المل للاول : توصي المريع
1--2- الهدف من المشروع : 020661 7ه ا6023
تصميم وتنفيذ برنامج دراسة توزع الهوائيات يضمن ما يلي :
ع خدمة مثالية : من حيث إيجاد التوزع المثالي للهوائيات بحيث تقدم تغطية شاملة للمنطقة المدروسة
ع( تنوع الهوائيات الذي يسمح بإعطاء مرونة وكفاءة لدراسة التوزع
ع( تحديد كفاءة كثافة استطاعة الموجات المنبعثة من الهوائيات عند نقاط الاستقبل
ع( دراسة تأثيرات كثافة الاستطاعة المشعة من الهوائيات على البيئة المحيطة وذلك بتحديد المساحة التي تتجاوز فيها
كثافة الاستطاعة قيم محددة
ع تحديد استطاعة البث المستفادة منها والتحكم بمقدار الاستطاعة الفائضة بحسب الحالات المدروسة
ع يمكن استخدامه لأهداف تعليمية
را قصل رثاي
( كسدلا عنا08ع دعا 116)
2-- مقدمة : 02000200
تعد الأمواج الكهر ومغناطيسية أحد أهم الاكتشافات العلمية في العصر الحديث ؛ فهي التي تنقل العديد من إشارات
المعلومات والصوت والصور عبر الأثير ولملايين الأميال من جميع أنحاء العالم ؛ فهنالك العديد من الأجهزة التي تعتمد
ٍز أجهزة التلفاز :
ع[ الهواتف النقالة
[ محطات البث الميكروي والرادار
2-- الموجات الكهرومغناطيسية : 10/2765 8086116 1013ماع 76
المجال الكهرومغناطيسي يتكون من مجال كهربائي (لا18] 1612ع) ومجال مغناطيسي (161] 1/1350212) يوجد
هذان المجالان في كل الدوائر الكهربائية لأن أي موصل يحمل التيار الكهربائي يولد مجال مغناطيسي حول الموصل وأي
نقطتين بينهما فرق جهد يولدان مجال كهربائي ؛ هذان المجالان يحتويان على طاقة عادة ماتبقى داخل الدائرة
إذا خرجت هذه الطاقة خارج الدائرة فهذا يعني أنه قد تم بثها بشكل جزئي وهذا غير مرغوب فيه لأنها تسبب تداخلاً مع
الأجهزة الإلكترونية الأخرى الموجودة في الجوار ويسمى هذا التداخل اع (ععض616ع101 عمع و6 82010) إذا
في حالة المرسل الراديوي فأن الهوائي يجب أن يبث طاقة الموجة بشكل حر حيث يتم تصميم الهوائي بحيث لا يسمح
بعودة طاقة الموجة الكهر ومغناطيسية مرة أخرى إلى الدائرة
الشكل (1-2) شكل الموجة الكهرومغناطيسية
يرمز للمجال الكهربائي بالرمز (ع) وللمجال المغناطيسي بالرمز (1) واتجاه الانتشار يكون عمودية على كلا المجالين
وكلا المجالين متعامد على الآخر
الشكل (2-2) تعامد المجالين الكهربائي والمغناطيسي
التاعات الكهر ومغناطيسية تحدد باتجاه المجال الكهربائي [13 في الشكل )2 -2) الموجة لها قطبية عمودي كما سنرى
لاحقاً فأن اتجاه الهوائي يحدد القطبية ؛ الهوائي العمودي ينتج موجة مستقطبة عمودياً
تبنى الشبكات اللاسلكية للسماح للإشارة اللاسلكية بالانتشار ضمن مستويات أفقية وعمودية حيث يشير الاستقطاب إلى
اتجاه الحقل الكهربائي للأمواج اللاسلكية
له إذا كان الحقل الكهربائي أفقياً يقل عن الهوائي أنه مستقطب أفقياً ؛
ل إذا كان الحقل الكهربائي عمودياً يقال عن الهوائي أنه مستقطب عمودياً
الشكل (3-2) الاستقطاب الأفقي والعامو دي
2--2- مقدمة الموجة : دومع عنر2//ا
إذا تم بث الموجة الكهر ومغناطيسية بشكل متساوي في جميع الاتجاهات في الفراغ من نقطة فأن مقدمة موجة كروية
يسمى هذا المصدر نقطة مصدر 10م0 150 َ
مقدمة الموجة 3001 1/0/37/6_تعرف بأنها المستوي الذي يجمع كل النقاط التي لها نفس الطور
الشكل (4-2) مقدمة الموجة
في الشكل السابق يوجد أربع مقدمات موجة تبعد كل مقدمة عن الأخرى مسافة تابتة (0 ) ؛ نقطة المصدر تبث بشكل
متساوي في جميع الاتجاهات حيث تسير الموجة بسرعة الضوء بحيث تصل الطاقة إلى المستوى المبين عند مقدمة
الموجة
شدة القدرة (7 1211/0 )م عند مقدمة الموجة الأولى تتناسب بشكل عكسي مع مربع المسافة بواحدة المتر
إذا كانت النقطة التي تقع على سطح مقدمة الموجة الثانية لها ضعف المسافة لمقدمة الموجة الأولى من المصدر فأن شدة
القدرة عند الثانية هي ربع شدة القدرة عند الأولى
2--3- الانعكاس : 8611660600
كما ينعكس الضوء بواسطة المرآة فأن الموجات الكهرو مغناطيسية تنعكس بواسطة أي وسط موصل مثل المعادن أو سطح
الأرض ؛ حيث تكون زاوية السقوط مساوية لزاوية الانعكاس
ب يخ حلم ئها رب
عسر ا >
الشكل (5-2) انعكاس الموجات الكهرومغناطيسية عن سطح الأرض
ومن الملاحظ إن هنالك تغير في الطور بين الموجة الساقطة والمنعكسة كما نرى في الفرق بين اتجاهي الاستقطاب ؛
الموجة الساقطة والمنعكسة يوجد بينهما فرق في الطور (180) درجة
الانعكاس الكامل يحدث في حالة الموصلات النظرية التامة وعندما يكون المجال الكهربائي متعامد على السطح العاكس
وفي هذه الحالة تكون قيمة معامل الانعكاس :
ع : شدة المجال الكهربائي الساقط
'ع : شدة المجال الكهربائي المنعكس
قيمة معامل الانعكاس أقل من الواحد بسبب :
ه امتصاص جزء من الطاقة من قبل الموصل غير التام
لأن جزء من الطاقة سينتشر داخل السطح العاكس
هذه المناقشة صحيحة :
ه عندما يكون المجال الكهربائي غير متعامد على السطح العاكس
ه عندما يكون المجال الكهربائي موازي بشكل كامل للسطح العاكس :
فأن المجال الكهربائي سيحدث له قصر 000 500+1) وستبدد كل الطاقة الكهرومغناطيسية على شكل تيارات سطحية في
الموصل ؛ إذا كان المجال الكهربائي موازي بشكل جزئي للسطح فأنه سيحدث قصر جزئي
عندما يكون السطح العاكس منحني كما في حالة الهوائي الطبقي فأنه يمكن تحليل الموجة بالقوانين الضوئية مثل تركيز
الطاقة في البؤرة الخ
هذا صحيح بشكل خاص في حالة ترددات الموجات الدقيقة (ع/1/110:01/21)
هذا يحدث في الموجات الكهرومغناطيسية بشكل مشابه لانكسار الضوء يحدث الانكسار عندما تتنتقل الموجات من وسط
له كثافة معينة إلى وسط أخر مختلف الانكسار يحدث للضوء وللأمواج الراديوية
<ج ببموطمع
الشكل (6-2) انكسار الأمواج الراديوية
من الواضح إن قيمة معامل الانعكاس هي أقل من الواحد لأن جزء من الموجة ينتشر في السطح العاكس عند حدوث
الانكسا
ترتبط زاوية السقوط (,6) وزاوية الانكسار (و6) من خلال قانون سثل (بنرقا 5'اا506) :
:هو معامل الانكسار لوسط الموجة الساقطة
و : هو معامل الانكسار لوسط الموجة المنكسرة
قيمة معامل الانكسار المحيط للهواء المفرغ هي واحد بالضبط وتقريباً واحد للغلاف الجوي و 15 للزجاج و 133 للماء
2--5- الحيود : 0160686000
هو ظاهرة انحناء الموجات الكهرومغناطيسية التي تسير بخط مستقيم حول العوائق هذه الظاهرة تفسر بمبداً هايغنس
" كل نقطة على مقدمة الموجة الكروية يمكن اعتبارها كمصدر مقدمة موجة كروية ثانية "
هذا المبداً ذو أهمية لأنه يمكننا من تفسير الاستقبال الراديو خلف جبل أو مبنى مرتفع
لقاب عماك 8
الشكل (7-2) الحيود
نرى من الشكل (7-2) عملية الحيود التي تسمح بالاستقبال خلف جبل باستثناء منطقة صغيرة تسمى منطقة الظل
(©200 5118007) كما هو واضح في الشكل فأن الموجات الكهرومغناطيسية تحيد على القمة وجوانب العثق
تصبح مقدمات الموجات المباشرة التي تجاوزت العائق مصدر جديد لمقدمات موجات تملاً المنطقة الخالية
كلما قل التردد لهذه الموجات كلما أسرعت عملية الحيود ( أي تقل منطقة الظل )
3-2 انتشار الموجات الأرضية والفضائية : 81100ع38م080 10/216 50328 300 610000
هنالك أربع أنماط لنقل الموجات الراديوية من هوائي المرسل إلى هوائي المستقبل :
1- الموجات الأرضية 10/2776 650000
- الموجات الفضائية 10/376 502266
- الموجات السماوية 10/2176 /6ا5
4 - اتصالات الأقمار الصناعية 0016381100 620007 عاناا5216
كما ستررئ لاحقاً فأن تردد الموجة الراديوية له أهمية قصوى في تحديد أداء كل نوع من أنواع الانتشارات السابقة
2--1- انتشار الموجات الأرضية : 8100ع388م016 0/21/6ا 6101010
الشكل (8-2) انتشار الموجة الأرضية
الموجة الأرضية هي موجة راديوية تسير بشكل ملازم لسطح الأرض لذلك يشار لها أحياناً بالموجة السطحية ( 5017868
يجب أن يكون استقطاب الموجة الأرضية عمودياً ( المجال الكهربائي عمودي ) لأن الأرض ستقصر المجال الكهربائي
الأرضية مرتبط بشكل مباشر بالمعاوقة السطحية للأرض ؛ هذه المعاوقة هي دالة تعتمد تعتمد على الموصلية والتردد
إذا كان سطح الأرض عالي الموصلية فإن امتصاص الطاقة يقل وبالتالي الإضعاف سيقل لذلك فإن
انتشار الموجات هو افضل بكثير فوق سطح الماء خاصة الماء المالح من الانتشار فوق التضاريس الصحراوية الجافة
يزداد الفاقد من الموجة الأرضية بشكل سريع مع ازدياد التردد لهذا السبب فإن الموجات الأرضية ليست فعالة على التردد
على الرغم من ذلك فإن الموجات الأرضية هي وصلة اتصالات موئوة قَهَ لأن الاستقبل لا يد يتأثر بالتغيرات اليومية او
الفصلية التي تحدث على الموجات السماوية :