الهوائيّات ذات السلك الطويل

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

توجد بين مهندسي الهوائيّ وهُواتِه – مثل مُشغِّلي راديو الهُواة – اختلافاتٌ في الرأي فيما يخصّ الطولَ الأصغري لسلكٍ مستقيمٍ من أجل أن يُشكِّلَ هوائيّاً ذا سلكٍ طويل فعلياً.

يقول بعض الناس إن طولاً موجيّاً كامِلاً طويلٌ كفايةً لهذا الغرض؛ بينما يُصِرّ آخرون على قيمةِ طولَين موجيَّين أو ثلاثة أطوال موجية.

يدعو بعضُ الأجواء الشعبية عَرَضاً الأسلاكَ المُغذّاة في نهايتها وذات الطول العشوائيّ "أسلاكاً طويلةً"، حتى ولو كانت تقيس أقلَّ من طولٍ موجيٍّ كامِل من النهاية إلى النهاية. يُستَحسَن مع ذلك تسميةُ مثلِ هذه النُّظُم بـ الهوائيّات ذات الطول العشوائي.

لتوصيفِ السلك على أنه حقيقةً سلكٌ طويل، يجب أن يقع عنصر الهوائي يجب أن يقع كلّيّةً على طول خطٍّ مستقيمٍ وحيدٍ (باستثناء بعض الأسلاك المتراخية لتحقيقِ مجازات مفتوحة طويلة)، وعليه أن يكون طويلاً كفايةً بهدفِ تحقيق اكتساب كبيرٍ مقارنةً مع هوائي القطب الثنائي.

كلّما ازداد الطول، ازداد كذلك الاكتساب. يمكن لسلكٍ طويلٍ مستقيم يقيس ستّةَ أو ثمانيةَ أطوال موجيّة من النهاية إلى النهاية أن يُنتِجَ عدّةَ dBd في الاكتساب في اتّجاهاته المُفضَّلة. يحتوي نمطُ الإشعاع على العديد من الفصوص الكُبرى والفصوص الصُغرى.

تقع الفصوص الكُبرى -حيث يحدث الإشعاعُ والاستجابةُ الأعظميّان – بمحاذاةِ السلك تقريباً. تظهر الفصوصُ الصغرى في العديد من الاتّجاهات المختلفة، وكلّما ازداد طولُ السلك ازداد كذلك عددُ الفصوص الصّغرى.     

فكرة مفيدة:  إذا بلغ مقاسُ سلكٍ طويل عدّةَ (أو العديدَ من) أطوال موجيّة، فإن تفاصيل نمط إشعاعه سوف تتغيّر بشكلٍ درامي مع حدوث تغييراتٍ طفيفة على طول السلك عند تردّد ثابت، أو مع حصولِ تغيّراتٍ صغيرةٍ في التردّد لطولٍ ثابتٍ للسلك.

مع ذلك، لا يُترجَم هذا التغيُّرُ النظريُّ دوماً بأداء مختلفٍ قابلٍ للملاحظة.