اختيار أفضل هوائي بحري لقاربك

في هذا العالم الحديث الذي يعتمد على التكنولوجيا الحديثة وسريع الحركة، يعد الاتصال الهوائي المشترك communication أمرًا حيويًا ليس فقط على اليابسة ولكن على الماء أيضًا. من الضروري أن يكون للأجهزة البحرية والسفن هوائي مناسب لإرسال واستقبال الإشارات بفعالية عبر مسافات طويلة في الظروف القاسية للبيئات البحرية لضمان السلامة والاتصال الموثوق به بين السفن الأخرى والمحطات الشاطئية.

ستقدم هذه المقالة لمحة عامة عن الهوائيات البحرية ومبادئ تشغيلها وأنواعها المختلفة وما إلى ذلك. كما سيرشدك بإيجاز إلى العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار أفضل هوائي لحالة استخدام محددة وأفضل الممارسات لتركيب الهوائيات البحرية وصيانتها. ستزودك هذه المقالة بفهم شامل لأساسيات الهوائيات البحرية.

ما هو الهوائي البحري وكيف يعمل؟

الهوائي البحري هو جهاز مصمم خصيصاً لاستخدامه على متن السفن البحرية لإنشاء الاتصال اللاسلكي المشترك. تُستخدم هذه الأجهزة على مختلف المركبات البحرية مثل المراكب الشراعية والسفن السياحية لإرسال واستقبال الإشارات اللاسلكية حتى في البيئة البحرية القاسية. تُستخدم الهوائيات البحرية في السفن البحرية لضمان الاتصال اللاسلكي الموثوق به بين المركبات البحرية الأخرى والمحطات الشاطئية، لتلقي تحديثات الطقس، وللوصول إلى خدمات الراديو البحرية مثل AIS أو التردد العالي جداً، وللكشف عن المركبات المجهولة التي قد تشكل تهديداً. يتم تركيبها عادةً على سارية المركبة البحرية أو بدنها، وعادةً ما تكون مصنوعة من مواد متينة وقوية لتتحمل التعرض للمياه المالحة والرياح العاتية والعواصف والأمطار الغزيرة وما إلى ذلك.

الهوائي البحري هو عبارة عن هيكل موصل ينشئ مجالاً كهرومغناطيسياً حوله عند تطبيق إشارة تردد لاسلكي عليه ثم يشع هذا المجال في الفضاء كموجة كهرومغناطيسية لإنشاء اتصال مشترك. ويعتمد أداء الهوائي على عدة عوامل بما في ذلك تصميمه وبنائه والمواد المستخدمة فيه وموضعه ومحاذاته. بشكل أساسي، يعمل الهوائي البحري عن طريق تحويل الإشارات الكهربائية إلى موجات كهرومغناطيسية يمكن إرسالها واستقبالها بواسطة أجهزة الراديو البحرية وغيرها من أجهزة الاتصال المشتركة.

ما هي الترددات الخاصة بالهوائيات البحرية؟

صُممت الهوائيات البحرية لتعمل في نطاقات الترددات ذات الترددات العالية جداً والترددات فوق العالية والترددات العالية. وهي متوفرة في نطاق واسع من الترددات من 3 MHz إلى أكثر من 500 MHz ومن المهم اختيار هوائي مناسب بتردد تشغيل مناسب بناءً على حالة الاستخدام المحددة.

أنواع الهوائيات البحرية

تتوافر في السوق اليوم أنواع مختلفة من الهوائيات البحرية المصممة لوظائف ونطاقات ترددات محددة، وفيما يلي بعض من أكثر الأنواع المشتركة بين الهوائيات البحرية.

هوائيات الترددات العالية جداً

صُممت هوائيات الترددات العالية جداً البحرية هذه للاتصال الصوتي المشترك 1TP8الاتصال داخل المجال البحري نطاق التردد اللاسلكي VHF من 156 إلى 174 MHz. وهي مثالية لإرسال واستقبال الإشارات لمسافات طويلة، وتستخدم على نطاق واسع في القوارب واليخوت والسفن التجارية وغيرها من التطبيقات البحرية.

هوائيات التردد فوق العالي

وعلى غرار الهوائيات ذات الترددات العالية جداً، فإن هذه الهوائيات هوائيات التردد فوق العالي البحري مصممة خصيصًا للعمل في ترددات النطاق فوق العالي UHF التي تتراوح عادةً بين 400 إلى 512 MHz MHz التي توفر اتصالاً مشتركاً فعالاً في نطاقات التردد فوق العالي. كما أنها تستخدم أيضاً في معظم أنواع السفن البحرية للاتصال المشترك بين السفن وكذلك مع أي محطات شاطئية.

هوائيات التردد العالي العالي

تتميز هذه الهوائيات البحرية ذات التردد العالي أيضاً بخصائص مماثلة للهوائيات ذات التردد العالي جداً والتردد فوق العالي، ولكنها مصممة للعمل في نطاق تردد محدد عادةً ما يتراوح بين 3 و30 MHz لتحقيق الأداء الأمثل. وهي معروفة بقدراتها على الاتصال بعيد المدى mm، ومع ذلك فهي تستخدم بشكل عام أقل من الهوائيات ذات التردد العالي جداً والتردد فوق العالي.

هوائيات GPS

تُستخدم هوائيات النظام العالمي لتحديد المواقع البحرية عادةً لاستقبال إشارات الأقمار الصناعية لأغراض الملاحة. ويمكن تركيبها في مركبات بحرية مختلفة لرسم الخرائط والتتبع والمهام الملاحية الأخرى. تساعد هذه الهوائيات في تحديد المواقع الدقيقة للسفن البحرية الأخرى والعوائق المحيطة بها. وتُعد هوائيات النظام العالمي لتحديد المواقع البحرية بالغة الأهمية في المهام البحرية.

هوائيات AM/FM

وكما يوحي الاسم، فهي مصممة لاستقبال إشارات راديو AM و FM. عادةً ما تكون هذه الهوائيات متعددة الاتجاهات وبالتالي تسمح باستقبال الراديو من جميع الاتجاهات أثناء الإبحار. وتتميز هوائيات AM وFM بقوتها في إرسال واستقبال الإشارات حتى في الظروف البحرية القاسية، وبالتالي تتيح إرسالاً لاسلكياً موثوقاً دون انقطاع.  

هوائيات الواي فاي

تُستخدم هوائيات الواي فاي البحرية في القوارب والمركبات البحرية لتعزيز الاتصال بشبكات الواي فاي أثناء الإبحار على الماء. فهي تعمل بشكل عام على توسيع نطاق وتغطية إشارات WiFi مما يسمح للمستخدمين على المركبات البحرية بالوصول إلى خدمة الإنترنت أثناء الإبحار أو أثناء وجودهم على الشاطئ.

الهوائيات الخلوية

تُستخدم هذه الهوائيات الخلوية البحرية خصيصًا لضمان الاتصالات الموثوقة بين الأجهزة المحمولة والشبكات الخلوية. ويمكنها المساعدة في الاتصال اللاسلكي المشترك بين الهواتف المحمولة وبالتالي فهي مفيدة في إرسال الرسائل النصية والاتصال ونقل البيانات بكفاءة.

ما هو الهوائي البحري المستخدم في ماذا يستخدم الهوائي البحري؟

صُممت الهوائيات البحرية ليتم تركيبها على المركبات البحرية من أجل الاتصال المشترك الموثوق والفعال بين مركبة إلى مركبة ومركبة إلى الشاطئ. وهي مصممة لتتحمل البيئة البحرية القاسية ويتم تركيبها بشكل عام على موقع مرتفع من المركبة البحرية لزيادة المدى وقوة الإشارة إلى أقصى حد. الهوائي ضروري لضمان متطلبات السلامة والملاحة للسفن البحرية. كما أنها ضرورية للتعامل مع أي حالات طوارئ قد تنشأ أثناء الرحلات أو المهام البحرية.

تُستخدم الهوائيات البحرية أيضًا في مهام مراقبة الطقس مثل تلقي تحديثات الطقس، وتوفير تنبؤات وتحذيرات الطقس وما إلى ذلك. وهذا أمر مهم لأنه يسمح للبحارة على متن السفن البحرية بالبقاء على اطلاع على أي تغير في أحوال الطقس واتخاذ قرارات مستنيرة مناسبة لضمان سلامة السفينة والطاقم والركاب. هناك حالة استخدام رئيسية أخرى للهوائيات البحرية وهي الملاحة الدقيقة.

تلعب الهوائيات البحرية الدور الرئيسي في استقبال البيانات الملاحية التي تمكّن البحارة من تحديد موقعهم وسرعتهم وطريقهم وما إلى ذلك بدقة، وبالتالي ضمان الملاحة الفعالة والدقيقة، خاصة في المناطق غير المألوفة وخاصة في الظروف الجوية القاسية. وعموماً، تُعد الهوائيات مكونات أساسية في السفن البحرية للاتصال المشترك الحرج، ومراقبة الطقس، والملاحة.  

ما هي فوائد الهوائيات البحرية؟

لقد أصبحت الهوائيات البحرية مكونات أساسية للمركبات البحرية لأنها توفر العديد من الفوائد لضمان الاتصال المشترك الموثوق به. نناقش أدناه بعض الفوائد الرئيسية للهوائيات البحرية.

زيادة المدى

تُمكّن الهوائيات البحرية البحارة من زيادة مدى راديو VHF الخاص بهم، مما يجعل من الممكن التواصل بسهولة مع السفن البحرية الأخرى واكتشاف وتحديد أي أجسام في مسارها على مسافة بعيدة.

استقبال أفضل

تم تصميم الهوائيات بشكل خاص مع قدرة محسنة لاستقبال الإشارات اللاسلكية حتى في البيئات القاسية. فهي توفر قوة إشارة محسّنة وتقلل من التداخل في الشبكات وبالتالي تتيح الاتصال اللاسلكي الموثوق به.

تحديثات الطقس

تُعد الهوائيات البحرية مفيدة للحصول على تحديثات الطقس والتنبؤ بنمط الطقس وهو أمر بالغ الأهمية لاتخاذ قرارات مستنيرة ولضمان سلامة السفينة وناقلاتها.

الاتصال في حالات الطوارئ Communication

تعتبر الهوائيات البحرية مفيدة أثناء حالات الطوارئ للإخطار بفعالية والإبلاغ عن حالات الخطر.

المساعدة في الملاحة

تم تصميم هوائيات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) البحرية خصيصاً للعمل مع أنظمة تحديد المواقع العالمية وهي مفيدة للغاية لتحديد المواقع الدقيقة للمركبات والأجسام الأخرى وما إلى ذلك، وكذلك للتنقل في المسار الصحيح في المحيط، وتجنب التهديدات المحتملة.

قنوات متعددة

تسهّل معظم الهوائيات البحرية القدرة على توصيل الهوائيات بأجهزة راديو متعددة أو أجهزة اتصال مشتركةmmunication مما يجعل من الممكن التبديل بين القنوات أو الترددات المختلفة حسب الحاجة.

تعدد الاستخدامات

الهوائيات البحرية متعددة الاستخدامات وهي متوفرة بأشكال وأحجام مختلفة وبالتالي يمكن استخدامها حتى في تطبيقات أخرى غير السفن البحرية مثل أجهزة استقبال AIS وهواتف الأقمار الصناعية وأنظمة الإنترنت اللاسلكية.

سهولة التركيب

الهوائيات البحرية سهلة التركيب نسبياً ولا تتطلب مهارات متقدمة أو إجراءات معقدة.

التوافق

صُممت الهوائيات البحرية لتعمل مع مجموعة واسعة من نطاقات التردد، وبالتالي يمكن استخدامها بسهولة مع المعدات الموجودة وأجهزة الراديو اللاسلكية.

بناء متين

صُممت الهوائيات البحرية من مواد متينة قادرة على تحمل الظروف القاسية للبيئة البحرية مثل المياه المالحة والأشعة فوق البنفسجية والرياح العاتية ودرجات الحرارة القصوى.

المواد المستخدمة في الهوائيات البحرية

تُصنع الهوائيات البحرية مع مراعاة بيئات التشغيل القاسية حيث يجب أن تكون مقاومة للرياح القوية والأمطار الغزيرة والعواصف والأمواج العاتية. أكثر المواد المستخدمة في الهوائيات البحرية هي الألياف الزجاجية والألومنيوم. إحدى الخصائص الأكثر وضوحاً والأكثر أهمية التي يتم أخذها في الاعتبار عند اختيار المواد هي أن تكون مقاومة للماء حيث يجب أن تكون محسنة للاستخدام في الماء. يجب أن تكون العناصر النشطة في الهوائيات مثل المكونات الإلكترونية معزولة بشكل صحيح وآمنة من الماء والظروف الجوية. ويجب أن تكون محاطة إما بالبلاستيك أو المعادن المقاومة للتآكل.

للحصول على أداء أفضل ومتانة أفضل، تُصنع الهوائيات البحرية بجدران أكثر سمكاً وطلاء من البولي يوريثين شديد اللمعان. في الهوائيات البحرية المتطورة، يمكن استبدال الكابل/العنصر الداخلي بأنابيب نحاسية وفي الهوائي النهائي يكون من النحاس المطلي بالفضة والعناصر النحاسية التي توفر أفضل نطاق ترددي وكفاءة. وعموماً، تُصنع الهوائيات البحرية عموماً من مواد متينة ومقاومة للماء والتآكل.

التركيب والتركيب

إن تركيب الهوائيات البحرية عملية بسيطة نسبياً. أولاً، يجب اختيار مكان مناسب على السفينة البحرية حيث يكون التداخل في حده الأدنى. من الناحية المثالية، يجب أن يكون الموقع المختار على القارب مرتفعاً قدر الإمكان ومؤرضاً بشكل صحيح وخالياً من الأجسام المعدنية الكبيرة أو التداخل الكهربائي لضمان الأداء الأمثل. 

بشكل عام، يجب تركيب الهوائيات البحرية على أعلى ارتفاع ممكن للاستفادة من خط الرؤية وتقليل التداخل. يجب تركيب الهوائي بعيداً عن الأجسام المعدنية الكبيرة وعن الهوائيات الأخرى ومن الأفضل أن يكون هناك مسافة 3 أقدام على الأقل بين الهوائي والراديو. يجب اتباع تعليمات الشركة المصنعة وإرشادات السلامة الخاصة بالشركة المصنعة ويجب تثبيت الهوائي بإحكام وثبات باستخدام الأجهزة والموصلات المناسبة. يجب توجيه الكابل المحوري إلى الراديو أو جهاز الاستقبال. من المهم استخدام كابلات وموصلات محورية عالية الجودة من الدرجة البحرية. يجب إحكام غلق أي وصلات أو موصلات مكشوفة في إعداد الهوائي بشريط مقاوم للماء أو السيليكون لمنع دخول الماء والتآكل.

هناك عدة طرق لتركيب الهوائيات البحرية اعتماداً على ميزات القارب. والطرق الثلاثة الأكثر شيوعًا هي التركيب على سكة حديدية تسمح بإنزال الهوائي بسهولة، والتركيب على الصاري للمراكب الشراعية، والتركيب على السطح للقوارب ذات الأسطح الرأسية أو الأفقية للتركيب.

اختيار الهوائي البحري المناسب

للوصول إلى أقصى أداء للهوائي البحري، من الضروري اختيار أفضل هوائي بحري ممكن. يجب اختيار هوائي عالي الجودة من جهة تصنيع موثوق بها وهناك العديد من العوامل الرئيسية التي يجب أخذها في الاعتبار لاختيار أفضل هوائي مناسب للتطبيق.

يعد المدى أحد الاعتبارات الرئيسية للهوائي البحري. وعموماً، يمكن للهوائيات البحرية أن تتصل لمسافات تتراوح بين 35 و50 ميلاً تقريباً حسب موضع الهوائي وارتفاعه.

الاعتبار الرئيسي التالي هو كسب الهوائي. يمثل كسب الهوائي نمط الإرسال بالتردد العالي جداً، ويمكن أن يؤثر أيضاً على المدى. بشكل عام كلما زاد الكسب، زاد مدى الإرسال. عادةً ما يكون للهوائي البحري الذي يبلغ ارتفاعه 4 أقدام كسب حوالي 3 dBi، بينما الهوائي الذي يبلغ ارتفاعه من 12 إلى 24 قدمًا يكون كسبه حوالي 8-9 dBi. ينتج عن الكسب الأعلى عرض شعاع أضيق، مما يزيد من المدى ولكنه يقلل من الفعالية على السفن المعرضة للانحراف والدوران.

من العوامل الأخرى التي يجب مراعاتها عند اختيار الهوائي البحري حجم الهوائي، وطريقة التركيب، ونوع الموصلات التي يجب استخدامها. من الضروري أيضاً مراعاة البنية المادية للهوائيات مثل المواد المستخدمة في بناء الهوائي ومتانتها.

الفرق بين الهوائيات البحرية ذات التردد العالي جداً (VHF) والتردد فوق العالي (UHF)

تعمل هوائيات VHF البحرية بترددات منخفضة تتراوح بين 156 و174 MHz مع موجات إرسال أطول تتيح الإرسال لمسافات أطول. وهي مثالية للاحتياجات الخارجية مثل الاتصال بين قارب وآخر في المياه المفتوحة.

تعمل الهوائيات البحرية ذات التردد فوق العالي UHF على ترددات أعلى تتراوح عادةً بين 400 إلى 512 MHz ولها أطوال موجية أقصر بكثير مما يعني أن نطاق اتصالها المشترك mm أقصر نسبياً من هوائيات الترددات العالية جداً. تكون الهوائيات ذات الترددات فوق العالية أصغر عموماً من الهوائيات ذات الترددات العالية جداً ويمكن حملها بسهولة.

الصيانة والعناية

من المهم صيانة الهوائيات البحرية بانتظام لضمان الأداء الأمثل لفترة طويلة. يجب فحصها بشكل دوري بحثاً عن أي تلف أو تآكل أو تآكل أو تآكل. من المهم أيضاً تنظيف الهوائي بانتظام مع التحقق من وجود أي تشققات أو وصلات مفكوكة أو رطوبة في الكابلات والموصلات. يجب استبدال أي أجزاء معطوبة أو مهترئة في أقرب وقت ممكن لضمان اتصال موثوق به. كجزء من صيانة الهوائيات البحرية، من المهم اختبار أداء الهوائي وقوة إشارته بشكل دوري باستخدام جهاز راديو أو جهاز استقبال. ستضمن الصيانة والعناية المناسبة أن الهوائي البحري يعمل بمستوى أدائه الأمثل.

الخاتمة

تُعد الهوائيات البحرية من المكونات الأساسية في أي سفينة بحرية لضمان موثوقية وفعالية الاتصال المشترك mmunication. كما أنها تساعد في الملاحة والحصول على تحديثات الطقس، وبالتالي تحسين سلامة الرحلة أو المهمة. عند شراء هوائي بحري، من المهم مراعاة عدة عوامل عند شراء هوائي بحري بما في ذلك نوع الهوائي وتردد التشغيل والمدى والكسب وما إلى ذلك. سيضمن الفهم الصحيح للهوائيات البحرية وفوائدها وطرق تركيبها وتركيبها وتركيبها بالإضافة إلى الصيانة والعناية بها أداءً متيناً وموثوقاً للهوائيات البحرية وبالتالي تسهيل الاتصال بشكل عام أفضل.