الهوائيات الموجهه

1. الهوائيات الموجهه 2 UHF

2. شعاعUHF اول استخدام لشعاع اليو اج اف كان استخداما راداريا وذلك عام 1920 عندما استخدم مركوني تجاربهالاولى لضبط عدد السفن الداخله والخارجه عند القنال الانكليزي ،فقد استخدم مرسلا عند الطرف الشرقي ومستقبلا عند سواحل الجزيره البريطانيه فكان شعاع الاستقبال يتاثر من مرور البواخر بين الجهازين مما سهل على العمالرفع السلسلة الضخمة الموضوعه عند مدخل القنال قبل مرور كل سفينه ليلا كان الوقتاو نهار.. صحواً كان الغبش أو ضبابا كثيفا ،،عند الاجواء الماطره لتلك السواحل البحريه..و للحد من حوادث الاصطدام في تلك الاجواء الملاحيه الكثيفهنسبيا.. ثم اعقب ذلك تقدم تجارب ماركوني الراداريه وتوجيه تلك الاشعه نحو القبه السماويه مستخدما ذلك الشعاع ذي الخمسين سنتمترا ،، واكتشافه لاحقالاصداء راداريه بعيده فقد كانت بعض من الاصداء المرتده انعكاساتها كوكبيه ..وقالانهلميتلقىاصداءالخمسينسنتمتراتلك،بلقالانهامنفئةالعشرينمتراواحياناالثلاثينايضا،والاغربمنذلككلهانهقال،،تلقيتبعضالاصداءلهذهالامواجالاخيرهولكنبعدخمسةعشرثانيهمناطلاقها،،ممايدللىانهارحلتالافالاميالفيالفضاء .. مما فتح مجال الابحاث بشكل كبير ، فاستثمر الالمان تلك النتائج و تصريحات مركوني بشان الشعاع الراداري وبنوا اولى رادارتهم المتقدمه قبيل اندلاع الحرب العظمى الثانيه في خطوه سابقه للجيوش ،، وكان رادارفريا عام 39 ،ثم،وورز بيرغ النظامالمضادللطائراتعام 1940 بذبذبتهالبالغه 600 ميكاهيرتز،،حيثكان قمة الابداع التكنلوجي ذاك الوقت ..المميز.

3. الهوائيات ألموجهه** موضوع متصلTHE DIRECTIONAL ANTENNA هوائي موجه على حزمة UHF / 70 CM – 432 Mhz قد يكون العمل على هوائيات UHF ليس بشهرة العمل على باقي الترددات الاطول ، وذلك لمحدودية التراسل الافقي وتحديدات الرؤية المباشرة لهوائيات الارسال والاستقبال لهذه الحزمة ، وربما نجد شهرتها من استخدامها في التراسل القمري EME وكذلكعبراقمارالهواة كونه المجال الارحب لتطبيقها ، حيث هناك حقيقة ثابته يعرفها كل الهواة بناءا على ماتقدم ،في تصميم الهوائيات ،، وهي اننا كلما ارتفعنا في التردد صغرت اطوال الهوائي تبعا لطول الموجه ، وعند هذا التعريف فان الهوائي يصبح ذا مساحة اقتناص قليلة قياسا للامواج الاكثر طولا . لذا ومن اجل اعتماد كفاءة جيدة للهوائي وجب اعطاء عناية لهذه النقطة المهمهبالذات وبالتالي فان التصميم يلعب دورا كبيرا في صنع هوائي يمنحنا كفاءة مع مايتوفر لنا من قدرة مستقبلة معقوله، كما في حالة هوائينا هذا الذي جعلته للاستقبال فقط ويعمل كملحق ثانوي لمنظومة الهوائي هذه ، التي سميناها بالمصفوفة المزدوجة Dual Band . ايها الاحبة الكرام ...

5. الهوائيات الموجهه • القسم الثاني • الحزمة الترددية UHF الراديوية • 432 ميجا هيرتز

6. الهوائي كما في حالة الهوائي السابق الخاص بنطاق VHF يتم اعتماد كل متغيرات الهوائي Antenna Parameters ، ولكننا في حالة هوائي ال UHF سنركز على متغير مهم فيه وهو المقطع العرضي للاستلام Receiving Cross Section او كما تسمى مساحة الاقتناص ، ان هذا العامل بحد ذاته يجعلنا نعمل على وضع تصميم يضمن لنا تحقيق فائدتين في ان واحد ، وهما تركيز القدره المجمعة على ثنائي القطب المركزي للهوائي من خلال مجموعة العاكس Reflectors وكذلك مجموعة الموجه Directors ، وفي تصميمنا هذا فانها عدة عواكس وعدة موجهات وذلك لتحقيق نظرية المراة العاكسة بالنسبة لمجموعة العواكس ونظرية العدسة المكثفة بالنسبة لمجموعة الموجهات ، فان هذه التسميات هي عين العمل الذي تقوم به كلا مجموعتي الهوائي بالنسبة لقلب الهوائي .. واعني المشع ثنائي القطب نصف طول الموجه لتردد العمل الذي نعمل عليه . وبناءا على ذلك تم الحصول على عرض حزمة كبير جدا يغطي تردد مقداره ( 60 Mhz) وهي حزمة مناسبة جدا للاستقبال اكثرحتى مما خططت له ..

7. التفاصيل اعتمدت نفس برنامج التصميم ( Mmana-gal 65 ) لاحتساب وتصميم هذا الهوائي مما متوفر لدي فقط من بقايا عناصر تلك الهوائيات القديمة وكوني ملزم باستخدام المتوفر فقط لذا وجب علي ايجاد حلول مناسبة لترتيب تلك العناصر باقل عمليات القص والتوصيل والتحوير للحصول على التصميم العملي المقابل للتصميم النظري للهوائي المنشود ، والا هناك طرق صناعة متعددة لهوائيات UHF تعطي خصائص فريده اذا ما استخدمت للارسال مثلا .. فالهوائي هنا مكون من ثلاثة عناصر كما سبق بيانه مشع وعاكس وموجه وقسمناها بثلاث مجاميع ، مجموعة العواكس والبوم الحامل لها ، ومجموعة المشع ثنائي القطب ، ومجموعة الموجهات والبوم الحامل لها ايضا . وعند التجميع ، تضم كل المجاميع الى بعضها ويربط البومين المنفصلين ليشكلان قطعة واحدة ، ثم تضاف قطعة الدايبول ثنائي القطب لياخذ المصفوف شكله النهائي . ان هذه الطريقه في الصنع والتجميع تجعل من الهوائي اداة سهلة التفكيك والتنصيب فبامكاننا ان نفككها كلها باستثناء الدايبول لانه مربوط مباشرتا الى كيبل مكبر ال RF المدمج مع تركيبة الهوائي الرئيسية ويبقى معلقا مع مجموعة الماست الافقية اعني الحامل الافقي الذي يربط كلا الهوائيين ) وطبعاتستطيعوضعكنكتر uhf وتفكهمنالمجموعهكلها ( ، وبالتالي فان المجموعة كلها قابلة للمناقلة والتطوير . وكما في هوائي VHF فان تفاصيل هذا الهوائي والتصميم موجودة في نسخة العمل مع كافة القياسات العملية ، وساذكرها هنا لمن يريد المطالعة فقط وكما يلي :-

8. العاكس تتكون مجموعة العاكس من بوم قصير بطول ( 31 سم ) يحمل في طرفه بوم اخر عمودي على شكل هلال وركب عليه افقيا اربعة عناصر ( المنت ) ، هي هوائيات العاكس التي طول كل واحد منها ( 30 سم ) وقد يستغرب الهاوي بمخالفة القاعدة الذهبية وهي طول العاكس 5% اكثر من طول المشع ، والحقيقة هي ان طول هذه العواكس قد تنقلب موجهات بهذا الطول لانها اقل من ربع موجه فاخسر بذلك خاصية التوجيه الاحادي نحو مجموعة الموجه ، ولكني ربحت الخاصية الانعكاسية لها من نظرية ، ان جمع عدة المنتات متوازيه يعطينا قيمة مجموعها كما لوكانت المنت واحد ( جمع وطرح التيار والفولتيه لها ) . وبالتالي فان المجموعة تعمل على هذا النحو كانها مراة مقعرة عاكسة للاشعة الراديويه القادمة لها من ثنائي القطب في حالة الارسال ، ومن الاجهزة البعيدة عند الاستقبال ، ومشتته للاشعة القادمة لها من الخلف لتلافي التداخلات ولهذا فان نقطة تلاقي مجموع الاشعة المنعكسة سيكون لها بؤرة تسقط مباشرة على المشع دايبول ثنائي القطب .

9. ان عمل هذه المجموعة يشبه عمل هوائي القطع الناقص الدائري والتي تستعمل بكثرة لتكييف شكل البث الخاص بعنصر الاشعاع ، فمثلا يمكن التخلص من اشعاع البث الخلفي لهوائي ما بواسطة سطح معدني عاكس اجمالا ، وفي اغلب الحالات يمكن توليد شعاع ذو خواص توجيهيه معينة بواسطة سطح كبير عاكس مضاء راديوياومناسب لتردد الاشتغال وكذلك الحالة للاستقبال ، فاستخدام مقطع عكس الاشاره سواء لعواكس القطع الناقص او العواكس الزاويه ( بتشديد الزاي ) مرتبط بموقع العنصر المساق منها اي ثنائي القطب المولد للاشارة او المستقبل لها والمربوط بكيبل التغذيه طبعا ، والعنصر المساق هذا يوضع في نقطه امامها تسمى بؤرة فتحة العاكس ويرمز لها بحرف "S" وعليه يكون تعريف القطع الناقص على انه موقع نقطه تتحرك بحيث ان المسافة منها الى قاع الهوائي العاكس يرتبط بخط وهمي مستقيم يدعى البؤره وهي ناتج تجميع الاشعة الراديويه في تلك النقطه كما تعلمون ايها الاحبه . S

10. ان هذه الخواص الهندسيه للقطع المكافيء ، تجعله ممتازا كعاكس لترددات المايكرويف والذي يكون نموذج الاشعاع فيه حادا جدا على شكل قرن رئيسي ( فص Lobe) تحيط به قرون ( فصوص ) صغيره ( عدد كبير ) وبذا فان الهوائي ثنائي القطب الذي يشع خطوط غير متجهه ، سيعمل العاكس على ايجاد شعاع بخطوط متجه يحدد بالعلاقه الاتيه :- Ø = 70/D حيث Ø = عرض الشعاع بالدرجات بين نقاط نصف الطاقه . D = قطر فتحة العاكس من الطرف العلوي الى الطرف السفلي ( طرفي الهلال ) . ان وضع العنصر المساق ( ثنائي القطب ) على مسافه "S" تساوي 90 درجه من العاكس يعطينا خصائص توجيه ممتازه ، وان اقلال هذه المسافة يجعل الشعاع يتشتت ( بالنسبة للبث ) نحو الجوانب ، كما ان زيادة تلك النقطه على 90 درجة ، فانه سيعمل على توليد فصين جانبيين علوي وسفلي باتجاه مجموعة الموجهات وبذا فانت تضعه بمسافة اكثر من ربع طول موجي وهي في هوائينا هذا ( 41 سم ) كما هو ظاهر في التصميم .

11. الموجه تم وضع الموجهات بتصميمها كهوائيات حلقيه وهو مامتوفر لي من بقايا ذلك الهوائي الثاني فكنت مجبرا غير مخير على استخدامها مع انها تعمل على ترددات تلفزيونيه ولجعلها حلقات ربع طول الموجه فقد عملت على جعلها حلقه كاملة وذلك بسد الفراغ الموجود اصلا فيها وهو بحدود من 1 سم الى 2 سم باضافة انبوبه اصغر من قطرها تربط القسم الاسفل منها المفتوح وبذا طبقت عليها نظرية الهوائيات الحلقيه وكونها هوائيات تتغذى تغذيه حثية اي انها متطفلة في حالة الارسال .. اما في حالة الاستقبال فانها تعمل عمل العدسات المحدبة فهي تنقل الشعاع الواصل اليها من عنصر لاخر حثيا الى ان توصله للبؤره عند عنصر ثنائي القطب نصف طول الموجه وبالتالي يتلقى ثنائي القطب تجميعا للاشعه الراديويه من مصدرين الاول من عناصر التوجيه اي الحلقات والثاني من عناصر الانعكاس ، لذا سيكون عنصر ثنائي القطب هوائي شديد الحساسيه ( منطقه شديدة الالتهام ) وقد تم تجربة هذه الخاصيه الاتجاهيه لكلا الهوائيين عن طريق استقبال موجات تبثها هوائيات ارضيه بواسطة جهاز Test Receiver عبر مؤشر Db على نطاق موجات FM وتبين كفائته الاتجاهيه بشكل واضح . بقي ان اذكر لكم ان الحلقات كان قطرها الافقي ( 18 سم) وقطرها العمودي (5 سم ) وهي كما ترون حلقات ربع طول الموجه تقريبا .

12. المشع كان المشع من ابسط تراكيب المجموعه الثلاث فهو ببساطه هوائي ثنائي القطب فقط فيه عنصرين بطول ( 17.5 سم ) عدد اثنان تم ربط كيبل طراز RG11 قيمته 75 اوما الى مكبر ال RF ويعمل ذلك الطول كمحولة ربع طول الموجه ، الا اني جعلته نصف طول موجي لضرورة التوصيل وكونه يستخدم للاستقبال فقط .

13. المسافات مسافات مجموعة العاكس ، يبلغ طول البوم الافقي فيها (31سم ) ويبلغ طول البوم الهلالي (46سم ) اما مسافة العناصر المرتبه فيه فيبلغ (11سم ) بين عنصر واخر . ان اقلال او زيادة الطول فيها يؤدي الى التحكم بمواصفات الموجه المنعكسة وترتيب الطبقات الاشعاعية المنعكسة . اذ ان زيادة اطوالها لغاية ( 0.6) من الطول الموجي يعمل على زيادة هذا الانعكاس وتضييق الفص الرئيسي وهو مطلب ايجابي على ان نقصان اطوالها بشكل ملحوظ يؤديالى جعلها موجهات بدل ان تكون عواكس ( لو كان العاكس واحد تحصل هذه الحاله ). مسافة مجموعة ثنائي القطب ، كما اسلفت في هوائي vhf يكون موقع ثنائي القطب مركزي بالنسبة لباقي المجموعه ، وهناك نقطه مهمه ، فيجب علينا وضع ثنائي القطب في مركز القطع الناقص وهو هنا يقع على مسافة اكثر من نصف طول موجي اي بحدود ( 41سم ) ولاستخراج تلك البؤره ، نستعمل المعادلة التالية :- قطر العاكس تربيع * عمق الطبق (القطع الناقص) / 16

14. مسافة الموجهات بعد ان تم تثبيت مجموعه ثنائي القطب في نهاية البوم الافقي وهي على مسافة (41سم) من الطرف المثبت به البوم الهلالي ، يتم حساب مجموعة هوائيات الموجه الحلقيه فيكون موقع الحلقة الاولى من ثنائي القطب (3سم) والثانية (8سم) والثالثه (17سم) والرابعه (28سم) ، وبالامكان زيادة عدد الحلقات لغاية ثمانية حلقات لغرض توجيه اشعه مركزه لثنائي القطب ولاضرورة لزيادة العدد اذ ستنقلب التقويه الى اخفات بسبب نقل الطاقة الحثية من حلقه الى اخرى وهو امر غير مرغوب ، ولذا يبلغ طول بوم الموجهات (40.5سم) . وقد يلاحظ الهاوي ان بعض الهوائيات قد يصل فيها عدد الموجهات الى 26 عنصر وهو مايزيد حدة توجيه الشعاع ليصبح بنظام بيم تقريبا لكن على حساب الطاقه المصروفه عليه اثناء الارسال . . اذن اخواني الهواة الافاضل ، حسب تصميم البرنامج ، يخبرنا ان قوة كسب هذا الهوائي هي ( 21 ) Db وتعتبرتلك نسبة معقولة للتجارب .. وحياكم الله . 73 محمد

15. * صور ومخططات *

16. مجموعة الهوائي بعد اعدادها وتجهيزها .. هناك مواد زيادة لم استعملها

17. عناصر الموجهات والماسكات البلاستيكيه بعد دهانها.. مانع الصدأ البلاستيكي ممتاز ياجماعه..

18. البوم الهلالي والبوم الافقي والماسكة المعدنيه وتستطيعصنعبوماهلالياوذلكبالطرقباداةذاتحافةمستويهوتعملخسفاقليلاثميطوىحسبالقياسللحصولعلىجزءمنالقطعالناقصاوايةمادةمناسبةمنالبلاستكقابلهللطيبالحرارهاذانالعناصرجميعاغيرملامسهللبومينالهلاليوالمعدني

19. المجموعه كامله بعد تصفية وقطع معادنها وتلميعهاقبل اعدادها للتجميع

20. البوم وكيفية تثبيت عنصر الالمنيوم من خلال ادخال حلقة الحمالة البلاستك وفيها برغي جانبي لاحكام الشد

21. حمالات البلاستك وعنصر الالمنيوم ينزل بالضغط مع التصميغ وهي غير متصلة بالبوم الحامل لها

22. قاعدة مجموعة المشع البلاستيكيه وفيها ينزل حاجبين رقيقين من المعدن ثم عناصر الالمنيوم ..لاحظ محولة البالون في الوسط ..لانستعملها الا للهوائيات الحلقيه ( فولدد دايبول 300 اوم) عند الاستقبال فقط وفي الارسال نستعيض عنها بالبالونلكيتتحملقدرة . RF

23. ربط البومين بحواضن معدنيه مع البراغي

24. عنصر عاكس جاهز للتثبيت

25. قاعدة ثنائي القطب عند تثبيتها على البوم

26. مجموعة الموجهات بعد تركيبها.. طبعاتستطيعصنعالحلقهعلىشكلمستطيل

27. حمالة الهوائي هي من بقايا حمالة ستائر قديمة احكامها ممتاز للهوائيوهيقابلهللانزلاقلضبطتوازنمركزثقلالهوائي

28. منظر من الاسفل لثنائي القطب والغلاف الابيض هو غطاء فلوبي دسك الموجود على Case الحاسبات عند رفعه منها لوضع الفلوبي فيها وهو عادة يرمى .

29. ok ..

30. الجمعيه العراقيه لهواة اللاسلكي YI1IRQ 73 الحمد لله رب العالمين scall_scall_scall@yahoo.com شكر وتقدير لدعمهم اللامحدود صديقي خالد الاعرجي اخي الشقيق صباح وأسرتي .. GOOD LUCK

31. 30 years for YI1BGD 2008 لذكرى التاسيس في ربيع عام 78 نادي بغداد النبض الاول لعشاق الفن ومحبيه .. فائق الاجلال والتقديرلرعيل المؤسسين الاوائل .. محمد