التوصيـة itu-r bs.1195-1

اإلرسال على الموجات خصائص هوائيات والموجات (VHFالمترية )

(UHFالديسيمترية )

ITU-R BS.1195-1التوصيـة (2013/01)

BSالسلسلة )الصوتية(الخدمة اإلذاعية

iiالتوصية ITU-R BS.1195-1

تمهيـد يضطلع قطاع االتصاالت الراديوية بدور يتمثل في تأمين الترشيد واإلنصاف والفعالية واالقتصاد في اس33تعمال طي33ف ال33ترددات الراديوي33ة في جمي33ع خ33دمات االتص33االت الراديوي33ة، بم33ا فيه33ا الخدمات الساتلية، وإجراء دراسات دون تحديد لمدى الترددات، تكون أساسا إلعداد التوص33يات

واعتمادها. ويؤدي قطاع االتصاالت الراديوية وظائفه التنظيمية والسياساتية من خالل المؤتمرات العالمي33ة

واإلقليمية لالتصاالت الراديوية وجمعيات االتصاالت الراديوية بمساعدة لجان الدراسات.

سياسة قطاع االتصاالت الراديوية بشأن حقوق الملكية الفكرية(IPR)

يرد وصف للسياسة التي يتبعها قطاع االتصاالت الراديوية فيما يتعلق بحق3وق الملكي33ة الفكري3ة في سياس33ة ال33براءات المش33تركة بين قط33اع تق33ييس االتص33االت وقط33اع االتص33االت الراديوي33ة

( والمش33ارITU-T/ITU-R/ISO/IEC) والمنظمة الدولية للتوحيد القياس33ي واللجن33ة الكهرتقني33ة الدولية . وترد االستمارات ال3تي ينبغي لح3املي ال3براءات اس3تعمالهاITU-R 1 بالقرار 1إليها في الملحق

-http://www.itu.int/ITUلتقديم بيان عن البراءات أو للتصريح عن منح رخص في الموقع اإللكتروني R/go/patents/enحيث يمكن أيضا االطالع على المبادئ التوجيهية الخاصة بتطبيق سياسة ال3براءات

المشتركة وعلى قاعدة بيانات قطاع االتصاالت الراديوية التي تتضمن معلومات عن البراءات.

سالسل توصيات قطاع االتصاالت الراديوية( http :// www . itu . int / publ / R - REC / en)يمكن االطالع عليها أيضا في الموقع اإللكتروني

العنـوانالسلسلةBOالبث الساتليBRالتسجيل من أجل اإلنتاج واألرشفة والعرض؛ األفالم التلفزيونيةBS)الخدمة اإلذاعية )الصوتيةBT)الخدمة اإلذاعية )التلفزيونية

Fالخدمة الثابتةMالخدمة المتنقلة وخدمة التحديد الراديوي للموقع وخدمة الهواة والخ33دمات

الساتلية ذات الصلةPانتشار الموجات الراديوية

RAعلم الفلك الراديويRSأنظمة االستشعار عن بعد

Sالخدمة الثابتة الساتليةSAالتطبيقات الفضائية واألرصاد الجويةSFتقاسم الترددات والتنس3يق بين أنظم3ة الخدم3ة الثابت33ة الس3اتلية والخدم3ة

الثابتةSMإدارة الطيف

SNGالتجميع الساتلي لألخبارTFإرساالت الترددات المعيارية وإشارات التوقيت

Vالمفردات والمواضيع ذات الصلة

: تمت الموافقة على النسخة اإلنكليزية لهذه التوصية الصادرة عن قط33اعمالحظة.ITU-R 1االتصاالت الراديوية بموجب اإلجراء الموضح في القرار

النشر اإللكتروني2013جنيف،

ITU 2013

http://www.itu.int/publ/R-REC/en

http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en

http://www.itu.int/ITU-R/go/patents/en

iiiالتوصية ITU-R BS.1195-1 جميع حقوق النشر محفوظة. ال يمكن استنساخ أي جزء من هذه المنش33ورة ب33أي ش33كل ك33انوال ب3333333333333333333333333333أي وس3333333333333333333333333333يلة إال ب3333333333333333333333333333إذن خطي من

.(ITU)االتحاد الدولي لالتصاالت

ITU-R BS.1195-1التوصية

ITU-R BS.1195-1التوصي3ة

خصائص هوائيات اإلرسال على الموجات المترية )VHF)( والموجات الديسيمترية UHF)

(ITU-R 30/6)المسألة (2013-1995)

إن جمعية االتصاالت الراديوية لالتحاد الدولي لالتصاالت،إذ تضع في اعتبارها

أن اللجنة االستشارية الدولية للرادي3و الس3ابقة ك3انت ق3د ق3ررت بم3وجب أ ( لالتص33االت10 أن نت33ائج الدراس33ات ال33تي أجرته33ا لجن33ة الدراس33ات1-76قرارها

33درج في توص33يات قط33اع الراديوي33ة ومخطط33ات الهوائي33ات المقابل33ة يجب أن تاالتصاالت الراديوية المنشورة بصورة مستقلة؛

أن هن33اك حاج33ة إلى معلوم33ات ش33املة ح33ول خص33ائص أنظم33ة هوائي33اتب( لتخطيط الترددات؛UHF وVHFاإلرسال واالستقبال بالموجات

أن هن33اك حاج33ة إلى إج33راءات قائم33ة على الحاس33وب إلعط33اء كس33بج(ومخططات االتجاهية، في شكل معياري، ألنظمة هوائيات اإلرسال واالستقبال؛

أن من الضروري التحقق من كل من مخط33ط إش33عاع عنص33ر نظ33ام اله33وائيد (القياسات؛ ومخطط إشعاع نظام الهوائي اإلجمالي بواسطة

أن هناك حاجة إلى طرائق قياس معيارية للتحقق من مخططات اإلشعاعه (المذكورة في الفقرة د(؛

أن من المتوق333ع أن تك333ون هن333اك اختالف333ات بين األداء النظ333ري واألداءو (،UHFو VHFالمقيس نظرا للجوانب العملية للهوائيات

توصي والبرامجي33ات1 من الملح33ق 1باس33تعمال المع33ادالت ال33واردة في الج33زء 1

لتق33ييم خص33ائص أنظم33ة1 من الملح33ق3المص33احبة الموص33وفة في الج33زء ألغراض التخطيط؛UHF وVHFالهوائيات

للتحق33ق من1 من الملحق 2باستعمال طرائق القياس الواردة في الجزء 2الخصائص العملية لعناصر نظام الهوائيات ونظام الهوائيات اإلجمالي.

1


1الملحق 1الجـزء

حساب مخططات هوائيات اإلرسال على الموجات(UHF( والموجات الديسيمترية )VHFالمترية )

جدول المحتوياتالصفحة

..................................................................................مدخل14

...................................................................أطر مرجعية1.14

................................التمثيل الهندسي لمخططات إشعاع الهوائيات25

............................................مخططات اإلشعاع وحساب الكسب36

......................................................................عناصر اإلشعاع47

.............................................................المصادر النقطية1.47

...................................................صفائف المصادر النقطية2.49

مضاعفة المخططات...........................................................................1.2.4..........................................................................9

اإلضافة المتجهية للمخططات...........................................................2.2.4..........................................................................9

..............................................UHF وVHFالمشعاعات األولية 3.410

...........................................................................االستقطاب511

.......................................................االستقطاب اإلهليلجي1.511

..............................االستقطاب األفقي واالستقطاب العمودي2.512

...........................................................االستقطاب المائل3.512

..........................................................االستقطاب الدائري4.512

...................................................................صفائف الهوائيات613

............................................................الصفائف العرضية1.613

صفائف الهوائي الخطي بعناصر طفيلية........................................1.1.6........................................................................16

.....................................مخططات اإلشعاع باالتساع وبالطور2.618

2


................................حساب مخطط إشعاع صفائف الهوائيات3.620

................................................UHF وVHFصفائف الهوائيات 4.621

الهوائيات من النمط اللوحي.............................................................1.4.6........................................................................21

هوائيات ياغي..........................................................................................2.4.6........................................................................24

أنماط أخرى من صفائف الهوائيات.................................................3.4.6........................................................................24

الصفحة.....................................................................أنظمة الهوائيات7

24

.......................................................مخطط نظام الهوائي1.725

الملء باألصفار.......................................................................................1.1.7........................................................................25

إمالة الحزمة...........................................................................................2.1.7........................................................................28

.......................................مخططات إشعاع أنظمة الهوائيات2.729

...........................أمثلة عن مخططات إشعاع أنظمة الهوائيات3.732

أنظمة هوائيات ثنائيات األقطاب......................................................1.3.7........................................................................32

أنظمة هوائيات ياغي............................................................................2.3.7........................................................................33

أنظمة الهوائيات اللوحية.....................................................................3.3.7........................................................................34

3


1الجـزء 1بالملحق

حساب مخططات هوائيات اإلرسال على الموجات(UHF( والديسيمترية )VHFالمترية )

مقدمة1 UHF وVHFيلخص ه33ذا الج33زء باقتض33اب المب33ادئ النظري33ة األساس33ية للهوائي33ات

والخص33ائص العام33ة ألنظم33ة الهوائي33ات المحقق33ة بواس33طة ع33دد من المش33عاتالمختلفة.

تعطى كذلك بعض األمثلة عن أنظمة الهوائيات إلظهار أدائها وتوجي33ه المس33تعملفي اختيار التشكيلة التي تستوفي الشروط.

اإلج333راء التحليلي لحس333اب2.7 و4.6على وج333ه الخص333وص، تعطي الفقرت333ان مخط33ط اإلش33عاع اإلجم33الي لنظ33ام ه33وائي. الغ33رض من ه33ذا القس33م ه33و تق33ديم

طريقة موحدة موصى بها لتقييم أداء نظام هوائي في الظروف المثلى. لكن يجب أن يبقى نصب العين أن االنحرافات عن المخططات المحس33وبة وفق33ا

.2هو موصوف في الجزء لإلجراء السابق قد تصادف في الحاالت الواقعية كماأطر مرجعية1.1

تح33دد الزاوي33ة األفقي33ة "الحزم33ة" اله33وائي )"مي33ل الحزم33ة"( في ل33وائح الرادي33و بال3درجات بالنس33بة إلى األف3ق؛ حيث يمث33ل المي33ل ألس3فل زاوي3ة س3البة. ويح3دد س33مت الحزم33ة بال33درجات المقيس33ة في اتج33اه عق33ارب الس33اعة من الش33مال الحقيقي. وألغراض تنظيمية، من الضروري استعمال إطار مرجعي مشترك على النحو المنصوص عليه في هذه التعاريف، لضمان مراعاة ت33أثير حزم33ة أي ه33وائي بشكل صحيح بالنسبة إلى منطقة الخدمة الخاصة بهوائي آخر. ومع ذل33ك، تتعل33ق هذه التوصية بخصائص الهوائي ذاته وتك33ون الص33يغ الرياض33ية أك33ثر مرون33ة وأق33ل

تعقيدا في الحاالت التالية:استعمال إطار مرجعي يتصل بالهوائي ذاته؛-تكون جميع الزوايا بالقياس الدائري وليس بالدرجات.-

ويستعمل في هذه التوصية اإلحداثيات القطبية والديكارتي33ة على الس33واء حس33بيلي: الحالة. وتستعمل اإلحداثيات القطبية ما

r – ،المسافة من نقطة األصل –زاوية االرتفاع، و –زاوية السمت يلي: وتستعمل اإلحداثيات الديكارتية ما

x ،محور أفقي اعتباطي - y عمودي على( ومحور أفقي اعتباطي - xو ،)zمحور - رأسي

" هو محور الحزم33ة الرئيس33ية لله33وائي في كث33ير من األحي33ان. وعن33دماxالمحور " ه33و(r, = 0, = 0)"ي33تراكب" نظام33ا اإلح33داثيات ه33ذان، يعت33بر المرج33ع المش33ترك

.xالمحور وجدير بالذكر أنه عند النظر في منطق33ة الخدم33ة لله33وائي وآث33اره المحتمل3ة على مناطق الخدم33ة للهوائي33ات األخ33رى، يجب أن يس33ند اتج33اه الحزم33ة إلى الش33مال

الحقيقي.

4


التمثيل الهندسي لمخططات إشعاع الهوائيات2 يمكن أن يتكون الهوائي من عنصر وحيد أو صفيف من عناص33ر اإلش33عاع. وتوزي33ع اإلشعاع الفضائي، أو مخطط هوائي يمكن أن يمثل بموقع هندسي ثالثي األبع33اد،

.(، تقوم على ك33رة ممرك33زة ح33ولc.m.f)لكل نقطة منه قيمة قوة محركة موجية المركز الكهربائي للهوائي ونصف قطره كبير بالنسبة لألبعاد المادي33ة والكهربائي33ة

للهوائي. تحت الق33وةdBعلى الك33رة بالوح33دة يعبر عن القوة المحركة الموجية عند نقطة م33ا

.dB 0 المحركة الموجية القصوى، التي تؤخذ على أنها تساوي.1 يقوم مخطط اإلشعاع ثالثي األبعاد على نظام اإلحداثيات المرجعي للشكل

وتحدد المعلمات التالية::–( زاوية االرتفاع بالنس33بة للمس33توي األفقيπ/2 < θ < π/2)تمث33ل

الزوايا السالبة ميل الحزمة ألسفل: زاوية السمت بالنسبة لمحورx (0 < φ < 2π)r:المسافة بين المصدر ونقطة الرصدQ:.نقطة الرصد

z وy وxالمح33اور هي مجموع33ة إح33داثيات ديكارتي33ة متعام33دة تمث33ل عليه33ا أحيان33ا اإلح33داثيات القطبي33ة للمس33اعدة في التمثي33ل الرياض33ي لبعض خص33ائص اله33وائي.

" لتمثيل الهوائيy" و"x" رأسيا دائما، يتم اختيار المحورين "zوبينما يكون المحور "تمثيل. وخصائصه أفضل

1الش3كل نظام اإلحداثيات المرجعية

تعريف القوة المحركة الموجي33ة والق3وة المحرك3ة الموجي3ة الخاص33ة )انظ3ر التوص3يةITU-R BS.561.)

إن القوة المحركة الموجية عند نقطة معينة في الفضاء هي جداء شدة المج33ال الكهرب33ائي عند تلك النقط33ة الناتج33ة عن اله33وائي والمس33افة من تل33ك النقط33ة إلى اله33وائي. يجب أن

يكفي لتكون المكونات المرجعية للمجال غير ذات داللة. تكون هذه المسافة واسعة بما( مس33اوية رقمي33ا لش33دة المج33ال الكهرب33ائي )Vيعبر عن القوة المحركة الموجية بالفولت )

mV/m على مسافة )km 1. في الفضاء هي القوة المحرك33ة الموجي33ة إن القوة المحركة الموجية الخاصة عند نقطة ما

.kW 1تكون القوة المشعة بواسطة الهوائي تساوي عند تلك النقطة عندما

5


مخططات اإلشعاع وحساب الكسب3 ، يعطى اتساع المجال الكهرب33ائي ال33ذي1 في نظام اإلحداثيات المرجعية للشكل

بواسطة المعادلة التالية: ينشئه هوائي ما)1(

حيث: |E ():| اتساع المجال الكهربائي |f (:| دالة مخطط اإلشعاع

k: |( عامل تقييس للحصول علىE () | max = 1 أي ،)dB 0. إذا عبرنا عن المج3ال الكهرب33ائي اإلجم3الي حس3ب مكونات3ه في نظ33ام إح3داثيات

كروية، نحصل على:)2(

على أنها نسبة شدة إش33عاعه القص33وى )أو ، لمصدر إشعاع ماDتعرف االتجاهية، كثافة تدفق القدرة( إلى شدة إشعاع مصدر متناح يش33ع نفس الق33درة اإلجمالي33ة.

ويمكن التعبير عنها بالمعادلة التالية:

)3(

باس33تعمال الدال33ة المقيس33ةD(، يمكن التعب33ير عن 1عن33دما تطب33ق المعادل33ة ) |:f (لمخطط إشعاع المصدر، |

)4(

على قالب مخطط إشعاع المصدر. يتوقف تعريف االتجاهية أعاله إال ال ، معبرا عنه كنسبة شدةGبد من تحديد كسبه ألخذ فعالية الهوائي في االعتبار، ال

إشعاعه القصوى إلى شدة اإلشعاع القصوى لهوائي مرجعي بنفس قدرة الدخل. عندما يؤخذ هوائي متناح دون خسارة على أن3ه اله33وائي الم33رجعي الموص33ى ب3ه،

التالية: ، يعبر عنه بواسطة المعادلةGiفإن الكسب، )5(

هناك عبارة أخرى تستعمل في الواقع تتمثل في الكسب المتعلق بثنائي أقط33ابوهي:، Gdنصف موجي،

)6(

عناصر اإلشعاع4المصادر النقطية1.4

في ظروف المجال البعي33د )منطق33ة فرونه33وفر(، أي عن33دما عندما يشع هوائي ما تك3ون المس3افة من اله3وائي بحيث أن مجاالت3ه الكهرمغنطيس3ية يمكن أن تؤخ3ذ

على أنها متعامدة مع اتجاه االنتشار، يمكن اعتبار الهوائي مصدرا نقطيا. تك33ون ه33ذه المس33افة من القص33ر، خاص33ة في ، غالب33ا م33اUHF وVHFعند الموجات

منطقة الخدمة، بحيث أن أي عنص33ر إش33عاع يمكن اعتب33اره مص33درا نقطي33ا، بغضالنظر عن قده وتعقيده.

6


عالوة على ذلك، فإن مخطط إشعاع هذه المصادر النقطية، المستعملة كتق33ريبيكون اتجاهيا. النمطية، غالبا ماUHF وVHFلعناصر اإلشعاع بالموجات

يكون تدفق الق33درة من مص33در نقطي نص33ف في ظروف المجال البعيد، غالبا ماقطري.

E وEلذلك فإن متجهة بوينتينغ تنتج فق33ط عن مكون33تي مج33ال كهرب33ائي عرض33ي .2هو مبين في الشكل كما2الش3كل

العالقة بين متجهة بوينتينغ والمكونات الكهربائية للمجال البعيد

يكفي بحيث يمكن اعتباره33ا عندما تكون الموجة الكروية على مسافة كب33يرة بم33ا Prمس33تويا، يعطى متوس33ط متجه33ة بوين33تينغ )المكون33ة نص33ف القطري33ة فق33ط(

بالمعادلة التالية:

0

22ZEP r

)7(

حيث:)8(

و:Z0:المعاوقة المالزمة في الفضاء الحرE:.شدة المجال الكهربائي اإلجمالية

إذا أخذنا في االعتبار تغ33ير ش33دة المج33ال الكهرب33ائي اإلجمالي33ة عن33د نص33ف قط33ر . بتق33ييس قيم المخط33ط بالنس33بة وثابت، فإن المخط33ط الن33اتج يك33ون بدالل33ة

33دعى لقيمته القصوى )المفترضة باتجاه اإلشعاع األقصى( فإن المخط33ط الن33اتج يمخطط إشعاع االتساع النسبي. بمصدر متناح يش3ع ق3درة r المولدة عند مسافة Eتعطى شدة المجال الكهربائي

Pis انظر كذلك التوصية( بواسطة ITU-R P.525:))9(

7


حيث:Pis:( قدرة متناحيةW)r:( المسافةm.)

تعرف العالقة السابقة كذلك باسم حالة االنتشار في الفضاء الحر. إلى الق33درة المش33عة ثنائي33ة األقط33اب نص33فPisبإحالة القدرة المشعة المتناحي33ة

الكهربائي: (، تصبح عبارة شدة المجالPis = 1,64 P، أي، )Pالموجية )10(

باألمتار:r و mV/m بE 3إذا عبرنا عن )11(

dB(V/m) بE 3أو إذا عبرنا عن

)12(

المش33عة فيEniمتناحيا، ف33إن ش33دة المج33ال الكهرب33ائي يخص مصدرا نقطيا ال فيماأن: اتجاهات مختلفة سوف تتأثر بمخطط اإلشعاع، بحيث

Eni = f (, ) · Eis(13)

حيث:Eni: شدة المج3ال الكهرب33ائي المول33دة عن33د نقط33ة الرص33دQ (r,

Pمتناح بقدرة بواسطة مصدر نقطي الf (:دالة مخطط إشعاع االتساع النسبي للمصدر النقطي الالمتناحيEis: شدة المجال الكهربائي المول33دة عن33د نقط33ة الرص33دQبواس33طة

.Pمصدر نقطي متناح بنفس القدرة صفائف المصادر النقطية2.4

وVHFعند اعتبار صفائف مصادر نقطية مثل تلك المصادفة ع33ادة عن33د الموج33ات UHFتكون هناك حاجة إلى أنظم33ة هوائي33ات معق33دة، ف33إن الح33التين حيث غالبا ما

التاليتين تكتسيان أهمية بالغة:صفائف المصادر النقطية الالمتناحية المتشابهة؛ أ (صفائف المصادر النقطية الالمتناحية وغير المتشابهة.ب(

( بالصفائف التي تك33ون لعناص33رها مخطط33ات إش33عاع ذات اتس33اع تتعلق الحالة أ تك33ون ه33ذه هي نسبي متساو )نفس الشكل( مسددة نحو نفس االتجاه. عادة ما

( مس33ددة نح33و1.4.6حالة صفيف هوائيات لوحات مكومة عموديا )انظر الفق33رة نفس االتجاه.

يوج33د أي ارتب33اط بين مخطط33ات اإلش33عاع الحال33ة ب( هي الحال33ة األعم حيث العشوائيا. باالتساع النسبي للمصادر المجمعة التي قد توجه

مضاعفة المخططات1.2.4 بالنسبة لصفائف المصادر النقطية غ33ير المتناحي33ة لكن المتش33ابهة )الحال33ة أ( من

(، ينطبق مبدأ مضاعفة المخططات. وفقا لهذا المبدأ، إن االتس33اعات2.4الفقرة النسبية لمخطط إشعاع صفيف مصادر نقطية غير متناحية لكن متشابهة هو جداء مخطط اتساع المصدر الفردي ومخطط صفيف المصادر النقطية المتناحية، بينما ينتج مخط33ط الط33ور اإلجم33الي عن جم33ع مخطط33ات الط33ور للمص33در الف33ردي

وصفيف المصادر النقطية المتناحية.يمكن التعبير عن ذلك بالمعادلة التالية:

)14(

:1حيث يكون في نظام اإلحداثيات المبين في الشكل

8


E:متجهة شدة المجال الكهربائيf (, ):دالة مخطط إشعاع االتساع النسبي للمصدر الفرديfp (, ):دالة مخطط إشعاع طور المصدر الفرديF (, ):دالة مخطط إشعاع االتساع النسبي لصفيف المصادر المتناحية

)يسمى كذلك عامل الصفيف(Fp (, ):.دالة مخطط إشعاع الطور لصفيف المصادر المتناحية

اإلضافة المتجهية للمخططات2.2.4 متناحي33ة )أي مص33ادر عند اعتبار الحالة األك33ثر عموم33ا لص33فيف مص33ادر نقطي33ة ال

متناحي33ة له33ا مخطط33ات إش33عاع مختلف33ة و/أو ذات اتج33اه مختل33ف عن اتج33اه ال (، يص33بح من غ33ير الممكن تط33بيق2.4اإلشعاع األقص33ى )الحال33ة ب( من الفق33رة

المخططات. مبدأ مضاعفة حيث العناص33ر المش33عةUHF وVHFهذه حال3ة تقليدي3ة بالنس3بة ألنظم3ة الهوائي33ات

)اللوحات، ياغي، الخ( تعتبر مصادر نقطية ذات مخططات إشعاع متش33ابهة أم ال،موجهة نحو اتجاهات مختلفة.

,E (في هذه الحالة يحسب مخطط اإلش33عاع الن33اتج )بإض33افة متجهي33ة لإلش33عاع )االتساع والطور( لكل مص33در نقطي ف33ردي عن33د أي زاوي33ة مح33ددة، على النح33و

التالي:(15)

حيث:Ei (, ): المجال الكهربائي المشع للمصدر من الرتبةiE (, ):.شدة المجال الناتج

UHF وVHFالمشعاعات األولية 3.4 تس33تعمل في اإلذاع33ة بالموج33ات على الرغم من أن المشعاعات األولية قليال م33ا

VHFو UHFعلى انفراد، س33وف نتفحص باقتض33اب تل33ك األك33ثر ش33يوعا المس33تعملة .UHF وVHFلتشكيل معظم أنظمة الهوائيات

المشعاعات األساسية هي: ثنائي األقطاب والعروة والمشقوق والحلزوني. األكثر شيوعا.UHF وVHFيعد ثنائي األقطاب المشعاع األولي بالموجات

، الناتجتان عن ثن33ائيE وE، تكون مكونتا المجال، 3في نظام اإلحداثيات للشكل هو: ذا توزيع تيار جيبي أقطاب بطول

)16(

حيث:I0:تيار التغذية:/ 2r: مسافة النقطةQ.للحساب

=33 1تبسط العبارة السابقة إذا كان ) 0,5 انظر كذلك مخطط33ات هوائي33ات( ) (.1984، طبعة CCIRاللجنة

9


3الش3كل ثنائي األقطاب األولي في نظام اإلحداثيات المرجعية

عند تردده الطنان 72في هذه الحالة يوفر ثنائي األقطاب معاوقة مقاومية تبلغ سلسلة. ويمكن اعتباره مكافئا لدارة طنين

يكون أثر زي33ادة قط33ر الموص33ل ال33ذي يش33كل ذراعي ثن33ائي األقط33اب ه33و زي33ادة في ال33دارةQأن السعة وخفض الحث في الدارة الطنانة السلسلة المكافئة. بم33ا

ينخفض نتيج333ة ل333ذلك، يمكن لثن333ائي األقط333اب أن يش333تغل على م333دى واس333عالترددات. من

االستقطاب5 ( واالس33تقطابFMاستعمل االستقطاب األفقي التقليدي لإلذاعة بتشكيل ال33تردد )

األفقي أو العمودي لإلذاعة التلفزيونية. م33ع هوائي33اتFMفي الس33نوات األخ33يرة، أدى االس33تعمال الواس33ع للمس33تقبالت

إلى اس33تعمال أش33كال أخ33رى من االس33تقطاب،FMمدمجة وراديوهات السيارات مثال. الدائري أو المائل

،UHFيجري حاليا إدخال هذه التقنية كذلك لإلرسال التلفزيوني، خاصة بالموج33ات حيث يب333دو أن االس333تقطاب ال333دائري ي333وفر أداء أحس333ن في تخفيض الص333ور

"الشبحية" في المناطق الحضرية. المعلومات الضرورية الختي33ار أنس33ب اس33تقطاب يجبITU-R BS.464يعطي التقرير

المختلفة. جديدة، وفقا للظروفFMاستعماله ألي خدمة يلي ملخص مقتضب عن مختلف أشكال االستقطاب للس33ماح بتق33ييم يعطى فيما

أحسن الختالفاتها.االستقطاب اإلهليلجي1.5

يمكن اعتب333ار مختل333ف أش333كال اس333تقطاب الموج333ات كح333االت خاص333ة لحال333ةاالستقطاب اإلهليلجي األعم.

أنه يمكن تمثيل موجة ذات استقطاب إهليلجي بواس33طة موج33تين4يبين الشكل متق33اطعتين ذات اس33تقطاب خطي، تنتش33ران على ط33ول المح33ور العي33ني ولهم33ا

يلي: المجاالن الكهربائيان المتتاليان المعبر عنهما بما

10


Ex = E1 sin tEy = E2 sin (t + )(17)

هي اختالف الط33ور بين الموج33تين. عن33دما تتنق33ل موج33ة ذات اس33تقطابحيث الناتجة تش33كل إهليلج33ا تعطىEإهليلجي على طول المحور العيني، فإن المتجهة

.E2 وE1أنصاف محاوره بواسطة 4الش3كل

االستقطاب اإلهليلجي

االستقطاب األفقي واالستقطاب العمودي2.5= Ey( إم33ا )17تحدث هاتان الحالتان عندما يكون في المعادل33ة ) ( )االس33تقطاب0

( )االستقطاب العمودي(.Ex = 0األفقي( أو )االستقطاب المائل3.5

(. = 0( و)E1 = E2(: )17 عندما يكون في المعادلة )45يحدث استقطاب مائل ب3 5الش3كل

االستقطاب المائل

11


االستقطاب الدائري4.5Ey = E sin(:3 )17يحدث االستقطاب الدائري عندما يكون في المعادلة ) t( و )Ex =

E cos tعندما تكون اإلشارة موجبة، يكون دوران الموج33ة في اتج3اه عق33ارب .) الساعة في اتجاه المحور العيني الموجب )االستقطاب الدائري الميامن(.

عندما تكون اإلشارة سالبة، يحدث االستقطاب الدائري المياسر:6الش3كل

االستقطاب الدائري

هو مشار إليه أعاله. المناسبة كما خطي يشعان على التوالي استقطابا عموديا واس3تقطابا أفقي3ا في عالق3ة الط3ور يمكن إنت33اج االس3تقطاب ال3دائري أو المائ3ل باس3تعمال هوائ3يين ذات اس3تقطابصفائف الهوائيات6

تس3تعمل المش3عاعات األولي3ة بالموج3ات ، ن3ادرا م3ا3.4كما هو مذكور في الفقرة VHFو UHFصفائف لتحقيق: تجمع في على انفراد وغالبا ما

كسب أعلى؛-مخطط أحادي االتجاه.-

تتمثل الصفائف األكثر استعماال في الصفائف الخطية للمش33عاعات األولي33ة. ه33ذه الص33فائف المجمع33ة من قب33ل المص33نع متيس33رة لمهن33دس التص33ميم في أش33كال متنوعة، مثل الهوائيات ثنائية األقطاب والهوائيات اللوحي33ة وهوائي33ات ي33اغي، إلخ.

عند ذلك تستعمل لتشكيل أنظمة هوائيات أكثر تعقيدا )أي صفائف صفائف(. في معظم الحاالت تكون لهذه الصفائف مخططات أحادي33ة االتج33اه يتم الحص33ول عليها باس33تعمال ع33اكس يمكن، وفق33ا للحال33ة المعني33ة، أن يك33ون س33طحا مع33دنيا

عاكسا أو عنصرا طفيليا أو نشيطا مناسبا. تقدم األقسام التالية بعض الخصائص األساسية للصفائف الخطية الخاص33ة، ال33تي تكتس33ي أهمي33ة فوري33ة لمص33مم أنظم33ة الهوائي33ات، مثال الص33فائف العرض33ية

والمتسامتة والصفائف الخطية بعناصر طفيلية.الصفائف العرضية1.6

من السهل تحقيق صفائف عرضية بتغذية عناصر ص33فيف خطي بتي33ارات له33ا نفس االتساع والطور. يكون للمخطط الناتج ح33د أقص33ى )أو ح33دود قص33وى إذا لم يت33وفر عاكس( موجه على نحو متقاطع مع خط الصفيف )أو م33ع المس33توي ال33ذي يتض33من

المشعة(. المصادر

12


، هن33اك نمط33ان من الص33فائف العرض33ية يكتس33يان أهمي33ةUHF وVHFعند الموجات فوري33ة بالنس33بة للمص33مم: الص33فيف العم33ودي بثن33ائي أقط33اب أفقي والص33فيف

المتسامت شامل االتجاهات بثنائي أقطاب عمودي.الصفائف العمودية بثنائيات أقطاب أفقية

( تتك33ون7للصفائف العمودية بثنائيات أقطاب أفقية بنية متكررة )انظ33ر الش33كل ( 0,5من بطاري33ة عمودي33ة ذات ثنائي33ات أقط33اب أفقي33ة متس33اوية التباع33د )غالب33ا

مغذاة بتيارات لها نفس االتساع والطور.7الش3كل

الصفيف العمودي بثنائي أقطاب أفقي

13


-x المخططات النمطية لهذا النم33ط من الص33فائف )في المس33توي 8يبين الشكل z.)

8الش3كل أثر تكويم عدة مصادر نقطية متساوية التيارات والطور

من المهم مالحظة أن كسب الصفيف يتوقف على عدد العناصر ومباع33دتها )ومنثم على طول الصفيف(.

، ف33إنn، حيث يمكن مالحظ33ة أن33ه حس33ب قيم33ة 9تبين هذه العالق33ة في الش33كل . ويجب التشديد على أن هذه المباعدة 0,95-0,65المباعدة المثلى تقع في المدى

مص33مما للتش33غيل في المثلى تتوقف على التردد، وأن33ه عن33دما يك33ون ه33وائي م33ا للقن33وات المج33اورة(، يجب اتخ33اذ ه33امش س33المة الجتن33اب النط33اق الواس33ع )أو

االنخفاض الحاد في الكسب الذي يحدث عند قيم المباعدات التي تتجاوز القيم33ة nيخص ه33ذا النم33ط من ص33فائف الهوائي33ات اللوحي33ة الفردي33ة حيث المثلى. فيم33ا

عناصر، تك33ون قيم المباع33دة في أغلب األحي33ان ح33والي 4يمكن أن يصل حتى 0,5.

14


9الش3كل nكسب صفيف عمودي بثنائيات أقطاب أفقية )دون عاكس( بداللة العدد

. يحال الكسب إلى كسب عنصر وحيدsمن العناصر ومباعدتها

غير أنه عند تجمي33ع ص33فيف من المش33عاعات الفردي33ة )ثنائي33ات األقط33اب(، يمكنللمصمم أن يختار قيما أقرب من القيم المثلى.

الصفائف المتسامتة شاملة االتجاهات تتكون الصفائف المتس33امتة ش33املة االتجاه33ات من بطاري33ة عمودي33ة من ثنائي33ات األقطاب العمودية متساوية التباع33د المغ33ذاة بتي33ارات متس33اوية االتس33اع والط33ور

(.10)انظر الشكل توفر هذه التشكيلة مخطط سمت ش3امل االتجاه33ات ومخطط3ا عمودي33ا اتجاهي33ا.

ه33و م33بين في ، كم33اs ومباع33دتها nويتوقف الكسب اإلجمالي على ع33دد العناص33ر .11الشكل

، خاص33ةVHFيستعمل هذا النمط من البنية المش33عة على نط33اق واس33ع بالموج33ات (.1.3.7 )انظ33ر ك33ذلك الفق33رة FM اإلذاعة ألنظمة الهوائيات شاملة االتجاهات في

يص33مم بتجمي33ع المص33ادر الفردي33ة )في أغلب األحي33ان ثنائي33ات أقط33اب وغالب33ا م33ا مطوية(، ويجب توخي الحذر الختيار المباعدة المثلى. يجب السماح به33امش ك33اف

في حالة التشغيل متعدد القنوات.

15


10الش3كل صفيف متسامت شامل االتجاهات

11الش3كل من العناصرnكسب صفيف متسامت عمودي كدالة للعدد

. يحال الكسب إلى كسب عنصر وحيدsومباعدتها

صفائف الهوائي الخطي بعناصر طفيلية1.1.6 في ص33فائف اله33وائي الخطي بعناص33ر طفيلي33ة، يحث المج33ال الكهرمغنطيس33ي

المشع بعنصر مغذى تيارات تتدفق في العناصر الطفيلية.

16


، يكون التطبيق األكثر أهمية لصفيف بعناصر طفيلي33ة ه33وUHF وVHFعند الموجات .12 الشكل ذلك الممثل بهوائي ياغي، الوارد بيانيا في

يتكون هوائي ياغي من عنصر نشيط، وعاكس وموجه واحد أو أك33ثر. يزي33د الكس33باإلجمالي بزيادة عدد الموجهات المستعملة.12الش3كل

هوائي ياغي

i - يمكن القيام بحساب كمي للمخطط باعتبار أن دالة مخطط العنصر من الرتبة 1المالحظة هي:z-yالمستوي العمودي في12 الشكل لهوائي ياغي ذات استقطاب عمودي المبين في

(18)حيث:

:زاوية االرتفاعhi: نصف طول العنصر من الرتبةi

. أن المخطط33ات تختل33ف لك33ل عنص33ر من عناص33ر ه33وائي ي33اغي، ف33إن مب33دأ بم33ا

يمكن أن يستعمل، ومن الضروري ( ال1.2.4مضاعفة المخططات )انظر الفقرة (.2.2.4القيام بإضافة متجهية )انظر كذلك الفقرة

سوف يعطى المخطط بواسطة:(19)

حيث:n:العدد اإلجمالي لثنائيات األقطابIi: التيار في العنصر من الرتبةidi 1: المسافة بين العاكس والعنصر من الرتبةi (d0 = 0)

مخططات اإلشعاع باالتساع وبالطور2.6 عند اعتبار مصدر نقطي وحيد، يتم تعرف كامل لهوية التوزي33ع الفض33ائي لإلش33ارة

33وفر أي معلوم33ات المستقبلة بواسطة مخط33ط إش33عاع االتس33اع النس33بي، أي ال تمفيدة إضافية بواسطة مخطط الطور المصاحب.

17


متناه في صفيف ما، يجب أن يحدد مخطط متناحية ذات قد ال في حالة مصادر ال اإلشعاع الناتج باستعمال كل من مخطط إشعاع االتساع النسبي ومخطط الط33ور

(.13 المصاحب )انظر الشكل13الش3كل

UHFمخطط اإلشعاع )االتساع والطور( لصفيف

سبق الذكر، هناك حاجة إلى معرفة مخططي اإلشعاع باالتساع وب33الطور في كما اتجاه اإلشعاع األقصى لتقييم المخطط اإلجمالي للهوائي. توفر هذه المخططات على العموم من قبل المصنع، أو تقاس من قبل المستعمل باس33تعمال الطرائ33ق

ه33و م33بين في . س33وف نس33تعمل ه33ذين المخططين كم33ا2 الموصوفة في الج33زء لحساب مخطط نظام الهوائي.2.7الفقرة

لكن في بعض الحاالت حيث هناك حاجة إلى إعادة تص33ميم نظ33ام موج33ود مك33ون على العم33وم عن33دما يك33ون مخط33ط من ه33وائي دون مواص33فات تقني33ة كافي33ة، أو

االتساع النسبي وحده معروفا، فإنه يمكن تطبيق الطريقة التالية ولو ك33انت أق33لدقة.

في هذه الحالة، قد يكون من المناس33ب أن تؤخ33ذ كنقط33ة مرجعي33ة لإلش33عاع، أي كمص33در لمخط33ط االتس33اع النس33بي لإلش33عاع، نقط33ة تس33مى "مرك33ز الط33ور" أو

18


"المركز الكهربائي" حيث يبين مخطط الطور أقل تغير في أكبر قطاع زاوي، أيالمركز الهندسي الفعلي لجبهة الموجة المشعة.

متن33اح، يق33ع عن33د في هذا القطاع الزاوي، يمكن اعتبار الصفيف كمصدر نقطي ال مركز الطور، يمكن لمخطط إشعاعه أن يح3دد كلي3ا باس3تعمال مخط33ط اإلش3عاع

باالتساع فقط. يق33ع مرك33ز في الصفائف التي تستعمل ثنائي33ات األقط33اب والعاكس33ات، غالب33ا م33ا

الطور في المنطقة بين مطاريف دخل ثنائي األقطاب والشاش3ة العاكس33ة، ويق33عنمطيا قرب مطاريف ثنائيات األقطاب.

يكون الموقع ال33دقيق لمرك33ز ( غالبا ما1.4.6في حالة صفيف لوحي )انظر الفقرة الطور، على أساس القياسات، محددا من قبل المصنع.

يمكن أن تش33تغل علىUHF وVHFأن معظم الهوائيات الفردية عن33د الموج33ات بما (، فإن المصنع يقوم بالقياس33ات1.4.6عروض نطاق واسعة نسبية )انظر الفقرة

ويحدد موقع مركز الطور لمختلف الترددات في نطاق التشغيل. انطالقا من هذه القياسات يتم اشتقاق منحنى يبين تغ33ير الموق3ع الهندس33ي لمرك33ز الط33ور بدالل3ة

(.14التردد )انظر الشكل ك33ذلك ن3واحي القص33ور في طريق33ة مرك33ز الط3ور عن33د حس33اب14يبين الش33كل

الموق33ع الهندس33ي مخطط اإلشعاع في اتجاه33ات يتوق33ع فيه33ا تغ33يرات كب33يرة في لمركز الطور. ويكون عدم الدقة مهما بصورة خاصة عند تل33ك النق33اط حيث آث33ار اإلش33عاع الم33ركب لمزي33د من الهوائي33ات يجب أن تحس33ب ويمكن أن تغ33ير كث33يرا

مخطط اإلشعاع الناتج عند اعتبار قيم دنيا وفصوص جانبية.14الش3كل

عريض النطاقUHFموقع مركز الطور لهوائي لوحي

يوفر المصنع كذلك أسرة من المنحني33ات ال33تي تعطي مخطط33ات الط33ور غالبا ما لعدد من الترددات. هذه المنحنيات مفيدة لتقييم صالحية افتراض أن مركز ط33ور يمكن أن يستعمل كموق33ع المص33در النقطي في النط33اق المع33ني )انظ33ر الش33كل

15.) - في تلك الحاالت التي يكون فيها موقع مركز الط33ور غ33ير مع33روف، مثال نظ33ام1المالحظ3ة

هوائي قديم تتم إعادة تصميمه لالشتغال في ترددات مختلفة عن ت33رددات التص33ميم األص33لي، والمش33عاعات المح33ددة بص33ورة غ33ير كافي33ة، إلخ، يمكن الرج33وع إلى قاع33دة تجريبي33ة غالب33ا

تستعمل لتصميم أنظمة الهوائيات، مؤداها وضع مركز الط33ور حيث توج33د مط33اريف تغذي33ة ما

19


ثنائيات األقطاب المشعة. يؤدي ه33ذا االف33تراض إلى نت33ائج أك33ثر اعت33داال للمخط33ط اإلجم33الي.ويمكن كذلك تطبيقه على أنماط أخرى من العناصر المشعة، مثال هوائيات ياغي.

15الش3كل عريض النطاق لمختلف ترددات التشغيلUHFمخططات الطور لهوائي لوحي

تحساب مخطط إشعاع صفائف الهوائيا3.6 )ثنائي أقطاب عند تصميم أنظمة هوائيات مكونة من مشعاعات يوفرها مصنع ما

تكون مخططات اإلش33عاع بسيط، هوائيات لوحية أو هوائيات ياغي، إلخ(، غالبا ما التي يوفرها المصنع هي األقسام العمودية واألفقية لمخطط االتساع ثالثي األبعاد

دال33ةfA()و/أو مخط33ط الط33ور ال33ذي يتض33من اتج33اه اإلش33عاع األقص33ى. ليكن مخطط اتساع المشعاع، يمكن التعب33ير عن مخططي اإلش33عاع األفقي والعم33ودي

على التوالي بالمعادلة:fAH () = max and fAV () = max(20)

هما على التوالي زاوية االرتفاع وزاوية السمت لإلشعاع األقصى.max وmaxحيث ع33ادة على ص33فر في أوراق معطي33اتmax وmaxألسباب عملية، تض33بط الزاويت33ان

المصنع. يمكن الحصول على القيم الفعلية لمخطط اإلشعاع باالتساع للزاويتين )max(و )max:بالعالقة التالية )

fA (, ) = fAH () = max · fAV () = max(21)

بواسطة:fp()بنفس الطريقة يمكن التعبير عن دالة مخطط الطور fP (, ) = fPH () = max + fPV () = max(22)

20


هما على التوالي دالة مخط33ط الط33ور األفقيfPV () = max وfPH () = maxحيث والعمودي للمشعاع.

تقوم هذه العبارة على االفتراض المتحقق من33ه عملي33ا ب33أن أي قس33م عم33ودي أو أفقي آخر للمخطط سوف يكون له قالب شبيه بالقسم العمودي أو األفقي الذي

يحتوي على اتجاه اإلشعاع األقصى.UHF وVHFصفائف الهوائيات 4.6

الهوائيات من النمط اللوحي1.4.6 ، تك33ون أبع33اد المش33عاعات األولي33ةUHF وخاصة عن33د الموج33ات VHFعند الموجات

يكفي للسماح بتصميم أنظمة هوائيات كاملة تستعمل عناصر م33وفرة صغيرة بماكمنتج كامل من قبل المصنع.

هذه العناصر ال3تي تس3مى لوح3ات تص33نع من قب33ل المص33نع بتجمي33ع المش3عاعات األولية لتكوين صفائف أكثر تعقيدا. عندئذ يمكن لمهن33دس التص33ميم أن يس33تعمل

هذه اللوحات "كلبنات بناء" لتركيب نظام الهوائي النهائي. الح33ديثUHF وVHFتستعمل هذه التقنية على نطاق واسع لتصميم نظام اله33وائي

ألنها تسمح بمراقبة أحس33ن واس33تمثال لمخط33ط نظ33ام اله33وائي ومن ثم لفعالي33ةواقتصاد الطيف في تصميم النظام اإلجمالي.

يمكن أن تتكون اللوحة من ثنائي أقطاب نصف موجي بسيط وحي33د م33ركب على مسافة محددة مسبقا من مستو عاكس مدمج، أو بالنسبة للصفائف األكثر تعقيدا

مش33عاعات أولي33ة ذات نطاق33ات ض33يقة أو عريض33ة )أو أك33ثر(،4المكون33ة من دائري. باستقطاب خطي أو

يخص: يستمثل المصنع اللوحة فيماالكسب،-مخطط اإلشعاع،-خسارة العودة،-المعاوقة،-نطاق تردد التشغيل.-

تتمثل المعلمات المستعملة في االستمثال في:البنية المادية للمشعاعات األولية،-المباعدة بين المشعاعات األولية،-المسافة بين المشعاعات والعاكس )وفي بعض الحاالت شكل العاكس(،-نظام التغذية.-

تشكل إمكانية العمل في نطاق عريض عامال أساسيا في تص33ميم الهوائي33ات ذات يطلب من نفس نظام الهوائي أن يشع عدة برامج في اللوحات الحديثة. كثيرا ما

الوقت نفسه. وهذه هي الحالة على الخصوص بالنسبة لمحطات اإلرس33ال، ال33تي تشكل جزءا من شبكة إذاعة يجب أن توفر خ33دمتين برامجي33تين أو ثالث لمنطق33ة

جدا. معينة، في أغلب األحيان على قنوات ذات ترددات متباعدة حيثII في النطاق FMيكون هذا القيد بهذه الصرامة بالنسبة لإلذاعة الصوتية قد ال

10عرض النطاق المطلوب يبلغ فقط % من التردد المرك33زي، لكن33ه ي33ؤثر كث33يرا.V (MHz 960-470) وIVفي تصميم اللوحات المطلوبة لتحقيق تغطية كاملة للنطاقين

فيQفي ه33ذه الحال33ة هن33اك حاج33ة إلى تص33ميم ح33ذر للمش33عاع األولي لتخفيض يتحقق هذا التخفيض باس33تعمال عناص33ر مش33عة بمس33احة دارته المكافئة. غالبا ما

كبيرة أو منطقة قسم عرضي.

21


. فهي تتكون من ثنائيي أقطاب بط33ولVHF تصميما نمطيا للوحة 16يبين الشكل موجة كامل، مغ33ذيين من المرك33ز، مك33ومين عمودي33ا. ومخطط33ا اإلش33عاع األفقي

.17والعمودي المقابالن يردان في الشكل تكون قيم الكسب النمطية )المحالة كالعادة إلى ثنائي األقط33اب نص33ف الم33وجي(

حد أعلى يبلغ حواليII، بينما يكون للوحات النطاق dB 7 و5 بين Iللوحات النطاق dB 8 عند ترددات التشغيل العليا. ولوحات النطاق IIIقادرة على العمل على عرض

م33عdB 14 و10 وله33ا قيم كس33ب ت33تراوح بين MHz 230-174النط33اق الكام33ل الب33الغ العمودي. انخفاض طفيف في حالة االستقطاب

، بص33نع اللوح33اتUHFيس33مح الق33د المخفض للعناص33ر المش33عة، عن33د الموج33ات بمخطط3ات إش3عاع اتجاهي33ة أك33ثر. عن3د ه3ذه ال3ترددات، رغم القي3ود المفروض33ة بالحاجة إلى التشغيل في نطاق عريض، فإن تقنية تكويم ثنائيات أقط33اب أط33وال

زالت واسعة االستعمال. موجات كاملة مغذاة من المركز ما16الش3كل

II أو Iاللوحة النمطية لثنائي األقطاب في النطاق

22


17الش3كل 16مخططات إشعاع عمودي وأفقي للوحة ثنائيات أقطاب الشكل

إن كون اللوحات يجب أن تغطي نطاقا عريضا يؤثر كذلك في معاوقتها، وكس33بها وموقع مركز طورها، وعلى المصنع أن يحدد تغير هذه الخصائص مع ال3تردد. تق3ع

dB و10القيم التقليدي33ة للكس33ب بين عن33د دخ33ل اللوح33اتVSWR، م33ع قيم 12 .1,10 تتجاوز ال

أدى إلى تط33وير هناك حاجة إلى إرساالت التلفزيون باالس33تقطاب ال33دائري، مم33االتالية: لوحات ذات استقطاب دائري جيدة األداء لالستجابة للشروط

عند اإلمكان استعمال ثنائيات األقطاب كمشعاعات أولية لتبسيط التصنيع؛-تحقيق مخططات أفقية وعمودية متشابهة في نطاق ترددات واسع؛-تخفيض االقتران المتبادل بين اللوحات المتجاورة لتبسيط التصميم؛- توف33ير أش33كال مخطط33ات مناس33بة ك33ذلك لتحقي33ق المخطط33ات ش33املة-

يمكن من التموجات. االتجاهات مع أقل ما زالت الطريق33ة المفض33لة هي اس33تعمال لوح33ة مكون33ة من ثنائي33ات أقط33اب م33ا

متقاطع33ة على ال33رغم من أن ه33ذا الح33ل يع33رف بعض ن33واحي القص33ور نظ33رالمخططات اإلشعاع العمودية واألفقية المختلفة.

23


هوائيات ياغي2.4.6 تتكون هوائيات اإلرس3ال ي3اغي لإلذاع3ة من عنص3ر مغ3ذى )نمطي3ا ثن3ائي غالبا ما

أقطاب بنصف طول موجة(، وعاكس لجعل المخطط أحادي االتجاه وموجه واحدأو أكثر لزيادة الكسب.

يمكن أن تح3دد كهوائي3ات عريض3ة النط3اق على ال3رغم من أن هوائي33ات ي3اغي ال ، يمكن تص33ميمها لتعم33ل على1.4.6بمفهوم االعتبارات المعبر عنه33ا في الفق33رة

حول التردد االسمي.10 و%5عرض نطاق يتراوح بين أو تغطي33ة قن33اتينIIتوفر التصميمات الحالية لهوائيات ياغي تغطية كاملة للنطاق

4 بهوائي وحيد، مع قيم كسب تبل33غ ح33والي IIIتلفزيونيتين متجاورتين في النطاق (.3 إلى 1، حسب عدد الموجهات )dB 5إلى

ومخط33ط اإلش33عاعFMب( هوائي ياغي نمطي33ا لإلذاع33ة 18أ( و 18يبين الشكالن المصاحب له.

تتمثل مزية أخرى لهوائي ي33اغي في س33هولة تكييف33ه لالس33تعمال م33ع االس33تقطابالدائري، بترتيب العناصر المتقاطعة.

هو الحال مع المشعاعات اللوحي33ة، يمكن اس33تعمال هوائي33ات ي33اغي كعناص33ر كما مشعة لتشكيل أنظمة هوائي33ات أك33ثر تعقي33دا. ويمكن ترتيبه33ا ف33وق أو إلى ج33انب بعضها لتشكيل صفائف يمكن لمخططها اإلجمالي أن يلبي شروطا خاص33ة. يمكن

، حيث تعت33بر هوائي33ات2.4حساب المخططات المحص33ل عليه33ا بطريق33ة الفق33رة متناحية تقع عن33د مرك33ز طوره33ا المتب33ادل، يف33ترض ياغي للنظام مصادر نقطية ال

دائما أنها تقع عند دخل العنصر المغذي.أنماط أخرى من صفائف الهوائيات3.4.6

وج33دتVHFمن بين صفائف الهوائيات المس33تعملة في أنظم33ة هوائي33ات اإلذاع33ة للهوائي اللوغاريتمي الدوري كذلك تطبيقات مهمة في أنظمة المرسالت المعيدة

كهوائيات استقبال وإرسال على السواء. تسمح مقدرات التشغيل في نطاق واسع مالزم للهوائي33ات اللوغاريتمي33ة الدوري33ة

بتحقيق أجهزة قادرة على العمل بسهولة على نطاق إذاعة كامل. إن األداء اإلجمالي للهوائيات اللوغاريتمية الدورية النمطي33ة ش33بيه ب33أداء هوائي33ات

ياغي ذات عنصرين متراكبين.

اتأنظمة الهوائي7 ، تص33مم أنظم33ة الهوائي33ات باس33تعمال ص33فائف عناص33رUHF وVHFعن33د الموج33ات

مشعة لتحقيق مخطط إشعاع مستمثل. أن اإلشارة المشعة بواسطة نظ33ام اله33وائي تنتش33ر، حس33ب من البديهي أنه، بما

تقدير أول، بأسلوب في خط البصر، ف33إن ك33ل الطاق33ة المش33عة ف33وق المس33توي األفقي ال33ذي يتض33من اله33وائي تفق33د. يمكن له33ذه الخس33ارة أن تخفض بتض33ييق

مخطط اإلشعاع العمودي لنظام الهوائي وتمييل الحزمة نحو األسفل. على نفس النحو، قد يحتاج مخط33ط الس33مت ك33ذلك إلى المراقب33ة، ألن33ه يجب أن يتالءم مع منطقة الخدمة المطلوبة وي33وفر الحماي33ة الض33رورية لمحط33ات إرس33ال

أخرى في نفس القناة أو في قناة مجاورة. مخططي اإلشعاع في ترتيب ع33دد مناس33ب يتمثل الحل األكثر فعالية لمراقبة كال

من العناص33ر المش33عة، مثال الهوائي33ات اللوحي33ة، هوائي33ات ي33اغي، إلخ ال33تي يجبتوزيعها و/أو توجيهها في اتجاه السمت المطلوب.

24


18الش3كل

إذا فاألقسام التالية تهدف إلى تقديم نظرة عن التقنيات الحالية األك33ثر اس33تعمااللتصميم أنظمة الهوائيات المستمثلة.

على الرغم من أنه ستكون هناك إشارة خاصة إلى أنظم33ة الهوائي33ات من النم33ط اللوحي، فإن االعتب33ارات التالي33ة تنطب33ق عموم33ا على أي تقني33ة تس33تعمل عناص33ر اإلشعاع التي يمكن للمصمم أن يغير موقعها الهندسي المتبادل وخصائص تغذيتها

لتحقيق المخطط اإلجمالي المطلوب.مخطط نظام الهوائي1.7

الملء باألصفار1.1.7 يتض33من مخط33ط في القطاع الزاوي المقابل لمنطقة الخدمة المطلوبة، يجب أال

اإلشعاع العمودي أي أصفار، ألن وجودها سوف ي33ؤدي إلى ش33دة إش33ارة تس33اوي نظريا صفرا عند المواقع التي تصادف الزوايا التي تحدث عندها األص33فار. عملي33ا،

ثنائيات مخطط في المستوي

ب( مخطط إشعاع

25


ه33و مطل33وب إذ إنه33ا س33تنتج عن ستكون شدة اإلشارة المستقبلة أقل بكثير مم33اانعكاسات غير مراقبة من خارج منطقة األصفار.

مخط33ط اإلش33عاع العم33ودي النمطي لبطاري33ة عمودي33ة لعناص33ر19يبين الش33كل إشعاع متس3اوية التباع3د مغ33ذاة بتي33ارات متس3اوية االتس3اع والط3ور )أي ص3فيف

(. يمكن مالحظ33ة أن األص33فار ت33ؤثر في ج33زء ه33ام من1.6عرضي، انظر الفقرة القطاع الزاوي يمكن أن يقابل منطقة الخدمة المطلوبة.

19الش3كل 0,5 عناصر إشعاع عمودية بمباعدة 5مخطط إشعاع عمودي لصفيف

بتيار وطور متساويين

تعطى الزوايا التي تحدث عندها األصفار بالمعادلة التقريبية التالية:

(23)حيث:

k:( 2، 1رقم الصفر)… ،n:عدد العناصر المكومةd:.المباعدة بين العناصر في أطوال الموجات

تم تطوير مختلف تقنيات "سد األصفار" للحص33ول على مخط33ط عم33ودي يق33تربمن القالب المثالي الموصوف سابقا.

يتمثل الحل األبسط واألكثر استعماال في تغذية مختلف عناص33ر البطاري3ات بتي33اراتغير متساوية االتساع، أي بتوزيع مناسب للقدرة.

من تقنيات توزيع القدرة المعروفة جيدا تلك المسماة "التوزيع ذو الح33دين" ال33تي تضبط اتساعات تيارات التغذية بحيث تكون متناس33بة م33ع مع33امالت سلس33لة ذات

حدين. حسب قانون التوزيع السابق، تعطى االتساعات النسبية لتيارات التغذية بالنس33بة

يلي: بما6 إلى 3للصفائف المكونة من nاالتساع النسبي

26


3456

1 ،2 ،11 ،3 ،3 ،11 ،4 ،6 ،4 ،11 ،5 ،10 ،10 ،5، 1

عن33د تط33بيق توزي33ع ذي19 المخطط العمودي لص33فيف الش33كل 20يبين الشكل حدين.

على الرغم من أن األصفار والفصوص الص33غرى تح33ذف ب33التوزيع ثن33ائي الح33دود، فإن فتحة حزمة الصفيف ومن ثم اتجاهيته تخفض. إضافة إلى ذلك فإن التغيرات في اتس33اعات التي33ار المطلوب33ة للص33فائف الواس33عة يمكن أن تك33ون كب33يرة ج33دا. ويمكن لذلك أن يسبب صعوبات في تحقيق استقرار س33ويات الق33درة الض33رورية

المختلفة والحفاظ عليها.20الش3كل

19مخطط اإلشعاع العمودي لصفيف الشكل عند تطبيق توزيع اتساع ذي حدين

هناك تقنية توزيع أخرى تتجاوز السلبيات السابقة هي توزيع دولف-شيبشيف. تحدي33د الس33وية القص33وى المطلوب33ة عند تطبيق ه33ذا التوزي33ع، من الض33روري إم33ا

للفص الجانبي إذا كان يجب تخفيض فتحة الحزم33ة بين األص33فار األولى إلى أدنى ح33د، أو على عكس ذل33ك، تحدي33د فتح33ة الحزم33ة بين األص33فار األولى لتخفيض

حد. سويات الفص الجانبي إلى أدنى عند تطبيق توزيع اتس33اع19 المخطط العمودي لصفيف الشكل 21يبين الشكل

( يقابل توهينا أقصى مح33دد للفص33وص1؛33 1,6؛33 1,9؛33 1,6؛33 1دولف-شيبشيف ).dB 27الجانبية يبلغ

27


21الش3كل 19مخطط اإلشعاع العمودي لصفيف الشكل

عند تطبيق توزيع اتساع دولف-شيبشيف

بالنسبة3 لهذا الشكل م3ن التو3زيع، تكو3ن المباعدة المث3لى بين العن3اص33ر ح33والي أك3بر. ، على الرغم من أن التوز3يع صالح ك3ذلك3 لمباعدات0,53

يجب مالحظة أن أي تقنية لسد األصفار يتم استعمالها سوف تؤدي إلى انخف33اضفي الكسب بالمقارنة مع حالة التوزيع المنتظم.

يسمى انخفاض الكسب "خسارة التوزيع". غالبا ما يمكن تخفيض هذه الخسارة إلى أدنى حد بتقنيات مناس33بة ل33تركيب المخطط33ات تؤخذ فيها القدرة المستعملة لس3د األص33فار من ج3زء المخط3ط ال3ذي يق3ع ف3وق

األفق أو من تعويض التموجات في الحزمة الرئيسية. تجمع تقنيات أخرى أكثر تعقي33دا لس33د األص33فار بين توزي33ع ط33ور مناس33ب وتوزي33ع

االتساع الضروري. في3 ه3ذ3ا3 ا3ل3ت3و3ز3ي3ع ا3ألك3ث3ر3 ع3م3و3م3ي3ة3،3 إ3ن3 خس3ا3ر3ة3 ال3ك3س3ب3 با3ل3ن3س33ب3ة3 لل3ق33د3ر3ة3 ال3م3ن3ت3ظ3م33ة3

ال3ت3ع3و3ي3ض3"3. ت3سم3ى3 "3خ3سا3ر3ة3 و3ح3ا3لة3 ت3و3ز3ي3ع3 ا3ل3ط3و3ر3 ا3ل3مت3سا3و3ي3 غ3ا3لب3ا م3ا3إمالة الحزمة2.1.7

إن3 إ3م3ا3ل33ة3 ا3ل3حز3م33ة3 ض33ر3و3ر3ي3ة3 ل3ي3س3 ف3ق33ط3 ل3ت3خ3ف3ي3ض3 ك3م3ي33ة3 ال3ق33د3ر3ة ال3م3ش33ع3ة3 ف33و3ق3ال3م3س3ت3و3ي3 األفق3ي3،3 ب3ل3 ك3ذ3لك3 ل3ت3و3ج3ي3ه3 ا3لق3د3ر3ة3 ال3ق3ص3و3ى3 ن3ح3و3 س3ط3ح3 ا3ألر3ض3.3

في الواقع، نظرا النحناء األرض، فإن اإلشعاع األقصى لص33فيف هوائي33ات دون أيإمالة للحزمة لن يبلغ أبدا سطح األرض. 0,5 ف3وق مس3توى األرض ب3أكثر من m 300يجب إمالة حزمة هوائي يقع على ارتف3اع

األرض. للسماح لإلشعاع األقصى ببلوغ سطح بإمال33ة أوتوماتي33ة بس33يطة3 إلى 1بمق33دار من الس33هل إمال33ة الحزم33ة ش33يئا م33ا

لمستوي العناصر المشعة. من النادر أن تستعمل زوايا إمالة أوتوماتية أكبر نظراللصعوبات الميكانيكية والبيئية المصاحبة لذلك.

يمكن كذلك تحقيق إمالة الحزمة بمراقبة مناسبة لطور التيارات المغذية للعناصر بتغذي33ة النص33ف األدنى من عناص33ر في البطارية. يمكن تحقيق هذه المراقب33ة إم33ا

28


البطاري33ة بتي33ارات ذات اختالف ط33ور ث33ابت بالنس33بة للتي33ارات المغذي33ة للنص33فاألعلى، أو بإدخال زحزحة طور تدريجية في تيار كل عنصر إشعاع مجاور.

تحق33ق زواي33ا المي33ل الك33برى ب33تركيب مناس33ب لإلم33التين الميكانيكي33ة ع33ادة م33ا والكهربائية. وتجدر مالحظة أن إدخال توزيع طور غير متساو في العناصر المش33عة سوف يؤدي إلى خسارة "تعويض" بالنسبة للكس33ب عن33د اس33تعمال توزي33ع منتظم

متساوية(. للقدرة )وبأطواراتمخططات إشعاع أنظمة الهوائي2.7 ، يمكن اعتبار العناصر المشعة التي تكون4.6 و3.6هو مذكور في الفقرتين كما

متناحية تقع عند مركز طوره33ا. في ه33ذه الحال33ة، نظام الهوائي كمصادر نقطية ال ، باستعمال2.4هو مبين في الفقرة يجب أن يحسب مخطط اإلشعاع الناتج، كما

إضافة متجهية تأخذ في االعتبار مختلف مخططات اإلشعاع. يمكن أن تتحول هذه اإلضافة المتجهية إلى ح33ل مش33كل هندس33ي خ33الص عن33دما

يعرف اتساع وطور تيار تغذية كل عنصر. في البداية، تس33تعمل حال33ة مص33درين مش33عين متن33احيين يقع33ان في فض33اء ثالثي األبعاد إليجاد اختالف الطور بين المجاالت المشعة بداللة مواقع المصادر، وأطوار

تيار التغذية والتردد. بع33د ذل33ك تم33دد الن3ت33ائج لتش33مل حال33ة3 المص33ادر3 الالم3تناحي33ة3 األعم. باإلحال33ة إلى

1، حيث لم يع33ط أي3 نظ33ام إح33داثيات معي3ن، س33و3ف يؤخ33ذ المص33در3 22الشكل ، عن3د حساب3 المج33ال الن33اتج2على أنه المرجع الشت3قاق3 اختالف الطو3ر للمصدر

تقابل اتجاها محددا.P عن3د نقطة على المس33توي األفقي ال33ذي1 ه33و إس33قاط المص33در 1، سيكون 22في الشكل

،N. على هذا المستوي، تم إظه33ار اتج33اه الش33مال الجغ33رافي، 2يتضمن المصدر .1وهو يمر عبر

.22تستعمل المعلمات التالية في الشكل d: 1 واإلسقاط 2المسافة بين المصدر على المس33توي1 للمص33در

األفقيh: 1 واإلسقاط 1المسافة العمودية بين المصدر: زاوية في المستوي األفقي بينdواتجاه الشمال الجغرافي H:زاوي333ة في المس333توي األفقي بين اتج333اه الش333مال الجغ333رافي

وإسقاط اتجاه الحساب على المستوي األفقيV:زاوية في المستوي العمودي بين اتجاه الحساب وإس33قاطه على

المستوي األفقي.

29


22الش3كل هندسة الجمع المتجهي

(، س333يكون اختالف الط333ورMHz بالميغ333اهرتز )f ب333المتر وعن h وdإذا عبرن333ا عن يلي: كما1 بالنسبة للمصدر2بالدرجات الكهربائية للمصدر

)24(

درج33ات بالنس33بة يمكن أن يش33ع ب33اختالف ط33ور يبل33غ 2ب33افتراض أن المص33در ,p( )نظرا الختالف الطوري مثال بين تيارات التغذية( وباختالف طور 1للمصدر

)( بطريقة أعم على النحو التالي:24 نظرا لمخطط إشعاع الطور، يمكن كتابة ))25(

لصفيف ماiوبالنسبة للمصدر من الرتبة )26(

من المصادر الالمتناحية، فإن مخطط المجال الن33اتج فيnإذا اعتبرنا صفيفا بعدد من المتجه33ات ال33تي يعطى اتس33اعهاnأي اتجاه سيعطى باإلضافة المتجهية لعدد

(،26بمخطط إشعاع اتساع المصدر الفردي ويعطى الط33ور بواس33طة المعادل33ة ) كمرجع. يكتب ذلك رمزيا:1 مع أخذ المصدر

(27)حيث:

Vi:متجهة المجال الفردي

30


Ki:ثابت33ة تأخ33ذ في االعتب33ار االختالف33ات في ق33درات ال33دخل إلى المصادر

fi:مخطط إشعاع االتساع النسبي للمصدر الفرديi(, ): اختالف الطور النسبي للمصدر من الرتبةi1 بالنسبة للمصدر(

1(, ) = p1(, ).) هو مبين كماx-yقد يكون من السهل القيام باإلضافة المتجهية في مستو متجهي

.n = 3، بالنسبة للعالقة 23في الشكل 23الش3كل

n = 3 للعالقة x-yالجمع المتجهي في المستوي

المكونات:E (سيكون للمتجهة الناتجة (28)(29)

ومن ثم:(30)

و:(31)

، على أس33اس المعطي33ات ال33تي3.6 وفق33ا للفق33رة fi(عملي33ا، س33وف تحس33ب i بواسطة الق33درة المغ33ذاة للنظ33ام وkiيزودها المصنع بينما تحدد

تحس33ب وفق33الهندسة نظام الهوائي ومخطط الطور.

بما أنه لم يتم انتقاء أي نظ33ام إح33داثيات معين33ة في البداي33ة، من الش33ائع حس33اب ، إلحال33ة ك33ل الزواي33ا األفقي33ة إلى اتج33اه الش33مال وك33ل الزواي33اiاختالف الطور،

العمودية إلى المستوي األفقي.

31


أمثلة عن مخططات إشعاع أنظمة الهوائيات3.7أنظمة هوائيات ثنائيات األقطاب1.3.7

.IIتستعمل أنظمة هوائيات ثنائيات األقطاب على نطاق واسع في إذاعة النط33اق تتكون من صفائف متسامتة من ثنائيات األقطاب العمودية المكومة وهي غالبا ما

بطريقة منتظمة والمغذاة بواسطة تيارات متساوية االتساع والطور.24يبين الشكل مثاال عن نظام هوائي33ات ثنائي33ات األقط33اب المس33تقطبة عمودي33ا

ومخطط اإلشعاع األفقي المصاحب.24الش3كل

IIنظام هوائي ثنائي األقطاب مستقطب عموديا في النطاق

أنظمة هوائيات ياغي2.3.7 هو الحال بالنسبة للهوائيات اللوحية، يمكن استعمال هوائيات ي33اغي كعناص33ر كما

مشعة لتشكيل أنظمة هوائيات أكثر تعقيدا. ويمكن ترتيبها في بطاريات أو ك33وات يمكن لمخططه333ا اإلجم333الي أن يس333تجيب لش333روط معين333ة. يمكن أن يحس333ب

، ال3تي تعت3بر فيه33ا هوائي33ات ي33اغي في النظ33ام2.4المخطط الناتج وفق33ا للفق33رة متناحية تقع عند مركز طور كل منه33ا، ال33ذي يف33ترض غالب33ا أن33ه كمصادر نقطية ال

عند دخل العنصر المغذى.

32


أن33ه في حال33ة اإلش33عاعات18يمكن بس33هولة أن نالح33ظ انطالق33ا من الش33كل المستقطبة أفقيا، يتم الحصول على اتجاهية ضعيفة جدا في المستوي العمودي.

لذلك فمن الشائع تكويم هوائيات ياغي. يمكن بسهولة تحقيق أنظمة الهوائيات ذات مخططات اإلشعاع أحادية االتج33اه أو

شاملة االتجاهات بتركيب هوائيات ياغي. 4 مخطط33ا إش33عاعيا س33متيا ش33امل االتجاه33ات محقق33ا بنظ33ام 25ي33بين الش33كل

. في ه33ذه الحال33ة، اس33تعملت ك33ذلك تقني33ة مناس33بةIIهوائيات ي33اغي في النط33اق لتعويض القيم الدنيا للمخطط األفقي. وتتمث33ل ه33ذه التقني33ة في إض33افة العناص33ر

(.26 موضوعة قطبيا )انظر الشكل 4 العمودية المنفعلة للبنية المشعة25الش3كل

المخطط األفقي لنظام هوائي ياغي شامل االتجاهات )استقطاب دائري(IIفي النطاق

.II مخططا سمتيا اتجاهيا لنظام هوائيي ياغي في النطاق 27يبين الشكل أنظمة الهوائيات اللوحية3.3.7

للوحات المصممة بكيفية صحيحة مخططات أحادية االتجاه مع الحزم33ة الرئيس33ية المتعامدة مع سطح العاكس. بالنسبة للوحات المركبة على سواري ذات أقس33ام مربعة أو مستطيلة، يجب، عند الحاجة إلى مخطط شامل االتجاه33ات، أن تتيس33ر

.120 و90 تبلغ dB 6 فتحات حزمة ذات

33


26الش3كل نظام هوائي ياغي شامل االتجاهات

25يوفر المخطط األفقي الوارد في الشكل

34


27الش3كل IIالمخطط األفقي لنظام هوائي ياغي اتجاهي في النطاق

هكذا، عندما تغذى اللوحات بتي33ارات ذات ط33ور متس33او في االتجاه33ات القطري33ة، فإن اإلشعاع المركب للوحتين متجاورتين مركب33تين على الج33انب يع33وض تخفيض

الكسب للوحة الفردية.أنظمة الهوائيات اللوحية شاملة االتجاهات1.3.3.7

إذا يمكن الحصول على مخطط33ات أنظم33ة الهوائي33ات ش33املة االتجاه33ات بتغذي33ة لوحات كل قسم أفقي للصفيف بقوة متساوية، م33ع ت33ركيب اللوح33ات في مرك33ز

جوانب البرج. ( س3يكون ل3ه "تم3وج" اتس33اعه28غير أن المخطط السمتي الناتج )انظ3ر الش3كل الموجة. متناسب مع طول جانب البرج، معبرا عنه بطول

يجب استيفاء شرطين رئيسيين عند تصميم نظام هوائي لوحي بمخط33ط س33متيشامل االتجاهات:

يجب إبقاء عدم انتظام المخطط السمتي الناتج عن إشعاع اللوحات األربع-(؛dB 1,5 )أو الثالث حسب القسم األدنى( داخل حدود معينة )مثال

إلى أدنى حد عند كل دخل لوحة ألن أي عدم مواءم33ةVSWRيجب تخفيض - عن33د توص33يالت التغذي33ة الفرعي33ة س33وف ي33ؤدي إلى قس33مة غ33ير متس33اوية

للقدرة بين مختلف اللوحات والمخطط الناتج لن يبقى دائريا.

35


أن القيم الدنيا للمخطط تحدث على ك33ل ج33انب28يمكن أن نالحظ من الشكل من االتجاه33ات القطري33ة، حيث لإلش33عاعات من لوح33ات متج33اورة زحزح33ة ط33ور

نسبية عن بعضها وللمتجهة الناتجة اتساع أدنى.28الش3كل

UHFالمخطط السمتي لنظام هوائي عريض النطاق مستقطب أفقياMHz 620 و550 و470مقيس عند

أنظمة الهوائي اللوحي االتجاهي2.3.3.7 يتم الحصول على المخططات السمتية االتجاهية بتغي33ير ع33دد اللوح33ات على ك33ل جانب من البرج، وكمية القدرة المغذاة لكل لوحة، والتوجيه المتبادل للوح33ات أو

مخطط33ا س33متيا اتجاهي33ا محقق33ا بنظ33ام29بتركيب لهذه الطرائق. يبين الش33كل .VHF هوائي بثالث لوحات بالموجات

MHz 620MHz 550MHz 470

36


29الش3كل المخطط السمتي االتجاهي لنظام هوائي بثالث لوحات

IIIفي النطاق

37


2الجـزء 1من الملحق

UHF وVHFالجوانب العملية للهوائيات

جدول المحتوياتالصفحة

..................................................................................مدخل140

...................................................قياس خصائص أنظمة الهوائي240

..........................................اعتبارات تتعلق بموقع القياسات1.240

...............................................المعلمات التي يجب قياسها2.240

................................................................طرائق القياس3.241

(FDMطريقة القياس بداللة التردد ).................................................1.3.2........................................................................41

(TDMطريقة القياس بداللة الزمن )................................................2.3.2........................................................................41

.................................................................تجهيز القياس4.245

.............................................................إجراءات القياس5.245

..............................................................تقديم المعطيات6.246

..................................القياسات الميدانية لخصائص أنظمة الهوائي347

................................................................طرائق القياس1.347

طريقة السبر العمودي........................................................................1.1.3........................................................................49

2.1.3........................................................................ الطريقة المحمولة جوا........................................................................50

طريقة الهوائي المرجعي....................................................................3.1.3........................................................................52

.................................................................تجهيز القياس2.353

تجهيز القياس بالسبر العمودي.........................................................1.2.3........................................................................53

2.2.3.............................................................. تجهيز القياس المحمول جوا........................................................................53

38


تجهيز قياس الهوائي المرجعي.........................................................3.2.3........................................................................54

.................................................................إجراء القياس3.355

إجراء القياس بالسبر العمودي.........................................................1.3.3........................................................................55

2.3.3........................... إجراء القياس بالطريقة المحمولة جوا.......................................................................58

إجراء قياس الهوائي المرجعي.........................................................3.3.3........................................................................61

الصفحة..............................................................تقديم المعطيات4.3

63

UHF وVHF3ا3ال3خ3ت3ال3ف3ا3ت3 ا3ل3ت3ي3 ي3ج3ب3 ت3و3ق3ع3ه33ا3 ع3م3ل3ي33ا3 ب3ي3ن3 أ3د3ا3ء3 ا3ل3ه3و3ا3ئ3ي33ا3ت3 4 .....................................................ا3ل3م3ح3س3و3ب3 و3ا3ل3م3ق3ي3س3 م3ي3د3ا3ن3ي3ا363

العوامل ال33تي ت33ؤثر في اله33وائي الف33ردي وأداء نظ33ام اله33وائي1.4.......................................................................اإلجمالي

63

بنية الدعم................................................................................................1.1.4........................................................................63

البنى الهامة بالقرب من برج الهوائي.............................................2.1.4........................................................................63

العوامل المناخية....................................................................................3.1.4........................................................................64

مقارن33ة خص33ائص اله33وائي ومخطط33ات اإلش33عاع المحس33وبة2.4......................................................................والمقيسة

64

39


2الجـزء 1بالملحق

UHF وVHFالجوانب العملية للهوائيات

مقدمة1 اله33دف من ه33ذا الج33زء ه33و وص33ف الطرائ33ق الحديث33ة لقي33اس مخط33ط إش33عاع الهوائيات الفردية وأنظمة الهوائيات. على الخصوص تبدو طريقة المجال الزمني

أدق طريقة وأحسنها أداء. كذلك انحرافات مخططات اإلشعاع المصادفة في الواقع عن تلك2يصف الجزء

.1المحسوبة وفقا لإلجراء المبين في الجزء تتم كذلك دراسة الطريقة التي تؤثر بها عدد من العوام3ل مث3ل بني3ة ال3دعم وق3رب

اإلجمالي. أنظمة مشعة أخرى، إلخ، في مخطط اإلشعاع

قياس خصائص أنظمة الهوائي2 هناك حاج3ة إلى القياس3ات لتق33ييم األداء الفعلي لله33وائي الف33ردي بالمقارن33ة م33ع

معطيات التصميم قبل التركيب في الموقع. إضافة إلى ذلك فمن المهم تقييم أداء الهوائيات الفردية كذلك عندما تجم33ع عن33د

تعقيدا. مختلف االتجاهات السمتية في أنظمة هوائيات أكثراعتبارات تتعلق بموقع القياسات1.2

يجب انتقاء موقع القياسات بعناية ألنه سوف يؤثر في دق3ة وتكراري3ة القياس3ات.على الخصوص، يجب استيفاء الشروط التالية:

انعدام المصادر المسببة للتداخل؛- مس33افة مناس33بة بين اله33وائي قي33د االختب33ار واله33وائي الم33رجعي الجتن33اب-

االقتران الحثي، ومن ثم تشوهات الطور واالتساع؛ارتفاع مناسب لسارية الهوائي لوضع الهوائيات في مكان صحيح؛- يكفي لمقاربة س33طح ع33اكس أو يجب أن يكون موقع القياس منبسطا بما-

ماص مثالي؛انفساح كاف بالنسبة للحواجز التي تسبب االنعكاسات المتعددة.-

المعلمات التي يجب قياسها2.2على العموم تكون هذه المعلمات هي:

مخطط االتساع،-مخطط الطور،-الكسب،-تكييف المعاوقة.-

طرائق القياس3.2 (FDMتستعمل طريقتان أساسيتان لقياس أداء الهوائيات: القياس بدالل33ة ال33تردد )

(.TDMوالقياس بداللة الزمن )

40


تتطلب تجه33يزات قي33اس غالي33ة. لكن حالي33ا ألنه33ا الFDMتستعمل طريقة القي33اس المطورة مؤخرا تسمح بأداء أحس33ن لكنه33ا تتطلب تجه33يزاتTDMطريقة القياس

أغلى.(FDMطريقة القياس بداللة التردد )1.3.2

RFتستعمل هذه الطريقة هوائيات إرسال ذات خصائص معروفة موص33ولة بمول33د مناسب. تستقبل اإلش33ارة المرس33لة بواس33طة اله33وائي قي33د االختب33ار ال33ذي يمكن

في مس33توي الس33مت. ويمكن الحص33ول على مخطط33ات360ت33دويره بمق33دار ( بمقارن33ة اإلش33ارات المس33تقبلة1 من الج33زء2.6االتساع والطور )انظر الفقرة عند مختلف اتجاهات السمت.

تتكون اإلشارة المس33تقبلة بواس33طة اله33وائي قي33د االختب33ار من الش33عاع المباش33ر وعدد من األشعة المنعكسة، وقفا على خصائص الموقع والتردد وموق33ع اله33وائي

المرجعي والفصوص الجانبية لمخطط اإلشعاع، إلخ. يجب أن تحدد المخططات الحقيقية بأخذ الش33عاع المباش33ر فق33ط في الحس33بان. والواقع أن األشعة المنعكسة تؤثر في مخطط اإلشعاع المقيس الناتج للهوائي33ات الفردية بحيث أنها عندما تستعمل لحساب أنظمة هوائيات أكثر تعقيدا فإن33ه يجب توقع انحرافات هامة بين المخطط المحسوب والمخطط المقيس لهذه األنظمة. ويمكن أن تك33ون ه33ذه االنحراف33ات هام33ة خاص33ة عن33دما يجب تق33ييم القيم ال33دنيا

والفصوص الجانبية. غالبا ما يق33اس الكس33ب بالطريق33ة المطلق33ة ب33الحرص على مراقب33ة دقيق33ة آلث33ار

األشعة المنعكسة.(TDMطريقة القياس بداللة الزمن )2.3.2

يمكن القيام بقياسات مخططات االتساع والطور بدقة أكبر عند استعمال طريقة ألن آثار األشعة المنعكسة يمكن أن تحذف تمام33ا تقريب33ا من إج33راءTDMالقياس القياس.

يقوم التحس3ن على اس3تعمال محول3ة فوريي3ه المباش33رة والمعكوس3ة المص33احبةلعملية التبوب التحليلي.

في ذلك تجهيز القياس والهوائي(. نسق النظام الكامل )بما30يبين الشكل 30الش3كل

TDMالمخطط اإلجمالي لطريقة القياس

القياس تجهيز

االستقبال تجهيز

41


أن نسبة توتر الخرج في المجال الزمني إلى توتر الدخل النبض33ي ه33و بطبع33ه بما محولة فورييه لدالة نقل النظام، ف33إن اس33تجابة ال33تردد للنظ33ام )بوج33ود مس33يري

انتشار( يمكن أن تحدد باستعمال محلل للطيف أو أدوات مماثلة. بحس33اب محول33ة فوريي33ه المعكوس33ة الس33تجابة ال33تردد، يمكن الحص33ول على االس33تجابة في المج33ال الزم33ني، ال33تي تش33تمل على مكون33ات المس33ير المباش33ر والمس33ير المنعكس. يمكن فص33ل ه33ذه المس33اهمات في المج33ال الزم33ني نظ33را الختالف أطوال مسيراتها. يجب استمثال عرض نط33اق نبض ال33دخل وفق33ا لنم33ط الهوائي الفردي قي33د االختب33ار، م33ع االحتف33اظ نص33ب العين ب33أن النبض33ات األقص33ر

أدق. تسمح بتمييز تحسن عملية التبويب التحليلي التمييز بحذف االس33تجابات الطفيلي33ة في المج33ال

المج33ال الزم33ني للحص33ول الزمني. ويمكن تطبيقه33ا على مختل33ف المكون33ات فيعلى استجابة التردد لمكونة المسير المباشر أو المنعكس.

أن خاصية القناة خطية، فإن استجابات التردد لمكونتي المسير تختلف فق33ط بما بعامل توهين في حالة استجابة االتساع وبزحزحة طور خطي في حال33ة اس33تجابة

الطور. غير أن االنعكاسات الناتجة عن عدم المواءمة بين المرس33ل وهوائي33ه وك33ذلك بين المستقبل وهوائيه يجب أن يحتفظ به3ا عن3د مس3تويات مقبول3ة باس3تعمال كبالت

وموصالت عالية النوعية. يجب اجتناب المفصل الدوار. أمثلة عن مخطط33ات االتس33اع والط33ور عن33د اس33تعمال أو32 و31يبين الشكالن

عدم استعمال طريقة المجال الزمني.

42


31كل 3الشمخططات االتساع والطور عند عدم استعمال قياس المجال الزمني

الطور

43


32الش3كل مخطط االتساع والطور عند استعمال قياس المجال الزمني

الطور

44


تجهيز القياس4.2 يتكون نظام القياس من مولد ترددات راديوية ذي قدرة كبيرة يزود مستوى كاف إلعطاء نسبة إشارة/ضوضاء مناس33بة، ومقي33اس لش33دة المج33ال ومقي33اس ف33ولت متجهي لتحدي33د مرك33ز ال33تردد. ويوص33ى باس33تعمال أدوات قي33اس حاس33وبية أك33ثر

محلل للشبكة. تطورا مثل محلل للطيف أوإجراءات القياس5.2

يمكن أن تختل33ف مع33ايير القي33اس وفق33ا للمعلم33ات ال33تي يجب قياس33ها واألجه33زةالمتيسرة. في كثير من الحاالت، يجب تلبية الشروط التالية:

يجب تخفيض االقتران الحثي بين الهوائيات إلى أدنى حد، أي أن المس33افة-R بين الهوائيات يجب أن تكون أكبر من 10ف33ذلك يض33من نس33بة التس33اع .

؛dB 36يقل عن المجال البعيد ال يجب كذلك تخفيض تشوه الطور في مستوي موج33ة ال33ورود إلى أدنى ح33د-

أو/8يكون تشوه الط33ور أك33بر من لتحقيق تمييز أدنى جيد. لذلك يجب أال(R > 2 D2/؛)

يجب أن تسمح فتحة حزمة هوائي اإلرسال بتغيرات اتس33اع جبه33ة الموج33ة-؛dB 0,25تزيد عن المرسلة في اتجاه الهوائي قيد االختبار التي ال

يجب اختي33ار ارتف33اع اله33وائي لتخفض إلى أدنى ح33د مس33احة التق33اطع بين- أرض موقع القياس والفص الرئيسي لهوائي اإلرسال. بذلك يمكن تخفيض اتساع األش33عة المنعكس33ة. من الموص33ى ب33ه اختي33ار ارتف33اع لله33وائي يض33ع

الصفر األول للمخطط العمودي لهوائي اإلرسال في اتجاه قاعدة البرج. لقي33اس تك33ييف المعاوق33ة، يجب اختي33ار موق33ع اله33وائي بكث33ير من العناي33ة، وذل33ك الجتن33اب االقتران33ات الحثي33ة واالنعكاس33ات من الح33واجز. على العم33وم، يجب أن يك33ون الفص الرئيس33ي لله33وائي مس33ددا نح33و األعلى بحيث يمكن قي33اس الق33درة

المنعكسة الفعلية والقدرة المرسلة بسهولة أكبر. ، تس33تعمل إش33ارة اختب33ار جيبي33ة ب33تردد يق33ع داخ33ل نط33اق ت33رددFDMفي الطريقة

تش33غيل اله33وائي. عندئ33ذ يتم إج33راء سلس33لة من قياس33ات اإلش33ارة عن33د ه33وائي االستقبال عن33د مختل3ف ال3ترددات في قط3اع زاوي مح3دد مس3بقا. بع33د ذل3ك يتم تقييس االتساعات المقيسة بالنسبة للقيمة القصوى للحص33ول على قيم الت33وهين

. سوف يعرب عن قيم الطور المقيسة كاختالفاتdBالنسبية المعبر عنها بالوحدة ، تستعمل إشارة اختبار نبضيةTDMللطور بالنسبة للزاوية المرجعية. في الطريقة

ذات م333دة مناس333بة. يمكن الحص333ول على مخط333ط اإلش333عاع باس333تعمال القيم المحصل عليها من االستجابة الترددي33ة لإلش33ارة النبض33ية "المع33اد تش33كيلها" على

مدى القطاع الزاوي. يتم تحديد مخططي االتساع والطور الستعمالهما في حس33ابات مخط33ط اإلش33عاع

بالطريقة المعتادة. يتم قي33اس كس33ب اله33وائي باس33تعمال جه33ازين متش33ابهين كه33وائي لإلرس33ال واالستقبال. يوض33ع ه33ذان الجه33ازان عن33د نفس االرتف33اع ويوجه33ان لنق33ل الق33درة

،FDMالقصوى. في هذه الظروف، عندما نطبق طريقة السبر العمودي باألسلوب يتعين وضع الهوائي عند ارتفاع مشترك مناسب لكل ت33ردد اختب33ار، وذل33ك للتمكن

من تحديد الشعاع المباشر بسهولة. أن33ه ، يكون الهوائيان كذلك موجهين لنقل القدرة القص33وى. بم33اTDMفي الطريقة

من الممكن حذف الشعاع المنعكس، ليس هناك فائدة من تغيير موق33ع اله33وائي، . لتحدي3د تك3ييف المعاوق3ة، تق3اس نس3بة الق3درةFDMهو الحال في الطريقة كما

المرسلة إلى القدرة المنعكسة بواسطة مقرن اتجاهي.

45


تسمح أنظمة القياس المتطورة المتيسرة حالي33ا بنق33ل المس33توي الم33رجعي عن33د TDMدخل الهوائي، مع اجتناب األخطاء الناتجة عن جهاز القياس. تعطي الطريقة

إمكانية تحديد أي عدم مواءمة يوجد في جهاز القياس.

46


المعطياتتقديم 6.2 يؤخذ المستوي الذي يتضمن عناصر الهوائي كالمستوي المرجعي لتقديم مخطط

الهوائي. يجب تمثيل مخط33ط االتس33اع في المس33توي الم33رجعي وفي المس33توي المتعام33د المقابل على شكل إحداثيات ديكارتية وإح33داثيات قطبي33ة. ويجب تمثي33ل مخط33ط

الطور على شكل اإلحداثيات الديكارتية فقط.يجب تقديم معطيات تكييف الكسب والمعاوقة على شكل ديكارتي.

بعض األمثلة عن مخططات االتساع والطور الناتجة في38 و33يعطي الشكالن المستويين، في الشكلين القطبي والديكارتي.

لرسم هذا الشكل، استعمل س33لم خطي وتم التعب33ير عن القيم بالنس33بة المئوي33ة.dBوالوحدة

33الش3كل مخطط االتساع )اإلحداثيات القطبية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانية

Eمقيس في المستوي

47


القياسات الميدانية لخصائص أنظمة الهوائي3 أن فعالي33ة النظ33ام الرادي33وي تتوق33ف أساس33ا على هوائي33ه، ف33إن مخطط33ات بم33ا

اإلشعاع والكسب يجب أن تحدد بدقة كافية. عن33دما يت33أثر مخط33ط إش33عاع نظ33ام هوائي معق33د بواس33طة ع33دد من العوام33ل الخارج33ة عن التحكم في بيئ33ة تش33غيل

النظام، فإن الطريقة الوحيدة لتحديد المخطط هي القيام بقياسات ميدانية.طرائق القياس1.3

يلي ثالث طرائ33ق رئيس33ية لقي33اس خص33ائص الهوائي33ات. مب33دئيا، يمكن ت33رد فيم33ا استعمال أي من هذه الطرائق، لكن االختيار الفعلي يتوقف على اقتص33اد النظ33ام ومس3توى تعقي3ده والتجه33يزات المطلوب3ة وم3دة القياس3ات. على س3بيل المث33ال، تك33ون الطريق33ة المحمول33ة ج33وا أغلى من أي طريق33ة أخ33رى لكن يمكن القي33ام بالقياس33ات في وقت قص33ير على ع33دة أنظم33ة هوائي33ات على نفس ال33برج أو متجاورة. على عكس ذلك فإن طرائق األرض األكثر اقتصادا تتطلب على العموم مزيدا من الوقت لتوف33ير نفس النت33ائج وفي بعض األحي33ان، نظ33را للقي33ود البيئي33ة،

يمكن القيام بقياسات موثوقة. ال

48


34الش3كل مخطط االتساع )اإلحداثيات الديكارتية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانية


49


35الش3كل مخطط الطور )اإلحداثيات القطبية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانية


طريقة السبر العمودي1.1.3 فوق مستوى األرض. بالنسبة لنقطة القياس لتقييم تغ33يرات المج33ال الكهرمغنطيس33ية بدالل33ة االرتف33اع تتطلب هذه الطريقة شاحنة خاصة مجهزة بهوائي على سارية يمكن رفعها أفقي33ا(، حيث:h = d / 4Hبدالة جيبية تقابل قيمتها القصوى األولى االرتفاع ) والمنعكسة. عندما يكون هناك شعاع منعكس واح33د فق33ط، يمث33ل ه33ذا المخط33ط س33وف ي33وفر القي33اس مخط33ط ت33داخل ن33اتج عن ت33ركيب األش33عة المباش33رة

:طول الموجةd:المسافة بين هوائيي اإلرسال واالستقبالH:.االرتفاع النسبي لهوائي اإلرسال بالنسبة لنقطة القياس

الطور)بالدرجات(

50

ITU-R BS.1195-1 التوصيةيجب التفكير في مناهج بديلة. للدالة النظرية. لكن إذا تعذر العثور على نقاط قياس مناسبة نظرا للقيود البيئية، يجب استبعاد نقاط القياس التي تعطي مخطط تداخل ذا تغيرات كب33يرة بالنس33بة ( لتقييم األداء اإلجمالي للهوائي. على العموم،ITU-R P.525)محسوبة وفقا للتوصية االنتشار في الفضاء الحر ويمكن عندئذ مقارنة قيمت33ه بالقيم33ة النظري33ة المقابل33ة في ه33ذه الظ33روف يمكن بس33هولة تحدي33د المج33ال الكهرمغنطيس33ي في ظ33روف

36الش3كل Hمقيس في المستوي مخطط االتساع )اإلحداثيات القطبية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانية

الطريقة المحمولة جوا2.1.3يكفي في المستقبل. تداخل مرتفعة بما من الضروري استعمال قدرة إرسال عالية نسبيا للحصول على نس33بة إش33ارة إلى بأسلوب اإلرسال. في بعض الحاالت، خاصة لقياس أصفار مخطط م33ا، ق33د يك33ون )نم33ط الط33ائرة المفض33لة له33ذه القياس33ات(، بينم33ا يش33غل اله33وائي قي33د االختب33ار والعمودي للهوائي. في هذه الحالة، يركب مستقبل القي3اس على ط3ائرة مروحي3ة وأوثقها عن33دما يتعل33ق األم33ر بقي33اس الكس33ب وك33ذلك مخطط33ات اإلش33عاع األفقي تقوم هذه الطريقة على تجهيز قياس محمول جوا. ويعت33بر أنه33ا تعطي أدق النت33ائج

37الش3كل

51

ITU-R BS.1195-1 التوصية

مخطط اتساع )اإلحداثيات الديكارتية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانيةHمقيس في المستوي

38الش3كل

52


مخطط الطور )اإلحداثيات القطبية( لهوائي لوحي بثنائيات أقطاب ثمانيةHمقيس في المستوي

طريقة الهوائي المرجعي3.1.333ركب تقوم ه33ذه الطريق33ة على اس33تعمال ه33وائي م33رجعي بخص33ائص معروف33ة. ي

يمكن من الهوائي الذي يجب قياسه وتغذيت33ه بإش33ارة الهوائي المرجعي أقرب ما قد يكون له33ا نفس ت33ردد التش33غيل. بمقارن33ة المج33االت )المقيس33ة( المول33دة من طرف الهوائيين في نفس النقط33ة، يمكن تحدي33د مخط33ط إش33عاع اله33وائي ال33ذي

المستقبل. يجب دراسته. وبالتالي يحذف هذا اإلجراء آثار األرض على المجالتجهيز القياس2.3

الطور)بالدرجات(

53


تجهيز القياس بالسبر العمودي1.2.33ركب التجه3يزات التالي3ة على ش33احنة مجه33زة خصيص33ا، بمول3د مس33تقل لتوري3د ت

القدرة الكهربائية: س33ارية قابل33ة لالنكم33اش يمكن رفعه33ا اللتق33اط أول قيم33ة قص33وى لش33دة-

(، موص33ولة ع33بر س33طح بي33ني مناس33ب1.3.3المجال )انظر كذلك الفقرة بالحاسوب ال33ذي سيس33جل زاوي33تي االرتف33اع والس33مت له33وائي االس33تقبال

السارية؛ الموضوع علىمستقبل اختبار مناسب مع:-

مدى دينامي مرتفع،•مالءمة كهرمغنطيسية جيدة،•المتانة واالستقرار عند وجود تذبذبات وتغيرات في درجة الحرارة،•

هوائي استقبال يجب تركيبه على السارية،-(،GPSنظام لتحديد الموقع مثل النظام العالمي لتحديد الموقع )- حاسوب مراقبة موصول بنظام تحدي3د الموق3ع والس3طح البي3ني للس3ارية،-

لمعالجة المعطيات المقيسة.تجهيز القياس المحمول جوا2.2.3

يمكن أن يتضمن نظام قياس مخططات اإلشعاع المكونات التالية:مستقبل اختبار )يمكن مراقبته بأسلوب المسح( مع:-

مدى دينامي مرتفع،•(،EMCمالءمة كهرمغنطيسية جيدة )• متانة واستقرار كبيران )عند وجود تذبذبات وتغيرات في درجة الحرارة•

في الطائرة المروحية(، هوائي استقبال )مسبار اختبار( م33ركب بحيث أن ت3أثير الط33ائرة المروحي33ة-

على مخطط إشعاع هوائي االستقبال يخفض إلى أدنى حد. ويمكن تحقيق أمتار تحت الطائرة المروحية؛3ذلك بسارية يمكن تخفيضها على األقل

- نظام لتحديد الموقع مثل النظام العالمي لتحديد الموقع يستعمل مس33تقبالمحموال جوا ومستقبال على األرض إضافة إلى مقياس ارتفاع دقيق؛

حاسوب مراقبة محمول جوا مع أجهزة محيطية لمعالجة المعطيات.- مخططا إجماليا مبسطا للتجهيزات.41يبين الشكل

GPS( للس33ماح بتحقي33ق نظ33ام GPSتس33تعمل المس33تقبالت المرجعي33ة على األرض )GPSتفاضلي كثير الدقة. لكن، على الرغم من أن النظام هو أكثر األنظمة تط33ورا

لتحدي3د الموق3ع خالل الط33يران، فإن3ه يمكن اس3تعمال أنظم3ة أخ3رى ت3ؤمن دق3ةمناسبة.

تشمل تجهيزات معالجة المعطيات حاسوبا وتجهيزا محيطيا لرسم المخطط. ف3ي3 ج33ا3ن3ب3 ا3إل3ر3س33ا3ل3 ه3ن33ا3ك3 ح3ا3ج33ة3 إ3ل3ى3 م3ص33د3ر3 إ3ش33ا3ر3ة3 ذ3ي3 س33و3ي3ة3 ق33د3ر3ة3 خ33ر3ج3

ا3ل3ع3ا3د3ي3.3 م3س3ت3ق3ر3ة3 و3م3ع3ا3ي3ر3ة3.3 و3ي3م3ك3ن3 أ3ن3 ي3ك3و3ن3 ه3ذ3ا3 ا3ل3م3ص3د3ر3 ه3و3 ا3ل3م3ر3س3ل3تجهيز قياس الهوائي المرجعي3.2.3

يمكن لهذا التجهيز أن يشمل المكونات التالية:مستقبل اختبار واحد أو أكثر، حسب إجراء القياس المطلوب، مع:-

مدى دينامي مرتفع،-(،EMCمالءمة كهرمغنطيسية جيدة )-

54

ITU-R BS.1195-1 التوصية متانة واستقرار كبيران )عند وجود تذبذبات وتغيرات في درجة الحرارة-

في الشاحنة(، هوائي اس33تقبال م33ركب على س33طح الش33احنة )ه33وائي لوغ33اريتم دوري أو-

هوائي دوار، حسب اإلجراء المختار(، حاس33وب مراقب33ة م33ع تجه33يزات محيطي33ة لمعالج33ة المعطي33ات مركب33ة في-

الشاحنة،نظام لتحديد الموقع،-هوائي مرجعي مع مخطط إشعاع معاير،-مقياس لشدة المجال يحمل ويشغل بالبطاريات.-

39الش3كل مخطط إجمالي لتجهيز القياس

إجراء القياس3.3إجراء القياس بالسبر العمودي1.3.3

هناك حاجة إلى إج33راء م33دخل معطي33ات ه33وائي أولي لإلرس3ال واالس33تقبال قب33لالقيام بالقياسات الفعلية.

يجب إدخال المعطيات التالية لهوائي اإلرسال:اسم وموقع محطة اإلرسال،-

55

ITU-R BS.1195-1 التوصيةاإلحداثيات الجغرافية،-تردد واستقطاب البث،-(،dBK. القصوى )e.r.pالقدرة -ارتفاع الهوائي فوق مستوى البحر،- المخطط العمودي النظري )الذي قد يتم تصحيحه بالمقارنة م33ع المخط33ط-

العمودي المقيس(.يجب إدخال المعطيات التالية لهوائي االستقبال:

الكسب،-توهين الكبل.-

بعد اختيار نقطة قياس مناسبة، يتم إدخال المعطيات الجغرافية ذات الصلة مث33ل اسم الموقع واالرتفاع فوق مستوى البحر واإلحداثيات المصاحبة )التي يحتمل أن

قد اكتسبها(.GPSيكون النظام تع33الج المعطي33ات الس33ابقة بطريق33ة مناس33بة للحص33ول على المس33افة والس33مت والزوايا السمتية لنقط33ة القي33اس المنتق33اة بالنس33بة للمرس33ل، والقيم33ة المقابل33ة

لمخطط اإلشعاع العمودي النظري لالتساعات النسبية. بعد توجيه هوائي االستقبال بطريقة صحيحة في اتج33اه المرس33ل، ترف33ع الس33ارية

(. بعدئ33ذcm 20وتقاس عينات توتر مستقبلة على مراحل ارتف33اع منتظم33ة )نمطي33ا يجب ومعالجته33ا للحص33ول على مخط33ط يتم تخزين كل قيم معطيات التوتر كم33ا

الت33داخل النمطي. وفي وقت الح33ق يتم تحلي33ل ه33ذا المخط33ط لحس33اب المج33الالمباشر.

معالجة المعطيات1.1.3.3 بعد القيام بإجراء مناسب إلقرار صالحية معطيات الدخل، تجرى معالج33ة إض33افية

هيEmax، حيث E/Emaxللقيم المقبول33ة للحص333ول على سلس33لة من القيم النس33بية القيم33ة القص33وى المقيس33ة في مقاب33ل الفص الرئيس33ي. بع33د ذل33ك ترس33م ه33ذه المعطيات على مخطط قطبي وتق33ارن م33ع المخط33ط العم33ودي النظ33ري )انظ33ر

(.40الشكل

56

ITU-R BS.1195-1 التوصية40الش3كل

المخططات األفقية المحسوبة والمقيسة

اعتبارات بشأن التنفيذ العملي لطريقة السبر العمودي2.1.3.3 قب33ل إمكاني33ة إج33راء القياس33ات الفعلي33ة، يجب القي33ام بتحلي33ل مناس33ب للمحي33ط المجاور للهوائي قيد االختبار، مع االحتفاظ في الذهن بأن كل نقاط القياس يجب

أن تنتقى على طول الطرق التي يمكن أن تنفذ إليها شاحنة االختبار. ( على أس33اس إج33راء حاس33وبي مناس33ب،DTMيوصى بوضع خريط33ة رقيم33ة لألرض )

لتحديد المظهر الجانبي لألرض بين موقع الهوائي ونقطة القياس. يسمح هذا المظهر الجانبي بتقييم أفضل لظروف االنتشار في خط البصر عند نقط33ة القي33اس المخت33ارة

اإلرسال. انطالقا من هوائي أن قيم المخط333ط األفقي المقيس يجب أن تح333ال إلى القيم333ة القص333وى بم333ا

أوال. المقيسة للمخطط العمودي، فإن هذا المخطط األخير يجب أن يحدد تمثل حالة نمطية بنظام هوائي على بنية دعم ذات قسم مربع لها هوائيات فردية مختلفة مركبة على كل جانب. يتطلب هذا الترتيب القيام بسلسلة من القياسات المختلف33ة في نق33اط منتق33اة في ك33ل قط33اع زاوي مغطى من ط33رف اله33وائي الفردي. في هذه الحالة يتم انتقاء نقطة مناسبة أولى في القطاع ذي الصلة. يتم تدميث قياس المخطط العمودي من هذه النقط33ة للحص33ول على مخط33ط يظه33ر التغير النسبي للمجال الكهرمغنطيسي بالنسبة لقيمته القص33وى. يتعل33ق مخط33ط

57

ITU-R BS.1195-1 التوصية بحالة نمطية حيث يكون هوائي اإلرسال مركبا على قمة هضبة ف33وق41الشكل

منطقة الخدمة.41الش3كل

المخططات العمودية المحسوبة والمقيسة

أن ارتف33اع يجرى قياس مخط3ط اإلش3عاع األفقي بع33د المخط33ط العم3ودي. وبم3ا hمخطط التداخل بواسطة ) القيمة القصوى األولى للمجال المستقبل يعطى في

= d / 4H فإن االرتفاع القاب33ل لالنكم33اش 1.1.3( )انظر الفقرة ،)hللس33ارية يجب أن ينتقى بعناي33ة. ويجب أن تنتج القيم33ة الحقيقي33ة عن ح33ل وس33ط مناس33ب بين بعدين: القيمة القصوى محددة على أس33اس اعتب33ارات ميكانيكي33ة والقيم33ة ال33دنيا محددة بداللة زاوية الميل ال33تي يمكن أن ت33ؤثر في القيم33ة القص33وى ال33تي تح33ال

العمودي. إليها القيم النسبية للمخطط ألنVHFقد يك33ون من الص33عب الحص33ول على قيم33ة وس33ط جي33دة في الموج33ات

قياسات المخطط األفقي. تغيرات المخطط العمودي يمكن أن تؤثر كثيرا في إضافة إلى ذلك فإنه، في االتجاهات التي تنتج فيه33ا القيم33ة المقيس33ة عن إش33عاع

ه33و الح33ال في االتجاه33ات هوائ33يين ف33رديين بمخططين عم33وديين مختلفين، كم33ا يمكن تعرف هوية المساهمة المهيمنة بسهولة. في هذه الحاالت ق33د القطرية، ال

حيث تعطيdانتقاء نقط33ة قي33اس عن33د مس33افة تتمثل إحدى الحلول الممكنة في الزاوية السالبة تقريب33ا نفس القيم33ة لكال مخططي اإلش33عاع العم33وديين. على أي حال، يعود تقييم المجال الكهرمغنطيسي المباشر في نهاية األم33ر إلى المش33غل: بتفحص شكل مخطط التداخل، يجب عليه أن ينبذ قيم القياس التي تشتمل على

فوارق هامة بالنسبة للدالة النظرية.إجراء القياس بالطريقة المحمولة جوا2.3.3

على العموم، تتكون مجموعة من مخططات اإلشعاع المقيس33ة من مخط33ط إش33عاع ( مقيس عند زاوية ارتف33اع اإلش33عاع األقص33ى وخمس مخطط33ات إش33عاعHRPأفقي )

( مقيسة عند كل تردد في اتجاهات محددة عند زاوية ارتفاع تتراوح بينVRPعمودية )و 3.+

58

ITU-R BS.1195-1 التوصية هناك حاجة إلى إعداد دقيق قبل القيام بالقياسات الفعلية. يجب مراقب3ة ك33ل من التجهيزات المحمولة جوا وعلى األرض للتحقق من تشغيلها السليم. ويجب ضبط مولد إشارة االختبار )أو المرسل العادي( الذي يغ33ذي اله33وائي قي33د االختب33ار على

المعايرة. قيمة قدرته (، وعن33د الحاج33ةGPSبعد إقالع الطائرة، تتم مراقبة تشغيل تجهيز تحدي3د الموق3ع )

الحاس3وب كأص33ل لنظ33ام يتم تحديد إحداثيات الهوائي قي33د االختب33ار وإدخاله33ا فياإلحداثيات المقيسة.

خالل رحلة القياس يجب على الطائرة المروحية أن تتب33ع طرق33ا مح33ددة مس33بقا، ه3و موص3وف أدن3اه. تس3جل مس3يرات الرحل3ة الفعلي3ة باس3تعمال خ3رج من كما

ال33ذي يعطي، بواس33طة معالج33ة حاس33وبية مناس33بة، الموق33ع الفعليGPSالنظ33ام للط33ائرة المروحي33ة بالنس33بة لله33وائي ال33ذي يج33ري قياس33ه. وتق33دم المعلوم33ات المتعلق33ة بموق33ع الط33ائرة المروحي33ة ك33ذلك في ال33وقت الفعلي إلى الطي33ار،

يساعد على المحافظة على مسير صحيح للرحلة. مما تجرى القياسات العمودية بتركيبة من الصعود العمودي وطيران االق33تراب. وتب33دأ الطائرة المروحية القياسات بالقرب من األرض عند مسافة مناسبة، حسب نمط الهوائي قيد االختبار. بعد ذلك تص33عد إلى ارتف33اع يقاب33ل زاوي33ة االرتف33اع القص33وى المطلوب33ة. إذا ك33ان المخط33ط العم33ودي الكام33ل ح33تى الس33مت ذا أهمي33ة، ف33إن

m 1 000الطائرة المروحية تقوم بطيران اق33ترابي ف33وق اله33وائي بع33د بل33وغ ارتف33اع (.42( )انظر الشكل 20تقريبا )

42الش3كل مسير الطيران في المستوي العمودي

تشمل نتائج القياسات العمودية قيمة زاوي33ة االرتف33اع عن33د الكس33ب األقص33ى )أي أقصى الفص الرئيسي( الذي يجب أن يقاس عنده المخط33ط األفقي. عن33د زاوي33ة

59

ITU-R BS.1195-1 التوصية االرتفاع هذه تحلق الطائرة المروحية لتشكل دائرة حول اله33وائي يتوق33ف نص33ف

(. بالنس33بة لطري33ق43قطرها على نم33ط اله33وائي قي33د الدراس33ة )انظ33ر الش33كل الطيران ه33ذا من المهم ج33دا االحتف33اظ بزاوي33ة ارتف33اع ص33حيحة ألن من الص33عب

تعويض أي انحراف. قب3ل ك3ل قي3اس )انظ3رHRP وVRPيجب أن تحدد المس3افات لك3ل من القياس3ات

(.2.2.3.3الفقرة تقاس شدة المجال المستقبل بواسطة مس33تقبل االختب33ار المحم33ول )أو مقي33اس ش33دة المج33ال(. في ال33وقت نفس33ه يس33تقبل الحاس33وب المحم33ول ج33وا تحيين33ات

. عندئذ تستعمل معطيات الموقع لتحوي33ل س33ويات إش33ارةGPSالموقع من النظام الدخل المقيس إلى قيم لشدة المج33ال عن33د مس33افة مقيس33ة م33ع أخ33ذ خص33ائص

هوائي االستقبال في الحسبان. يجب أن يق33وم مس33تقبل االختب33ار بقياس33ات بأس33لوب تقريب333ي، أي أن ك33ل عين33ة مستوي إشارة سوف تتكون من متوسط لإلشارات المستقبلة في فاص33ل زم33ني

لح33ذف آث33ار التش33كيل. يجب أن يك33ون مس33تقبل االختب33ار ق33ادرا علىms 100يبل33غ االشتغال بأسلوب المسح لتسهيل القياس33ات على األق33ل على ثالث33ة ت33رددات في نفس طري33ق رحل33ة القي33اس. إض33افة إلى ذل33ك، يجب أن يس33مح نظ33ام القي33اس بالحصول على األقل على عينتين لك3ل درج3ة في المس33توي األفقي وعلى األق3ل خمس عينات لكل درجة في المستوي العمودي. هذه العينات يجب أن تخزن معا

بصحبة معطيات الموقع المقابلة.43الش3كل

مسير الطيران في المستوي األفقي

تعرض القيم المقيسة على شاشة على شكل مخطط ه33وائي للس33ماح للمش33غلالطيران. على المتن بالتحقق من التشغيل الجيد لنظام القياس خالل

الهوائي

60

ITU-R BS.1195-1 التوصيةمعالجة المعطيات المقيسة1.2.3.3

بع33د إنه33اء القياس33ات المحمول33ة ج33وا، تحل33ل المعطي33ات المقيس33ة وتحس33ب المخططات وترسم. في هذا التحليل، تحول عينات سوية اإلشارة إلى قيم لشدة المجال عند مسافة مقيسة مع أخذ خصائص هوائي االستقبال ومعلومات الموق33ع

في الحسبان. تستبعد كل العينات الخاطئة بالبداهة. . في اتج33اه معين انطالق33ا من ش33دة المج33ال ومس33افتهe.r.pعندئذ تحسب القدرة

. في اتجاهe.r.pيعبر عن المخططات المرسومة بالنسبة للقدرة المقابلة. عادة مااإلشعاع األقصى.

يحسب كسب الهوائي كالنسبة:

هي القدرة المغذاة للهوائي.Pinحيث ــائرة2.2.3.3 ــوا )الط ــة ج ــة المحمول ــتعمال الطريق ــروط اس ش

المروحية( ، يجب تخفيض اآلث33ار الناتج33ة عن األرض إلى أدنىVHF/UHFعند قي33اس الهوائي33ات

حد. كيفية انتقاء مسافة القياس لتخفيض االنعكاسات إلى أقصى حد44يبين الشكل

عند ارتفاع معين للهوائي. تؤدي المسافات األقص33ر إلى زواي33ا أوس33ع عن33د نقط33ة يؤدي إلى تخفيض الطاقة المنعكسة. لذلك فإن المسافة المنتقاة االنعكاس، مما

يمكن لكن كافي33ة لنك33ون في ظ33روف المج33ال البعي33د. يجب أن تك33ون أقص33ر م33ا عالوة على ذلك، يجب أن يكون هوائي االستقبال اتجاهي33ا وق33ابال للتوجي33ه ليك33ون

موجها باستمرار نحو الهوائي قيد االختبار. يكفي من هناك معادلة تستعمل على العموم لحساب مسافة القي33اس ال3دنيا بم3ا

الدقة لنكون في المجال البعيد وهي تتمثل في:

حيث:d:( مسافة القياسm)h:( فتحة الهوائيm):( طول الموجةm.)

.m 2 500 إلى 000 2عمليا تستعمل على العموم مسافة قياس نمطية تبلغ من تتوقف دقة النتائج على أداء التجهيزات المستعملة لقياس شدة المجال والموق33ع.

لذلك يجب إضفاء أهمية خاصة على العوامل التالية:خصائص هوائي االستقبال وتركيبه على الطائرة المروحية؛-في ذلك الكبالت؛ مستقبل االختبار )مقياس شدة المجال(، بما- نظام تحدي33د الموق33ع المس33تعمل للحص33ول على اإلح33داثيات ثالثي33ة األبع33اد-

الحقيقية ومساعدة الطيار. ، يكون الخطأ في الموقع ثنائي األبعاد المسجل للطائرةGPSعند استعمال النظام

,dB 0. وسوف يؤدي هذا الخطأ إلى خطأ في الموقع يقل عن m 5المروحية حوالي 5.

61

ITU-R BS.1195-1 التوصية هناك مشكلة مهمة تتمث33ل في االحتف33اظ باالرتف33اع الص33حيح في مس33ير الط33يران

ذي كس33ب ع33ال، يمكن النح33راف في الزاوي33ةUHFاألفقي. فعن33د قي33اس ه33وائي يمكن رؤية ذلك من اله33وائي قي33د االختب33ار( أن يس33فر عن )كما0,3العمودية يبلغ

. لذلك سيكون أكثر ص33عوبة عن33د مس33افات أقص33ر االحتف33اظ باالرتف33اعdB 0,5خطأ الصحيح. للحصول على اعتمادي33ة جي33دة لقياس33ات مس33ير الط33يران األفقي، يجب

على األقل مرتين للحصول على نتائج ذات داللة.HRPقياس المخطط 44الش3كل

تمثيل مسير الطيران

إجراء قياس الهوائي المرجعي3.3.3 يجب إجراء قياس المخطط األفقي بهوائي م33رجعي ابت33داء من أقص33ى المخط33ط

ابت3داء من أقص3ى المخط3ط يمكن القيام بقي33اس المخط3ط األفقي إال األفقي. ال العمودي. يمكن لعدد من العوامل البيئية مث33ل غاب33ة كثيف33ة أو الغط33اء النب33اتي أن تؤثر في القياسات التي تتم بواسطة مقياس شدة مجال عادي إذ إنها ت33ؤدي إلى تقلب زم33ني لش33دة المج33ال المقيس. للحص33ول على نت33ائج ذات دالل33ة، يجب إن

أمكن إدماج المعطيات المقيسة خالل فاصل زمني يبلغ بضع دقائق.يمكن تنفيذ إجراءي قياس مختلفين:

قياسات شدة المجال من نقطة إلى نقطة بمقياس لشدة المجال وهوائي- فوق األرض؛cm 50قياس لوغاريتمي دوري مركب على ارتفاع

تسجيل متآون ومتواصل لكال شدتي المجال م33ع مقياس33ين لش33دة المج33ال- موصولين بجهاز تسجيل في شاحنة االختبار. يس33تعمل ه33وائي دوار نمطي

فوق األرض.m 3,2 مركب على سطح المركبة وموضوع m 0,7يبلغ تؤمن القياسات من طرف إلى طرف بواسطة هوائي مرجعي بتس33جيل مس33تمر

يك33ون المرس33ل في خ33ط لشدة المجال، على العموم، نتائج جيدة حتى عن33دما الالبصر.

تتطلب قياسات المسافة بعض الوقت لتحوي33ل قيم ش33دة المج33ال المس33جلة إلى نظام اإلحداثيات المنتقى )أي لتحديد زاوية االرتفاع بداللة المسافة إلى المرس33ل واالرتفاع ف33وق مس33توى البح33ر(. إض33افة إلى ذل33ك، ق33د يت33بين أن من المس33تحيل

هوائي اإلرسال)الهوائي المقيس(

62

ITU-R BS.1195-1 التوصية في االتجاه نصف القطري انطالقا من المرسل عن33دتقريبا االحتفاظ بتفاوت

المرور في طرق يمكن لشاحنة االختبار النفاذ إليها. ت33وفر نت33ائج ش33بيهة بنت33ائج على ال33رغم من أن القياس33ات أق33ل تط33ورا، فإنه33ا ال

في ظ333روف االنتش333ار في خ333ط البص333ر القياس333ات من ط333رف إلى ط333رف إال واالنفساح األرضي. في هذه الظروف يمكن بواسطة مقياس شدة مجال بس33يط يحمل ويشغل بالبطاريات التنقل بحري33ة في منطق33ة القي33اس دون االعتم33اد على

طرق موجودة ومتيسرة. تص33ل إلى األرض، من الممكن أن القدرة المشعة عند زواي33ا ارتف33اع أص33غر ال بما

على العموم انتقاء مس33افة نقط33ة القي33اس ال33تي تتس33بب في مخط33ط "نظي33ف". على الرغم من أنه س33وف يت33وجب اس33تبعاد بعض نق33اط القي33اس نظ33را لظ33روف األرض غير المؤاتية )الغطاء النباتي أو األرض غير القابلة للنفاذ(، فإن يمكن على

العموم تحديد موقع وعمق القيم الدنيا بدقة كافية.معالجة المعطيات المقيسة1.3.3.3

يمكن رسم المنحنيات التي تمثل المخططات المقيسة على أساس قيم المج33الالمسجلة بصورة مستمرة أو من نقطة إلى نقطة.

إن مخططات اإلشعاع المرسومة على هذا النحو هي المنحني33ات المطلق33ة ال33تي تعطي القدرة المشعة الفعلية كدالة لزاوي33ة االرتف33اع، إذا ك33انت الق33درة المش33عة

للمشعاع المرجعي معروفة بدقة. عند استعمال تقنية قياس من طرف إلى طرف، مع استبانة مسافة تبل33غ ح33والي

m 200،وتس33وية حس33ب الق33انون ثن33ائي الح33دود قائم33ة على متوس33طات متحرك33ة تحذف التقلبات العش3وائية ويص3بح الش33كل الحقيقي للمخط3ط العم3ودي ب3ديهيا. نظرا للعدد الكبير من القيم المقيس33ة، ف33إن الدق33ة عن33د زواي33ا االرتف33اع الص33غرى

>تكون أكبر منها عند الزوايا الكبيرة. لذلك، فإن القياسات عند زواي33ا ارتف33اع للحص33ول على ع33دد ك33اف منm 200يجب أن تج33رى باس33تبانة مس33افة أص33غر من

نقاط االختبار. أظه33رت التجرب33ة المكتس33بة من القياس33ات من نقط33ة إلى نقط33ة على ش33احنات االختبار أن قياسات المخطط الموثوقة بواسطة هوائي مرجعي تتطلب مجموع33ة كب33يرة من القيم المقيس33ة إلج33راء تق33ييم إحص33ائي مناس33ب وتحقي33ق تنعيم ك33اف

لمخطط اإلشعاع. يمكن العث33ور على عندما تحدث مغايرة واس33عة، بس33بب االنعكاس33ات القوي33ة، وال

قيمة متوسطة ثابت33ة، ف33إن نقط33ة االختب33ار تص33بح دون فائ33دة. تع33رف هوي33ة ه33ذه تقابل اتجاه النقاط بواسطة إشارة منعكسة قادمة من مختلف االتجاهات التي ال

المرسل. يمكن لنقاط االختبار الفردية عند كل زاوية ارتفاع أن تكون لها مس33افات ت33تراوح

حسب الظروف المحلية. ل33ذلك فمنm 100يصل حتى حوالي بين بضعة أمتار وما+.2,5+ وسمت حوالي 0,05المهم تحديد زاوية االرتفاع بتفاوت أصغر من حوالي

إن تقييم النتائج المقيسة، أي تحديد القيمة المتوسطة، لزاوي33ة االرتف33اع المقابل3ة به33ذه الطريق33ة يمكن إال ورس33م المخط33ط يجب أن يتم عن33د موق33ع القي33اس. وال

إذا كانت قيم القياس كافية لرسم المخطط أو هناك حاجة لنقاط اختبار تقييم ماإضافية.

شروط استعمال طريقة الهوائي المرجعي2.3.3.3 يوصى ببعض الحذر عند تحدي33د زاوي33ة ارتف33اع نقط33ة االختب33ار بواس33طة مس33افتها وارتفاعها النسبي. فبينما يمكن تحدي33د المس33افة من المرس33ل بدق33ة انطالق33ا من

يمكن تحديده بدق33ة، خاص33ة ال الخرائط، فإن االرتفاع فوق مستوى البحر غالبا ما في أرض مرتفعة. بالنس33بة للمس33افات القص33يرة بين نقط33ة القي33اس والمرس33ل،

63

ITU-R BS.1195-1 التوصية يمكن أن تتسم القياسات بأخطاء زاوية كبيرة. ويمكن تحسين األم33ور باس33تعمال مقياس ارتفاع بارومتري. إذا كان المرسل في موق33ع م33رئي، من الممكن القي33ام

مزواة. بقياس مباشر لزاوية االرتفاع بواسطة يمكن ك33ذلك الحص33ول على معلوم33ات إض33افية من نت333ائج إج33راءات القي33اس باستعمال هوائي مرجعي. فالواقع أن خصائص اإلشعاع في الفضاء الح33ر ليس33ت المعلومات الوحيدة المهمة؛ إذ تجدر كذلك معرفة التحسن ال33ذي يمكن الحص33ول

عليه للمجال المستقبل عند استعمال هوائي إرسال اتجاهي. هذا الكسب المزيد، الذي يسمى في بعض األحيان الكسب التشغيلي، ي33دل على زيادة الطاقة المستقبلة عند أي موقع استقبال عندما يستعمل هوائي ذو اتجاهية أعلى من الهوائي المرجعي. تم إظه33ار أن متوس33ط الخس33ارة التش33غيلية يختل33ف

+ على أرضdB 2+ بالنس33بة للكس33ب في الفض33اء الح33ر وح33والي dB 1بح33والي منتظمة. للهوائيات ذات ارتف33اع مرك33زي منخفض، المركب33ة على الجب33ال، كس33ب

عنه في الفضاء الحر.dB 2تشغيلي يقل بأكثر من هك33ذا ف33إن القي33اس بواس33طة المش33عاع الم33رجعي ي33وفر خص33ائص إش33عاع نظ33ام هوائيات اإلرس33ال باعتب33ار خص33ائص األرض لمنطق33ة الخدم33ة. على خالف الحال33ة

خالل قياسات الطائرة المروحية يتم هنا قياس مخطط في الفضاء الحر.المعطياتتقديم 4.3

مع أخذ المستوي السمتي كمرجع، يقترح تقديم مخطط االتساع األفقي في الش33كلالديكارتي. القطبي ومخطط االتساع العمودي في الشكل

ـــا ـبـيـن ـأـدـاـء4 ـــا ـعـمـليـ ـــتـي ـيـجـب ـتـوـقـعهـ ـــاـت ـالـ ـااـلـخـتالفـUHF ـوVHFـاـلـهـوـاـئـيـاـت ـاـلـمـحـسـوـب ـوـاـلـمـقـيـس ـمـيـدـاـنـيـا

تسمح مقارنة مخططات اإلشعاع المحسوبة والمقيسة بإبراز تأثير العوامل ال33تييلي بعض العوامل ذات الداللة. تؤخذ في االعتبار في الحساب. توصف فيما ال

ــام1.4 ــردي وأداء نظ ــوائي الف ــؤثر في اله ــتي ت ــل ال العوامالهوائي اإلجمالي

بنية الدعم1.1.4سوف تؤثر العوامل التالية في أداء نظام الهوائي:

االقتران المتبادل بين الهوائي33ات الفردي33ة س33وف يغ33ير اتس33اع وط33ور تي33ار- تغ33ذيتها. ومن ثم س33يكون مخط33ط اإلش33عاع الن33اتج مختلف33ا عن المخط33ط

المحسوب؛ من الم33رجح أن تش33غل بني33ة ال33دعم الش33بكية المعدني33ة كه33وائي ذي ش33ق-

طفيلي، خاصة إذا كانت األبعاد قريبة من الطنين؛ إن التخالف الجانبي مفيد للحص33ول على أداء مس33تقر بالنس33بة للمواءم33ة.-

غ33ير أن33ه يجب الح33د من ه33ذا التخ33الف إذا ك33ان يس33بب غربل33ة للهوائي33اتالفردية المجاورة؛

أن عاكس معظم الهوائيات الفردية االتجاهية له قد محدود، ف33إن بني33ة بما- ب33دور الدعم التي توج33د خل33ف اله33وائي الف33ردي س33وف تق33وم إلى ح33د م33ا

عاكس ثانوي. في حالة التخ33الف على ط33ول ج33انب بني33ة ال33دعم، س33يكون ه33ذا الع33اكس

منحرفا. تناظريا بالنسبة للمشعاع وسيكون المخطط الثانوي السوف تحدث آثار مماثلة في كل حاالت التركيب الالتناظري على برج ما.

64

ITU-R BS.1195-1 التوصية يمكن لألداء أن يتأثر كذلك بظروف أخرى: تركيب أنظم33ة هوائي33ات أخ33رى-

على نفس البرج، المنصات، األوثقة، الساللم، تخطيط سيء لتوزي3ع كبالتالتغذية، إلخ، غالبا بطريقة غير متوقعة.

البنى الهامة بالقرب من برج الهوائي2.1.4 يمكن أن تنتج العوامل الم33ؤثرة في أنظم33ة اله33وائي عن بيئ33ة طبيعي33ة وب33نى من

صنع اإلنسان. تؤثر البيئة في قالب المخطط بطريقة دائمة ومنتظمة وفقا للخص33ائص الطبيعي33ة

للموقع. البنى القريبة من برج اله33وائي فتغ33ير مخط33ط اإلش33عاع في اتجاه33ات معين33ة، أما

حسب المسافة وخصائصها المادية. يمكن أن يكون األث33ر الن33اتج ذا أهمي33ة كب33يرةوفقا لعدد وقد البنى المجاورة.

يمكن للعوامل سابقة الذكر أن تؤثر بطريقة مختلفة في أداء الهوائي33ات الفردي33ة وأنظمة الهوائيات األكثر تعقيدا. وهذا االختالف ناتج عن آث33ار االق33تران والت33وهين، وعلى العموم على تركيبة من االثنين. وحس33ب هيمن33ة ه33ذا الت33أثير أو ذاك، يمكن

.UHF وVHFأن يكون األداء مختلفا جدا عند النطاقين

65


العوامل المناخية3.1.4سوف تؤدي التدفئة بالشمس إلى ثني بنية الدعم وتغير الميل اإلجمالي للحزمة. إن هوائيات ياغي حساسة جدا آلث33ار الجلي33د. يمكن له33ذه الظ33اهرة أن ت33ؤدي في الح33االت القص33وى إلى عكس نس33ب اإلش33عاع األم33امي إلى اإلش33عاع الخلفي. وسوف يزيد عدم مواءمة المعاوقة بالنسبة لكل أنم33اط الهوائي33ات خالل ظ33روف

الجليد. المحسـوبةمقارنة خصائص الهـوائي ومخططـات اإلشــعاع2.4

والمقيسة يمكن أن ي33تراوح االختالف بين مخطط33ات اإلش33عاع المحس33وبة والمقيس33ة بين

بضعة أعشار الديسبل وبضعة عشرات الديسبل. يمكن أن يك33ون ه33ذا الف33رق مهم33ا خاص33ة بج33وار أص33فار المخط33ط والفص33وص

VHFالجانبية. عندما تهيمن آثار االقتران، يمكن توقع اختالفات أكبر عند الموج33ات . على عكس ذلك، إذا هيمنت آثار التوهين، يجب توقع آث33ارUHFمنه عند الموجات . إضافة إلى ذلك فإن أثر ه33ذه التغ33يرات س33يتوقف ك33ذلكUHFأكبر عند الموجات

على تعقيد نظام الهوائي. غالبا ما يكون الفرق بين األداء المحسوب والمقيس أصغر بالنسبة لعنص33ر نظ33ام

وVHFك33ل من الموج33ات الهوائيات الفردية نظرا لس33هولة تس33وية المعلم33ات فيUHF.

في حال33ة نظ33ام معق33د، يك33ون الف33رق ناتج33ا أساس33ا عن األث33ر الم33ركب للتجمي33ع الميك33انيكي والكهرب33ائي وعن البيئ33ة )الب33نى المج33اورة(. إض33افة إلى ذل33ك، يمكن

ه33و م33بين لوجود البنايات أن يسبب فرقا كبيرا خاصة في جوار القيم ال33دنيا، كم33ا.45في الشكل

يبين هذا الش33كل المخط33ط المحس33وب والمقيس لنظ33ام ه33وائي ل33وحي يش33تغل ، حيث10. ويصبح الفرق بديهيا مثال عند زاوية س33البة تبل33غ ح33والي VHFبالموجات

dBتم حساب قيمة dB وقياس قيمة حوالي 10 . تساهم االنعكاس33ات من األرض20 والسطوح كثيرا في تحديد شكل المخطط.

66

ITU-R BS.1195-1 التوصية45الش3كل

المخططات العمودية المحسوبة والمقيسة

3الجـزء

ب( المخطط المقيس)بالدرجات( زاوية االرتفاع

67


1من الملحق UHF وVHFبرمجيات حساب هوائي اإلذاعة بالموجات

مقدمة1 يصف هذا الجزء تنفيذا عمليا لبرنامج حاس33وب يجب اس33تعماله لحس33اب مخط33ط

.1 من الجزء2.7الفقرة إشعاع نظام الهوائي وفقا للمعادالت الواردة في تعداد البرامج األساس3ية ال3تي يجب اس3تعمالها3 من هذا الجزء 1 يشمل التذييل

في زم33رة برامجي33ات يمكن أن تكي33ف م33ع المتطلب33ات الخاص33ة للمس33تعمل، أيلتخطيط التردد، تصميم نظام الهوائي، إلخ.

33ؤثر ستتوقف متطلبات العتاد بشكل واس33ع على تط33بيق البرامجي33ات ويمكن أن ت بط33رق مختلف33ة في تش33غيل العت33اد األدنى ال33ذي يمكن أن ي33تراوح بين حواس33يب

جيبية بسيطة قابلة للبرمجة والحواسيب الكبيرة المستعملة إلدارة الطيف.

معمارية البرنامج2 لحساب مخط33ط1 من الجزء 2.7يتطلب تطبيق المعادالت المعددة في الفقرة

تيسرية عدد من معلمات الدخل لتحديد ظ33روف الحس33اب إشعاع نظام هوائي مابطريقة مناسبة. يمكن أن تكون هذه المعلمات ذات طبيعة عامة مثل:

(؛FM( أو تردد القناة )TVتردد الموجة الحاملة للصورة )-تردد تشغيل نصف النطاق لنظام الهوائي؛-عدد وأنماط الهوائيات الفردية التي تكون نظام الهوائي؛-قسم عرضي للسارية وطول أضلع هذا القسم؛-

وكذلك خاصة بكل من هذه الهوائيات مثل:النسبة المئوية لقدرة المرسل المطبقة،-طور توتر التغذية،-زاوية الميل،-التخالف على طول جانب البرج،-المباعدة العمودية بين العناصر.-

بمجرد معرف33ة نم33ط الهوائي33ات الفردي33ة المنتق33اة لتك33وين نظ33ام اله33وائي، يمكناسترجاع مخططات إشعاع اتساعها وطورها.

يجب أن تخزن هذه المخططات مسبقا بواسطة برنامج دخل خاص للرزم33ة ال33تي تتمثل مهمتها في إنش33اء مل33ف مناس33ب يحت33وي على تمثي33ل م33رقمن لمخطط33ات إش33عاع االتس33اع والط33ور للهوائي33ات المنتق33اة. يجب أن يس33مح البرن33امج البس33يط بإدخال قيم اتس33اع وط33ور مخطط33ات اإلش33عاع األفقي33ة والعمودي33ة )عن33د الكس33ب

( التي يعطيها المصنع، مع االستبانة الزاوي33ة المطلوب33ة.3.6األقصى، انظر الفقرة بع3د اس3تكمال داخلي الش3تقاق قيم المخط3ط في اتجاه3ات سوف يستعمل فيم3ا

تتصادف مع تلك المستعملة في عملية االعتيان. ال بتحويل مناسب، يمكن لكل المعلمات س33ابقة ال33ذكر أن تح33دد ال33دخل الض33روري

(. وخ33رج ه33ذا البرن33امج1 للبرنامج األساسي لحساب المخططات )انظر الت33ذييل . في االتج333اه ال333زاوي المطل333وب المح333دد بواس333طة زاوي333تيe.r.pه333و القيم333ة

واالرتفاع. السمت

68


1التذييل 69


3من الجـزء برنامج فرعي أساسي لحساب مخططات الهوائي

مقدمة1 تس33مح إح33دى الوظ33ائف المتيس33رة في اإلج33راء بحس33اب مخط33ط إش33عاع نظ33ام الهوائي المك33ون من مص33ادر اإلش33عاع األولي33ة الواقع33ة عش33وائيا في فض33اء ثالثي

األبعاد. سوف تحلل في ه3ذا القس3م ك3ل من الج3وانب النظري3ة وط33رق تنفي33ذ الوظيف3ة

المذكورة أعاله.يتمثل الدخل الضروري في:

المخطط األفقي والعمودي لكل مصدر أولي مستعمل في نظام الهوائي،- الوصف الهندسي لنظام الهوائي، أي اتجاه الموق33ع ونقط33ة التس33ديد لك33ل-

مصدر أولي،وصف تغذية القدرة لكل مصدر.-

تتمثل المعلومات المخرجة التي يمكن الحصول عليها في:مخططات اإلشعاع األفقية عند أي زاوية ارتفاع،-مخططات اإلشعاع العمودية عند أي سمت،-كسب نظام الهوائي.-

إضافة إلى ذلك، يمكن، بواسطة تمثي33ل جغ33رافي، ت33ركيب بعض أقس33ام مخط33طثالثي األبعاد للسماح بمقارنة فورية للمخطط في مختلف االتجاهات في الفضاء.

يلي األساس النظري لحساب مخططات اإلش33عاع، وك33ذلك التحوي33ل يوصف فيماإلى لغة برمجة عالية المستوى.

األساس النظري2 )انظ33رx-y-z من المصادر المشعة في نظام إحداثيات ديكارتية Nلنفترض أن لدينا

( حيث:46الشكل هو المستوي األفقي،x-yالمستوي - هو اتجاه الشمال في المستوي األفقي،yالمحور - هو المستوي العمودي المحلي.zالمحور -

( أوxn, yn, zn بواسطة إحداثياته الديكارتية )nيعطى موقع مصدر اإلشعاع من الرتبة تماثليا بمتجهة الموقع:

Rn = xn x0 + yn y0 + zn z0(32)

70


بإح33داثيات أس33طوانية )nيمكن كذلك التعبير عن موقع مصدر اإلشعاع من الرتبة dn, n, hn( موصولة باإلحداثيات الديكارتية المقابلة )xn, yn, znعبر العالقات التالي33ة )

(:46)انظر الشكل )33(

46الش3كل

منNيع33بر عن كس33ب الت33وتر الن33اتج عن تركيب33ة المج33االت الكهرمغنطيس33ية لع33دد ( بالمعادلة التالية: المصادر المشعة في اتجاه الرصد )

(34) ه33وGVn()، وn هي النسبة المئوية للقدرة المغذي33ة للمش33عاع من الرتب33ة anحيث

(، الذي يمكن الحصول علي33ه من مخط33ط االتس33اعكسب توترها في االتجاه ) ، باعتب33ار اتج33اه نقط33ة تس33ديده وال33دورانnاألفقي والعمودي للمصدر من الرتب33ة

حوله. (، يمكن التعب33ير عن اختالف34يخص طور المتجه33ة في مجم33وع المعادل33ة ) فيما

في اتجاه الرصد على النحو التالي:n( للمصدر من الرتبة radالطور اإلجمالي )n (, ) = n pos (, ) + n diag (, ) + n el(35)

71


,n pos (حيث )( يمثل اختالف طور الموقع rad للمصدر من الرتب33ة )nفي اتج33اه (46الرصد بالنسبة لمصدر موضوع في أص33ل نظ33ام اإلح33داثيات )انظ33ر الش33كل

ويمكن التعبير عنه على النحو التالي:(36)

حيث:s = (Rn . r)

Rn( ويمكن التعبير عن 32 تعطى بواسطة )r باعتبار أن اإلحداثية ، 46 في الشكلالتالي: على النحوZ < 0 موجبة في نصف الفضاء

r = cos sin x0 + cos cos y0 – sin z0(37)

:nبتطوير الناتج العددي، نحصل على اختالف طور الموقع للمصدر من الرتبة )38(

,dn باإلحداثيات األسطوانية )nإذا عبرنا عن موقع المصدر من الرتبة n, hnانظر( ) ( تصبح:38((، فإن المعادلة )33المعادلة )

(39)أو تماثليا:

(40) ( لمخطط الطور للمصدرrad( اختالف الطور )35 في المعادلة )n diag (, )يمثل

n( ويمث33ل في االتج33اه )nمن الرتب33ة elاختالف ط33ور التغذي33ة للمص33در من (. المستقل عن اتجاه الرصد )nالرتبة

(، نحصل على:34بتطوير العبارة )

(41)

تحقيق برامجيات الحساب3 للحصول على مزيد من المرونة، تم تحقيق اإلجراء ببني33ة وحدوي33ة والتحوي33ل إلى

.Cلغة برمجة عالية المستوى في اللغة وكذلك كل الوظ33ائفGvtot ()في األقسام التالية ترد الوحدة المتعلقة بالوظيفة

األخرى التي ترجع إليها. تستعمل هذه الوظائف لحساب كس33ب الت33وتر اإلجم33الي(. في اتجاه الرصد )Nلنظام الهوائي المكون من كل المصادر المشعة

72


المتغيرات اإلجمالية1.3 يلي المتغيرات اإلجمالية المستعملة بواسطة الوحدات المذكورة أدناه. ي33رد فيما

متغيرة. كذلك وصف قصير للكمية التي تمثلها كلNUMS:عدد المصادر المشعة

TIPO[n]: نمط المصدر المشع من النمطn؛ إذا كانت كل المص33ادر n لكل TIPO[n]=1متشابهة،

DIAG_AMPH:][متجه33ة تتض33من كس33ب الت33وتر، مقيس33ة وفق33ا للقيم33ة القصوى، في المستوي األفقي بدرجة واحدة

AMPV_FRONT:][متجه33ة تتض33من كس33ب الت33وتر، مقيس33ة وفق33ا للقيم33ة القصوى، في الجانب األمامي للمستوي العمودي بدرج33ة

واحدةAMPV_BACK:][متجه33ة تتض33من كس33ب الت33وتر، مقيس33ة وفق33ا للقيم33ة

القصوى، في الجانب الخلفي للمستوي العم33ودي بدرج33ةواحدة

GVMAX[n]: كسب التوتر األقصى للمصدر من الرتبةn

LAMBDA_LAV:( طول الموجةcm)FI_O[n],TETA_O[n]:( س33مت وارتف33اعradنقط33ة تس33ديد المص33در المش33ع من )

nالرتبة

RIB[n]: قيم33ة زاوي33ة ال33دوران )بال33درجات( للمص33در من الرتب33ةn بالنسبة لنقطة تسديده

POSX[n],POSY[n],POSZ[n]:

)انظ33رnاإلحداثيات الديكارتية لموقع المصدر من الرتب33ة (46الشكل

FASE_EL[n]: زاوية تغذية الطور للمصدر من الرتبةn (rad)

A[n]: معامل تغذية القدرة للمصدر من الرتبةn

وظائف الحساب2.3DIAGالوظيفة 1.2.3

” في اتج33اه الرص33د )NUMSتحسب هذه الوظيفة كسب التوتر للمصادر المشعة “FI, TETA وهي تقابل .)Gvtot ()هو موصوف في األسس النظرية. ، كما

float DIAG(fi,teta)double fi ,teta; /* polar co-ordinates (azimuth,elevation) of the observation

direction, expressed in radians /*radiating source indicator */{

int n;double fase_tot;double aux0,reale,imag,aux;float amp_rad();double fase_rad();double fase_pos();double faseaux;reale=0.0;imag=0.0;for (n=0; n<NUMS;n++)

{fase_tot = fase_rad (fi,teta,n) + fase_pos (fi,teta,n) + fase_el [n];aux0 = sqrt(a[n]) * amp_rad (fi,teta,n);reale = reale + aux0 * cos(fase_tot);imag = imag + aux0 * sin(fase_tot);

73

ITU-R BS.1195-1 التوصية}

aux = sqrt((reale*reale) + (imag*imag));return(aux);

}

AMP_RADالوظيفة 2.2.3,FIتحسب ه33ذه الوظيف33ة كس33ب الت33وتر في اتج33اه الرص33د ) TETAللمص33در من ،)

[(، ومخط33ط اتس33اعه ]DIAG_AMPH، باعتب33ار مخط33ط اتس33اعه األفقي )nالرتب33ة [( وفي الج3333انب الخلفي ) ]AMPV_FRONTالعم3333ودي في الج3333انب األم3333امي )

AMPV_BACK[ واتجاه ودوران المصدر. وهي تقابل ،)]Gvn ()ه33و موص33وف ، كما في األسس النظرية.

float AMP_RAD(fi,teta,n)double fi ,teta; /* polar co-ordinates (azimuth, elevation) of the observation

direction, expressed in radians */int n; /* radiating source indicator */{

double f2,t2;int m;int az,abb1,abb2;float aux;double abb;float ampv1,ampv2,ampv;m = tipo[n];RUOTA_RIB(n,fi,teta,&f2,&t2);az = (180./PI)*f2;abb = (180./PI)*t2;abb1 = abb;if (abb1 < 0)

abb1 –= 1;abb2 = abb1 + 1;if (az1 < 0)

az1 += 360;if ((abb1=?=–90)||(abb1=?=90))

az1 = 0;/* voltage gain of the n-th source in the direction (, ) */

if ((az > 90) && (az < 270)){/* االستكمال الداخلي لقيمة المخطط العمودي لالتساع الخلفي */

ampv1 = ampv_back[m][abb1+90];ampv2 = ampv_back[m][abb2+90];ampv = ampv1 + (ampv2-ampv1)*(abb-abb1);aux = gvmax[m]*diag_amph[m][az]*ampv;

}else

{/* االستكمال الداخلي لقيمة المخطط العمودي لالتساع األمامي */

ampv1 = ampv_front[m][abb1+90];ampv2 = ampv_front[m][abb2+90];ampv = ampv1 + (ampv2-ampv1)*(abb-abb1);aux = gvmax[m]*diag_amph[m][az]*ampv;

}return(aux);

}

74

ITU-R BS.1195-1 التوصيةFASE_RADالوظيفة 3.2.3

(، للمصدر منFI, TETA( في اتجاه الرصد )radتحسب هذه الوظيفة طور المجال ) [(، ومخط33ط اتس33اعه ]DIAG_FASEH، باعتب33ار مخط33ط اتس33اعه األفقي )nالرتب33ة

] [( وفي الج3333انب الخلفي )FASEV_FRONTالعم3333ودي في الج3333انب األم3333امي )FASEV_BACK[ .واتجاه ودوران المصدر ،)]

double FASE_RAD(fi,teta,n)

double fi ,teta;اإلحداثيات القطبية )السمت، االرتفاع( التجاه *//الرصد، معبرا عنه بالراديان

int n;//* مؤشر مصدر اإلشعاعampv1 = ampv_front[m][abb1+90];ampv2 = ampv_front[m][abb2+90];ampv = ampv1 + (ampv2-ampv1)*(abb-abb1);aux = gvmax[m]*diag_amph[m][az]*ampv;

}return(aux);

} n( حيث يمكن قراءة مخطط المصدر من الرتبة F2, T2/* حساب االتجاه )

لدراسة ودورانه حول هذا االتجاه بfi_o[n], teta_o[n]3نقطة تسديده

rib[n]/* من الدرجات RUOTA_RIB(n,fi,teta,&f2,&t2);az = (180./PI)*f2;abb = (180./PI)*t2;abb1 == abb;if (abb1 < 0)

abb1 –= 1;abb2 = abb1 + 1;if (az1 < 0)

az1 += 360;if ((abb1=?=–90)||(abb1=?=90))

az1 = 0;aux1 = diag_faseh[m][0];aux2 = diag_faseh[m][180];aux3 = fasev_front[m][90];aux4 = fasev_back[m][90];

*/(, ) في االتجاه n*/مخطط طور المصدر من الرتبة if ((az1 > 90) && (az1 < 270)){

/*االستكمال الداخلي لقيمة المخطط العمودي للطور الخلفي*/fasev1 = fasev_back[m][abb1+90];fasev2 = fasev_back[m][abb2+90];fasev = fasev1 + (fasev2-fasev1)*(abb-abb1);aux = (diag_faseh[m][az]-aux2) * cos(t2) + (fasev - aux4) + aux2 - aux1 ;}

else{

/*االستكمال الداخلي لقيمة المخطط العمودي للطور األمامي*/fasev1 = fasev_front[m][abb1+90];fasev2 = fasev_front[m][abb2+90];fasev = fasev1 + (fasev2-fasev1)*(abb-abb1);aux = (diag_faseh[m][az]-aux2) * cos(t2) + (fasev - aux4) + aux2 - aux1 ;

75

ITU-R BS.1195-1 التوصية}

aux *= (PI/180.);return(aux);}RUOTA_RIB (n,fi,teta,fout,tout)

double fi ,teta;اإلحداثيات القطبية )السمت، االرتفاع( التجاه *//الرصد، معبرا عنه بالراديان

int n;/* مؤشر مصدر اإلشعاعdouble fout,tout;/اإلحداثيات القطبية )السمت، االرتفاع( لالتجاه

*/ حيث يمكن قراءة مخطط المصدر من الرتبةnلدراسة نقطة تسديده ودورانه */

{float aux;double trib,fin,tin,arg;double faux,taux,tgnum,tgden;int az1,abb1;

*/n( للمصدر المشع من الرتبة fi_o[n], teta_o[n]/*اتجاه نقطة التسديد )tgnum= cos(teta)*sin(fi-fi_o[n]);tgden= ( cos(teta)*cos(teta_o[n])*cos(fi-fi_o[n]) + sin(teta)*sin(teta_o[n]) );fin = atan2(tgnum,tgden);tin = asin( -cos(teta)*sin(teta_o[n])*cos(fi-fi_o[n]) + sin(teta)*cos(teta_o[n]) );

*/rib[n] درجات الدوران المستمر للمصدر من الرتبة n/*if (rib[n] ! = 0){

trib = (double) (PI/180.)*rib[n];faux = atan2( cos(trib)*cos(tin)*sin(fin) - sin(trib)*sin(tin) , cos(tin)*cos(fin) );arg = sin(trib)*cos(tin)*sin(fin) + cos(trib)*sin(tin);if (arg > = 1)

arg = 1.0;if (arg < = –1)

arg = –1.0;taux = asin(arg );

}else{

faux = fin;taux = tin;

}if (faux>0)

faux += 0.01;else

faux –= 0.01;if (taux>0)taux += 0.01;

elsetaux –= 0.01;

(*fout) = faux;(*tout) = taux;}

FASE_POSالوظيفة 4.2.3 ( للمص33در المش33ع منتحسب هذه الوظيفة اختالف الط33ور في اتج33اه الرص33د )

(.46( )انظر الشكل xn, yn, zn الموضوع في )nالرتبة double FASE_POS (fi,teta,n)

76

ITU-R BS.1195-1 التوصيةdouble fi ,teta;اإلحداثيات القطبية )السمت، االرتفاع( التجاه */

الرصد، معبرا عنه بالراديان */int n;/* مؤشر مصدر اإلشعاع */

{double aux;double deltas;deltas = cos(teta)*sin(fi)*posx[n] + cos(teta)*cos(fi)*posy[n] - sin(teta)*posz[n] ;aux = (2*PI/lambda_lav) * deltas;return(aux);

}

__________

77

التوصيـة itu-r bs.1195-1

Documents