شرح هوائي القرص الهوائي: الميزات والأنواع والاستخدامات

هل تساءلت يومًا عن كيفية بقاء أجهزة أو أجهزة المنطقة البعيدة في المركبات المتحركة على اتصال؟ هنا يأتي دور الهوائيات مثل هوائيات Puck. تخيل هوائياً صغيراً جداً وقوياً بما يكفي لتوفير اتصالات سريعة ومستقرة. هذا هو هوائي Puck، وهو حل صغير الحجم بقدرات كبيرة.

تُعد هوائيات القرص مفيدة في بعض الصناعات، بما في ذلك إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) والنقل والمرافق البحرية والمرافق الذكية. تتميز هذه الأنواع من الهوائيات بتصميمها ووظائفها الممتازة، على الرغم من صغر حجمها. صُممت هوائيات Puck لتوفير اتصال LTE مستقر، وذلك بفضل أنماط الإشعاع المدروسة جيدًا لجميع العناصر المشعة التي توازن التغطية متعددة الاتجاهات. وهذا يعني أنه لا يزال لديك اتصال جيد وثابت حتى في بيئة صعبة.

دعنا نتعمق أكثر في هوائي القرص، الذي يعد الخيار الأفضل في الكثير من الصناعات.

تصميم هوائيات القرص وشكلها

تم تصميم هوائيات Puck لتجمع بين الأداء والمتانة وتعدد الاستخدامات. دعونا نلقي نظرة عن كثب على تصميم وشكل هوائيات Puck,

• تصميم منخفض وصغير الحجم: تشتهر هوائيات القرص بشكلها الأنيق وحجمها الصغير.
• هيكل متين ومقاوم للماء: تم تصميمها لتتحمل الظروف القاسية، وتحتوي على حاويات حاصلة على تصنيف IP66 توفر مقاومة للتآكل والغبار والماء.
• خيارات الكابلات والموصلات القابلة للاعتماد: يتم تشغيل هوائيات القرص بواسطة عناصر التردد اللاسلكي (التردد اللاسلكي)، مثل الكابلات والموصلات. اعتمادًا على الطراز، قد تحتوي هوائيات القرص على كابلات وموصلات مفردة أو متعددة لتكوينات MIMO (مدخلات متعددة مخرجات متعددة المدخلات).
• قدرة جيدة على استقبال الإشارة: تم تصميم هوائيات القرص هذه لتوفير اتصال موثوق به. لذلك، فهي تحتوي على مضخمات منخفضة الضوضاء (LNA). أجهزة LNAs هي أجهزة تلعب دورًا حاسمًا في تضخيم الإشارات، خاصة لأنظمة GNSS.
• استقلالية المستوى الأرضي: صُممت هوائيات القرص للحفاظ على أدائها سواء كان هناك مستوى أرضي أم لا.
• التركيب: توفر هوائيات قرص الهوائيات مجموعة متنوعة من خيارات التركيب، مثل الحنفية التي يتم تركيبها على شكل حنفية، وحامل الشريط اللاصق، والحامل المغناطيسي، والحامل المغناطيسي، والحامل على شكل قوس. دعنا نناقشها لاحقاً.

مدى تردد هوائي القرص الهوائي

نحن نعلم أن نطاقات التردد في الاتصالات اللاسلكية المشتركة1TP14 تعد نطاقات التردد ضرورية لتحديد مدى قدرة الأجهزة على الاتصال والإرسال واستقبال الإشارات. تم تصميم هوائيات القرص لدعم نطاق واسع من نطاقات التردد. وهي عادةً ما تغطي نطاق تردد من 617 MHz إلى 4200 MHz لتطبيقات GSM/4G/5G الخلوية وWimax وWiFi، مما يضمن التوافق مع طيف واسع للاتصال الجيد. تعمل بعض هوائيات قرص GPS على تردد 1575.421 MHz و1227.6 MHz، وهو تردد مُحسَّن لأنظمة GPS/GLONASS (1600 MHz لأنظمة GNSS الإضافية، مثل GLONASS أو Galileo)، مما يوفر تتبعًا دقيقًا للموقع.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل بعض هوائيات القرص ضمن نطاقات التردد 2400 MHz إلى 2500 MHz و5000 MHz إلى 7200 MHz، لدعم شبكة Wi-Fi ثنائية النطاق مع إرسال عالي السرعة في نطاقي 2.4 GHz و5 GHz. هذه أمثلة لتسليط الضوء على إمكانات النطاق العريض لهوائيات القرص لتلبية احتياجات أنظمة الاتصالات الحديثة comm.

أنواع هوائيات القرص

لقد ناقشنا بالفعل تصميم هوائيات القرص ونطاقات ترددها. ويذهب تعدد استخداماتها إلى أبعد من ذلك. دعونا نناقش الأنواع المختلفة من هوائيات القرص. يمكننا تصنيف هوائيات القرص بشكل عام كهوائيات قرص 4G LTE، وهوائيات قرص كومبو، وهوائيات قرص GPS، وهوائيات قرص MIMO من خلال النظر إلى أنواع هوائيات القرص common المتوفرة في السوق. لذا، دعونا نلقي نظرة على أنواع common المتوفرة في السوق.  

هوائي قرص 4G LTE 4G

صُمم هوائي قرص الجيل الرابع 4G LTE في المقام الأول للاتصال بالنطاق العريض المتنقل عالي السرعة. تضمن هذه الهوائيات نقل البيانات بشكل موثوق ومستقر في شبكات LTE، مما يجعلها لا غنى عنها في التطبيقات التي يكون فيها الاتصال السلس mmunication أمرًا بالغ الأهمية.

الميزات

• كسب عالٍ لزيادة قوة الإشارة إلى أقصى حد في المناطق ذات التغطية الضعيفة.
• دعم نطاقات LTE المتعددة لضمان التوافق مع شبكات الناقل المتنوعة على مستوى العالم.
• غلاف مقاوم للعوامل الجوية لتحمل البيئات الخارجية القاسية، مما يضمن المتانة في كل الظروف الجوية.

هوائي قرص كومبو كومبو

هوائيات الأقراص المدمجة تجمع بين وظائف اتصال متعددة communication في وحدة واحدة مدمجة. وعادةً ما تدعم هذه الأجهزة تقنية LTE وWi-Fi ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في آنٍ واحد، مما يوفر حلاً متكاملاً للأجهزة التي تتطلب اتصالاً متعدد النطاقات.

الميزات

• تصميم مدمج لتوفير المساحة مع توفير دعم متعدد النطاقات.
• وحدات GPS عالية الأداء توفر بيانات دقيقة عن الموقع الجغرافي حتى في الأخاديد الحضرية أو في الغابات الكثيفة.
• شبكة Wi-Fi ثنائية النطاق (2.4 GHz و5 GHz) لاتصال لاسلكي مشترك سلسmm مع أقل قدر من التداخل.
• التوافق مع شبكات الجيل الرابع (4G) وشبكات الجيل الخامس (5G) الناشئة للتركيبات المستقبلية.

هوائي قرص GPS الهوائي

كما يوحي الاسم, هوائيات قرص GPS مصممة خصيصًا لتطبيقات الملاحة والتتبع الدقيقة. وهي مصممة لتوفير استقبال فائق لإشارات الأقمار الصناعية، حتى في البيئات الصعبة مثل المناطق الحضرية أو البحار المفتوحة.

الميزات

• حساسية عالية لضمان الحصول على إشارة سريعة ودقيقة حتى في البيئات المعوقة.
• دعم ثنائي الوضع GPS/GLONASS أو GPS/Galileo لتعزيز الدقة من خلال الاستفادة من أنظمة الأقمار الصناعية المتعددة.
• تصميم مدمج ومتين، مقاوم للظروف الجوية القاسية والصدمات المادية.

هوائي Puck MIMO

صُممت هوائيات القرص MIMO (المدخلات المتعددة والمخرجات المتعددة) لتوفير قوة إشارة وموثوقية معززة من خلال استخدام وصلات مدخلات ومخرجات متعددة. تعد هذه الهوائيات مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب إنتاجية عالية للبيانات واتصالاً قويًا.

الميزات

• دعم نطاقات LTE المتعددة وترددات 5G.
• مكاسب وكفاءة عالية لزيادة الإنتاجية في البيئات الحضرية الكثيفة.
• متغيرات متعددة الاتجاهات أو متعددة الاتجاهات مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات النشر المحددة.
• تقنيات متقدمة للحد من التشويش لضمان أداء موثوق به في البيئات المعرضة للتداخل.

توفر خيارات هوائي Puck المتنوعة هوائيات LTE و4G و5G و2X2 MIMO و4X4 MIMO وWiFi وGPS وGlonass. من خلال تحليلها، يمكنك اختيار هوائي القرص الذي يلبي متطلبات تطبيقك على أفضل وجه.

تطبيقات هوائيات العفريت

إن تعدد استخدامات هوائيات القرص يجعلها مثالية لمجموعة واسعة من التطبيقات، خاصة في القطاعات التي تعتمد على الاتصال الموثوق به للتتبع ونقل البيانات وتحديد المواقع. على سبيل المثال، إذا نظرنا إلى المرافق الذكية، نجد أنها تُستخدم في تطبيقات مثل قياس غاز الطاقة الذكي وقياس المياه، مما يتيح المراقبة في الوقت الفعلي وإدارة الموارد بكفاءة. من ناحية أخرى، في المباني الذكية، تساعد هوائيات القرص في تحسين إدارة الطاقة وأمن المباني من خلال دعم أنظمة الري الآلي والتحكم في الوصول والتحكم في المناخ وأنظمة الأمن.

تُعد هوائيات القرص مهمة ومفيدة للغاية في الأتمتة الصناعية لأنها تعمل على تحسين عمليات المصنع. تضمن هوائيات الأقراص الاتصال السلس بين الأجهزة في الآلات الروبوتية والاتصال من آلة إلى آلة (M2M) الأنظمة. تعد هوائيات القرص هذه ضرورية أيضًا لأنظمة اللافتات الرقمية لأنها توفر شبكات عرض تحتاج إلى تحديثات في الوقت الفعلي. تعمل هوائيات العفريت على التتبع، والاتصال عن بُعد، وإدارة المخزون، مما يضمن سلاسة العمليات.

وتعتمد أنظمة النقل والمركبات الخدمية، بما في ذلك الحافلات ومركبات السلامة العامة، على هوائيات Puck للتتبع في الوقت الفعلي والاتصال المشترك، مما يحسن الكفاءة التشغيلية والسلامة. وعلى غرار ذلك، تعمل هوائيات Puck على تسهيل الأتمتة والقياس عن بُعد والاتصال المشترك بين المركبات والآلات، مما يضمن عمليات آمنة وفعالة في الظروف الصعبة في صناعة التعدين. هذه الأنواع من هوائيات القرص مفيدة جدًا أيضًا في الآلات الزراعية. وهي تقوم بذلك من خلال تعزيز إنتاجية المركبات الزراعية وتمكين الاتصال المحسّن للزراعة الدقيقة. نظرًا لأنها توفر خدمات موثوقة للاتصال المشترك وتحديد المواقع، فإن هوائيات القرص مفيدة جدًا في القوارب الصغيرة. وتسلط هذه النطاقات الواسعة من الاستخدامات الضوء على الأدوار المهمة لهوائيات القرص.

مزايا هوائيات القرص

تصميم موفر للمساحة

والآن دعونا نلقي نظرة على مزايا هوائيات القرص. نحن نعلم أن الهوائيات التقليدية المستخدمة في منازلنا كبيرة الحجم ويتم تركيبها خارج منازلنا. لكن الهوائيات القرصية مصممة بحجم صغير ومنخفض مما يساعد على توفير المساحة. يعد حجم هوائي القرص أحد المزايا الرئيسية لها. يسمح هذا الحجم الصغير باستخدام الهوائيات في الكثير من التطبيقات.

المتانة ضد الصدمات المادية

ونظراً لتصميمها الميكانيكي المتين، فهي تضمن المتانة وتوفر مقاومة التآكل والحماية من سوء الأحوال الجوية أو الأمطار والحماية من الماء والغبار. هذه الميزات تجعل هوائيات القرص مناسبة للظروف الخارجية القاسية. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا للحاويات، فإن هوائيات القرص هذه مقاومة للحريق ومحمية من الأشعة فوق البنفسجية. ونتيجة لذلك، فهي تتمتع بموثوقية طويلة الأمد، حتى في ضوء الشمس الشديد ودرجات الحرارة المرتفعة.

تغطية إشارة واسعة الزاوية

توفر هوائيات القرص توازنًا ممتازًا بين تعدد الاتجاهات وتنوع الأنماط وقدرات الإشعاع الجيدة بسبب عناصر التردد اللاسلكي الخاصة بها. على الرغم من أن هوائيات القرص صغيرة الحجم، إلا أنها توفر أداءً ممتازًا في نطاقات التردد التي صُممت من أجلها، مثل LTE وGNSS، ولكنها قد لا تكون مُحسّنة لنطاقات الموجات المليمترية المستخدمة في تطبيقات الجيل الخامس المتقدمة.

سهولة التركيب

إن توفر خيارات التركيب المتنوعة يجعل هوائيات القرص أسهل في التركيب والتركيب. طرق التركيب الأكثر شيوعًا هي التركيب بالمغناطيس، والتركيب على عمود، والتركيب بالشريط اللاصق، والتركيب من خلال الفتحة.

دعم متعدد النطاقات

بالإضافة إلى ذلك، فهي قادرة على العمل عبر نطاقات تردد مختلفة كما نرى بالفعل، مما يساعد المستخدمين على تقليل الحاجة إلى هوائيات منفصلة لأنظمة مختلفة. وهذا ما يجعل هوائيات القرص الخيار الأفضل للعديد من المهام.

والآن دعونا نلقي نظرة على اعتبارات أداء هوائيات القرص.

مراعاة الأداء 

عندما نتحدث عن هوائيات القرص، من المهم جدًا مراعاة أداء هوائيات القرص. قد تسأل، كيف يمكن قياس أداء هوائي القرص؟ للحصول على إجابة لهذا السؤال، نحتاج إلى تحليل بعض معلمات الهوائي، بما في ذلك الكسب والاستقطاب والكفاءة. دعونا نرى ما هي هذه الأشياء وكيف تؤثر على الأداء.

المكاسب: يصف مصطلح كسب الهوائي مقدار الطاقة التي يتم إرسالها في اتجاه ذروة الإشعاع إلى مصدر متساوي الخواص. إذا نظرت إلى ورقة البيانات الخاصة بالهوائي، سترى عادةً وحدات كسب الهوائي مدرجة بوحدة الديسيبل أو dBi. يتم تحسين هوائيات القرص لمختلف النطاقات، حيث تقدم -1dBi إلى 8dBi وفقًا لمتطلباتها وتصميمها.

الاستقطاب: يُعرَّف استقطاب الهوائي بأنه اتجاه المجالات الكهرومغناطيسية التي ينتجها الهوائي عندما تشع الطاقة بعيداً عنه. وتحدد هذه المجالات الاتجاه الذي تتحرك فيه الطاقة بعيداً عن الهوائي أو تستقبله. يشير الاستقطاب الرأسي إلى تذبذب المجال الكهربي للهوائي على المستوى الرأسي، بينما يشير الاستقطاب الأفقي إلى التذبذب على المستوى الأفقي. تكون نطاقات هوائي القرص خطية ومستقطبة عمودياً.

الكفاءة: كفاءة الهوائي هي نسبة الطاقة الواصلة إلى الهوائي بالنسبة إلى الطاقة المشعة من الهوائي. الهوائي ذو الكفاءة العالية تشع معظم الطاقة الموجودة عند مدخل الهوائي بعيداً. أما الهوائي ذو الكفاءة المنخفضة فيمتص معظم الطاقة الموجودة في الهوائي كفاقد داخل الهوائي أو تنعكس بعيداً بسبب عدم تطابق المعاوقة. توفر هوائيات القرص كفاءة ممتازة خاصة عند الترددات العالية.

استخدام هوائي القرص في نظام الملاحة

تلعب هوائيات القرص دوراً حاسماً في أنظمة الملاحة من خلال تكاملها مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). الغرض من هذه الأنواع من الهوائيات هو التقاط وتعزيز الإشارات التي ترسلها الأقمار الصناعية. يلتقط هوائي القرص إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ويضخّمها لاستقبالها بدقة من قبل الأجهزة المتصلة. كثيراً ما تظهر هوائيات القرص في السيارات الحديثة لتمكين الملاحة السلسة أثناء القيادة. ومن هنا، يمكننا فهم أهمية هوائيات القرص في نظام الملاحة الحديث.

تركيب هوائيات القرص

إذا نظرنا إلى طرق تركيب هوائيات القرص، فقد تم تصميم طرق وضعها وتركيبها لزيادة أدائها إلى أقصى حد، مع الحفاظ على سهولة الاستخدام. يتم وضع هذه الهوائيات Comm فقط على سطح المركبات، لضمان استقبال الإشارة.

للتركيب الآمن، هناك العديد من الخيارات المتاحة. قد يتم تركيبها باستخدام حوامل مغناطيسية لأنها مريحة وسهلة الإزالة. يتم تركيب بعض هوائيات القرص بواسطة حوامل لاصقة لأنها توفر تركيباً سهلاً وسريعاً على أسطح التركيب. ومع ذلك، لن يكون من السهل إزالة الهوائي بسهولة وقد يفقد قدرته على الالتصاق عند إعادة تركيبه. لتركيب أكثر ثباتاً ومتانةً، يُفضل خيار التركيب عبر الفتحة. يُطلق على الهوائيات المثبتة من خلال الفتحة أيضاً "هوائيات التركيب عبر الفتحة". يتضمن التركيب حفر ثقب عبر سطح التركيب، بقطر بحيث يتناسب "المسمار" بشكل مثالي وملائم من خلال الثقب.

تضمن كل من هذه الطرق أداءً موثوقاً للهوائي. اختر تقنية تركيب جيدة عند اختيار هوائي القرص في المرة القادمة.

يوفر Tesswave خدمة هوائي القرص الهوائي المخصص

Tesswave Technology هي شركة بارزة في تصميم وتصنيع وتوريد حلول الهوائيات اللاسلكية. تضمن الشركة التي تشتهر بقدراتها القوية وخبرتها التصنيعية الواسعة منتجات ذات جودة عالية ومتسقة. تُعد هوائيات Puck أحد حلول الهوائيات المتخصصة التي تقدمها شركة Tesswaves لمجموعة واسعة من التطبيقات.

الخاتمة

باختصار، توفر هوائيات القرص حلولاً موثوقة وطويلة الأمد لمجموعة من الاستخدامات، بما في ذلك الأتمتة الصناعية وإنترنت الأشياء ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يضمن بناء هوائيات العفريت مقاومة العناصر البيئية مثل المطر والرياح والغبار والتآكل، بينما يسمح نطاق التردد الواسع بالاتصال الموثوق به في ظروف مختلفة. إنها سهلة الاستخدام والتركيب مع الكثير من الخيارات للتركيب. إنها تتميز بأنها خيار مثالي للاتصال اللاسلكي عالي الأداء communication، مما يثبت قيمتها في كل من الإعدادات التجارية والصناعية communication.