الثنائية بحيث تبعد عن بعضها البعض بمقدار ربع طول موجة، ثمّ نوجِّهها بحيث تكون متوازيةً فيما بينها، ونغذّيها بـإشارةٍ خارجَ الطور بمقدار 90°، فنحصل على نمطٍ أحادي الاتّجاه.

نستطيع أن نحصلَ على نمطٍ ثنائيّ الاتّجاه (باتجاهين) عبر وضعِ الأقطاب الثنائية بحيث تبعد عن بعضها البعض بمقدار طول موجة كامل، ثم من خلال تغذيتِها بشكلٍ متوافِقٍ في الطور، كما يبيِّن الشكل 12-8B.

تُعتبَر أطوالُ مقاطِع تنظيم الطور حرجةً في تحديدِ الأداء الصرف لمصفوفة طور. في منظومة الشكل 12-8A، ينبغي على المسافة الكهربائيّة بين وصلة مقطعَي خطَّي النقل وهوائيّ اليد اليمنى أن تكون أطولَ بـ 1/4 طول موجة تماماً من المسافة بين الوصلة وهوائي اليد اليسرى.

في منظومة الشكل 12-8B، يجب على المسافة الكهربائيّة بين وصلةِ مقطعَي خطَّي الإرسال وهوائيّ اليد اليمنى أن تساويَ تماماً المسافةَ بين الوصلة وهوائي اليد اليسرى.

 

يمكننا أن نحسبَ المدى المادي لربع الطول الموجي الكهربائي باستخدام إحدى العلاقتَين:

 حيث تُمثِّل Q_m المدى بالأمتار، وQ_ft المدى بالأقدام، بينما يرمز v إلى عامِل السرعة لخطّ النقل والإرسال المُستخدَم من أجل خطوط تنظيم الطور (وتُدعى أيضاً بـ عُدّة تنظيم الأطوار Phasing Harness)، أمّا f_MHz فتدلّ على تردّد التشغيل بالميغا هرتز.

يمكن للمصفوفات ذات الطور أن تكون لها أنماطُ اتّجاهيّةٌ ثابتةٌ أو قابلة للتوجيه والقيادة. إذا كان الطولُ الموجيُّ قصيراً كفايةً لكي يسمحَ بصنع المصفوفاتمن أنابيب معدنية، فإنه يمكننا أن نَنصُبَ زوجَ أقطاب ثنائية الطوريّة المُبيَّنة في الشكل 12-8A على دوّار لتحقيقِ قابليّةِ ضبْطٍ اتّجاهيّة لجميع الزوايا الممكنة بما يغطّي 360°.

نستطيع مع المصفوفات ذات الطور للهوائيّات الشاقوليّة أن نغيِّرَ طورَ الإشارة النسبي – بما يسمح لنا بـ"قيادة وتدوير" النمطِ الاتّجاهي إلى حدّ ما- دونما حاجة إلى تدوير المنظومة ميكانيكيّاً. 

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]