وجِّه مصفوفةً من 16 عنصرًا واقرأ نمط إشعاعها في المِنصّة التفاعلية، وتوقَّع — قبل أن تقرأ من الشاشة — أين تشير الحزمة الرئيسية، وكم عرضها، والتباعد الذي يظهر عنده أول فصٍّ شبكي.
لا تدور المصفوفة على محرّك: مُدرَّجٌ طوري خطّي عبر N عنصرًا ثابتًا — β_n = -n k d sin θ_0 — يوجِّه عامل المصفوفة المجموع إلى أي زاوية θ_0 تختارها. وقراءة اتّجاه الحزمة الرئيسية، وعرض الحزمة عند نصف القدرة (الذي يضيق بمقدار 0.886 λ/(N d))، والتباعد الذي يظهر عنده فصٌّ شبكي ثانٍ غير مرغوب هي كيف تعرف ما تقدّمه المصفوفة وما تكلّفه.
افتح المِنصّة. تفتح على مصفوفةٍ منتظمة في الاتّجاه العمودي (broadside) عند d = 0.5 λ، فزرّ «إعادة الضبط» يقرّبك من هنا. ولهذه التجربة اضبط عدد العناصر على N = 16، والتدرّج (taper) على منتظم، والعنصر على متماثل الخواص. تُسمّي كل خطوة المؤشّر الوحيد الذي تُغيّره؛ واترك ما عداه كما هو.
Elements N -> 16 Spacing d -> 0.5 lambda Taper -> uniform
Element -> isotropic Steering angle th0 -> 0 deg (change only in Step 1)
راقب قراءة الحزمة الرئيسية، وقراءة عرض الحزمة، وقراءة الطور لكل عنصر بجانب مخطّط النمط — كل رقم تتوقّعه مطبوع هناك.
اضبط زاوية التوجيه على θ_0 = 30°، مع إبقاء N = 16 وd = 0.5 λ. التوجيه مُدرَّجٌ طوري، لا دوران. توقَّع الزاوية التي تشير إليها الحزمة الرئيسية للنمط المحسوب، ثم اقرأ قراءة الحزمة الرئيسية.
تشير الحزمة الرئيسية للنمط المقيس إلى 30° بالضبط — وضعها هناك مُدرَّجٌ طوري مقداره β = -90° لكل عنصر (-k d sin 30° عند d = 0.5 λ)، دون تدوير أي شيء.
أعِد زاوية التوجيه إلى الاتّجاه العمودي، θ_0 = 0°، مع بقاء N = 16 وd = 0.5 λ وتدرّجٍ منتظم. عرض الحزمة عند نصف القدرة لمصفوفةٍ منتظمة يقارب 0.886 λ/(N d). توقَّع العرض بالدرجات، ثم اقرأ قراءة عرض الحزمة (العرض بين نقطتَي -3 dB).
قراءة عرض الحزمة نحو 6.36° — وهو العرض بين نقطتَي -3 dB المحدّدتين على النمط المحسوب، مطابقًا 0.886 λ/(N d) عند N = 16. ضاعِف N فينقسم هذا العرض إلى نصفه.
ما دمتَ في الاتّجاه العمودي، θ_0 = 0°، زِد تباعد العناصر d ببطء. يظهر فصٌّ شبكي ثانٍ بكامل الارتفاع بمجرّد أن d/λ > 1/(1 + |sin θ_0|). توقَّع التباعد الذي يظهر عنده أول فصٍّ شبكي في الاتّجاه العمودي، ثم مرِّر d وترقّبه.
في الاتّجاه العمودي sin θ_0 = 0، فالحدّ هو d/λ = 1/(1 + 0) = 1: لا يظهر أول فصٍّ شبكي إلّا حين يبلغ التباعد طول موجةٍ كاملًا، d = 1 λ — لا λ/2. وλ/2 هو الافتراضي المعتاد لأنّه التباعد الوحيد الآمن عند كل زاوية توجيه: يضيق الحدّ إلى λ/2 عند الاتّجاه المحوري (endfire) فقط.
كل ما سبق ينتظرك في المِنصّة. مرِّر زاوية التوجيه وراقب الحزمة تتأرجح بالطور وحده، وأضِف عناصر وراقب الحزمة تضيق، ووسِّع التباعد لتُنمي فصًّا شبكيًّا، وبدّل التدرّج لتقايض فصًّا جانبيًّا أخفض بحزمةٍ أعرض.
- وجّهتَ الحزمة الرئيسية إلى 30° بمُدرَّجٍ طوري مقداره β = -90° لكل عنصر — دون تدوير
- قرأتَ عرض الحزمة عند نصف القدرة، نحو 6.36°، مطابقًا 0.886 λ/(N d)
- وجدتَ حدّ الفصّ الشبكي في الاتّجاه العمودي عند طول موجةٍ كامل، d/λ = 1/(1 + |sin θ_0|) = 1 — لا λ/2
- كل قيمة توقّعتها هي حساب عامل المصفوفة الخاص بالعرض نفسه، لا صورة تقريبية