التوهين

لا يمكن تجنب التوهين في انتشار الترددات الراديوية. التوهين هو انخفاض قوة إشارة الترددات الراديوية. بتعبير أدق: عند انتشار الإشارة في وسط النقل، يتحول جزء من الطاقة إلى طاقة حرارية أو يمتصه وسط النقل، مما يؤدي إلى ضعف مستمر في قوة الإشارة. تُعرف هذه الظاهرة بالتوهين. انخفاض سعة إشارة قارئ UHF RFID بعد مرورها عبر الماء هو مثال على التوهين. يُرمز للتوهين العام بالرمز L (الفقد).

يحدث التوهين في انتشار الترددات الراديوية في الأماكن التالية:

• في الكابل - تعمل المقاومة بين الكابل والموصل على تحويل الترددات اللاسلكية إلى حرارة.
• يُعد تمدد الطاقة الناتج عن المسار في الهواء العامل الأكبر في الفشل، كما أن الغبار والمطر والضباب في الهواء ستؤدي إلى الفشل.
• ترتفع درجة حرارة المكونات السلبية في النظام، مما يؤدي إلى فشل إشارة الترددات اللاسلكية.
• تمت إضافتها بشكل مصطنع إلى النظام لتقليل الإخلاص (مفيد).

يكسب

1) كسب الترددات اللاسلكية

الكسب هو عكس التوهين، مما يؤدي إلى زيادة قوة إشارة الترددات الراديوية. يتم توليد كسب الترددات الراديوية (وليس كسب الهوائي) بواسطة الأجهزة النشطة. من المفهوم أنه لتضخيم الإشارة، يجب تزويدها بطاقة مناسبة. بشكل عام، يُعبر عن الكسب بالمعادلة التالية:

ومن بينهم، P_o يمثل القدرة الناتجة، و P_i يمثل القدرة المدخلة. قيمة الكسب بالديسيبل سالبة للتوهين و P_o أقل من P_i: قيمة الكسب بالديسيبل موجبة، وقيمة Po أكبر من قيمة P_iإذا تم تحقيق كسب إيجابي، فيجب إدخال طاقة خارجية وتزويدها لجهاز التضخيم لتحقيق تضخيم الإشارة.

يوضح الشكل أدناه مخططًا توضيحيًا للتوهين والتضخيم، حيث يتم توهين الإشارة بواسطة أجهزة سلبية لتقليل السعة وتوليد فقد حراري؛ بينما يتم تضخيم السعة بواسطة كسب الطاقة الذي توفره الأجهزة النشطة. تجدر الإشارة إلى أن تردد تشغيل الإشارة يظل ثابتًا بغض النظر عن التضخيم أو التوهين.

2) كسب الهوائي

عند الحديث عن كسب الهوائي، يجب التمييز بينه وبين كسب الترددات الراديوية، الذي يختلف تمامًا عن كسب إرسال الترددات الراديوية. يهدف كسب الهوائي إلى زيادة شدة الطاقة في اتجاه معين، وليس إلى زيادة إجمالي طاقته. تُعد الهوائيات عمومًا مكونات سلبية، ولا يمكنها توفير طاقة إضافية لتعزيز إشارة الترددات الراديوية. يوضح الشكل أدناه مخططًا تخطيطيًا لإشعاع هوائي ميكروويف على شكل وعاء. يكفي إرسال واستقبال الهوائي لتركيز كل الطاقة على الفص الرئيسي، دون أي زيادة جديدة في الطاقة.