१. अँटेनांची ओळख
आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अँटेना ही मोकळी जागा आणि ट्रान्समिशन लाईन यांच्यामधील एक संक्रमण रचना आहे. ट्रान्समिशन लाईन ही समाक्षीय (coaxial) लाईन किंवा पोकळ नळीच्या (वेव्हगाईड) स्वरूपात असू शकते, जिचा उपयोग विद्युतचुंबकीय ऊर्जा एका स्रोतापासून अँटेनापर्यंत किंवा अँटेनापासून रिसीव्हरपर्यंत प्रसारित करण्यासाठी केला जातो. यांपैकी पहिल्याला ट्रान्समिटिंग अँटेना (transmitting antenna) आणि दुसऱ्याला रिसिव्हिंग अँटेना (receiving antenna) म्हणतात.अँटेना.
आकृती १ विद्युत चुंबकीय ऊर्जा प्रसारण मार्ग
आकृती १ च्या ट्रान्समिशन मोडमधील अँटेना प्रणालीचे ट्रान्समिशन, आकृती २ मध्ये दर्शविल्याप्रमाणे थेव्हेनिन समतुल्याने दर्शविले जाते, जिथे स्रोत एका आदर्श सिग्नल जनरेटरने, ट्रान्समिशन लाइन Zc वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा असलेल्या रेषेने आणि अँटेना ZA भाराने [ZA = (RL + Rr) + jXA] दर्शविला जातो. भार प्रतिरोध RL अँटेनाच्या संरचनेशी संबंधित वहन आणि पराविद्युत हानी दर्शवतो, तर Rr अँटेनाचा प्रारण प्रतिरोध दर्शवतो आणि प्रतिबाधा XA अँटेनाच्या प्रारणाशी संबंधित प्रतिबाधेचा काल्पनिक भाग दर्शवण्यासाठी वापरली जाते. आदर्श परिस्थितीत, सिग्नल स्रोताद्वारे निर्माण झालेली सर्व ऊर्जा प्रारण प्रतिरोध Rr मध्ये हस्तांतरित केली पाहिजे, जी अँटेनाची प्रारण क्षमता दर्शवण्यासाठी वापरली जाते. तथापि, व्यावहारिक उपयोगांमध्ये, ट्रान्समिशन लाइन आणि अँटेनाच्या वैशिष्ट्यांमुळे वाहक-पराविद्युत हानी होते, तसेच ट्रान्समिशन लाइन आणि अँटेनामधील परावर्तनामुळे (विसंगतीमुळे) हानी होते. स्त्रोताचा अंतर्गत प्रतिबाधा विचारात घेऊन आणि ट्रान्समिशन लाइन व परावर्तन (विसंगती) हानीकडे दुर्लक्ष करून, कॉन्जुगेट मॅचिंग अंतर्गत अँटेनाला कमाल शक्ती प्रदान केली जाते.
आकृती २
ट्रान्समिशन लाईन आणि अँटेना यांच्यातील विसंगतीमुळे, इंटरफेसवरून परावर्तित झालेली तरंग स्रोताकडून अँटेनावर येणाऱ्या आपाती तरंगावर अध्यारोपित होऊन एक स्थायी तरंग तयार होते, जी ऊर्जेचे केंद्रीकरण आणि साठवण दर्शवते आणि एक वैशिष्ट्यपूर्ण अनुनादी उपकरण आहे. एक वैशिष्ट्यपूर्ण स्थायी तरंगाचा नमुना आकृती २ मध्ये तुटक रेषेने दाखवला आहे. जर अँटेना प्रणालीची रचना योग्यरित्या केली नसेल, तर ट्रान्समिशन लाईन वेव्हगाईड आणि ऊर्जा प्रसारण उपकरणाऐवजी मोठ्या प्रमाणावर ऊर्जा साठवण घटक म्हणून कार्य करू शकते.
ट्रान्समिशन लाईन, अँटेना आणि स्थायी लहरींमुळे होणारे नुकसान अवांछित असते. कमी-नुकसानीच्या ट्रान्समिशन लाईन्सची निवड करून लाईनचे नुकसान कमी केले जाऊ शकते, तर आकृती २ मध्ये RL ने दर्शविलेला नुकसान प्रतिरोध कमी करून अँटेनाचे नुकसान कमी केले जाऊ शकते. अँटेनाच्या (लोडच्या) इम्पेडन्सला लाईनच्या कॅरॅक्टरिस्टिक इम्पेडन्सशी जुळवून स्थायी लहरी कमी केल्या जाऊ शकतात आणि लाईनमधील ऊर्जा साठवण कमी केली जाऊ शकते.
वायरलेस सिस्टीममध्ये, ऊर्जा प्राप्त करण्याव्यतिरिक्त किंवा प्रसारित करण्याव्यतिरिक्त, विशिष्ट दिशांमध्ये उत्सर्जित ऊर्जा वाढवण्यासाठी आणि इतर दिशांमध्ये उत्सर्जित ऊर्जा कमी करण्यासाठी अँटेनांची सामान्यतः आवश्यकता असते. त्यामुळे, शोधक उपकरणांव्यतिरिक्त, अँटेनांचा वापर दिशादर्शक उपकरणे म्हणूनही केला पाहिजे. विशिष्ट गरजा पूर्ण करण्यासाठी अँटेना विविध स्वरूपाचे असू शकतात. ते एक तार, एक ॲपर्चर, एक पॅच, एक घटक संच (ॲरे), एक परावर्तक, एक भिंग इत्यादी असू शकतात.
वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीममध्ये, अँटेना हे सर्वात महत्त्वाच्या घटकांपैकी एक आहेत. अँटेनाची चांगली रचना सिस्टीमच्या गरजा कमी करू शकते आणि सिस्टीमची एकूण कार्यक्षमता सुधारू शकते. याचे एक उत्तम उदाहरण म्हणजे टेलिव्हिजन, जिथे उच्च-कार्यक्षमतेचे अँटेना वापरून प्रसारणाचे रिसेप्शन सुधारले जाऊ शकते. कम्युनिकेशन सिस्टीमसाठी अँटेनांचे महत्त्व तेच आहे, जे माणसांसाठी डोळ्यांचे असते.
२. अँटेना वर्गीकरण
हॉर्न अँटेना हा एक समतल अँटेना आहे, जो एक मायक्रोवेव्ह अँटेना असून त्याचा छेद वर्तुळाकार किंवा आयताकृती असतो आणि तो वेव्हगाईडच्या शेवटी हळूहळू रुंद होत जातो. हा मायक्रोवेव्ह अँटेनाचा सर्वात जास्त वापरला जाणारा प्रकार आहे. त्याचे रेडिएशन क्षेत्र हॉर्नच्या छिद्राच्या आकारावर आणि प्रसारणाच्या प्रकारावर अवलंबून असते. त्यापैकी, हॉर्नच्या भिंतीचा रेडिएशनवरील प्रभाव भौमितिक विवर्तनाच्या तत्त्वाचा वापर करून मोजला जाऊ शकतो. जर हॉर्नची लांबी बदलली नाही, तर हॉर्नचा उघडण्याचा कोन वाढल्याने छिद्राचा आकार आणि वर्ग कला फरक वाढेल, परंतु छिद्राच्या आकारानुसार गेन बदलणार नाही. जर हॉर्नचा फ्रिक्वेन्सी बँड वाढवायचा असेल, तर हॉर्नच्या मानेकडील आणि छिद्राजवळील परावर्तन कमी करणे आवश्यक आहे; छिद्राचा आकार वाढल्याने परावर्तन कमी होईल. हॉर्न अँटेनाची रचना तुलनेने सोपी असते आणि रेडिएशन पॅटर्न देखील तुलनेने सोपा आणि नियंत्रित करण्यास सोपा असतो. तो सामान्यतः मध्यम दिशात्मक अँटेना म्हणून वापरला जातो. विस्तृत बँडविड्थ, कमी साइड लोब आणि उच्च कार्यक्षमता असलेले पॅराबोलिक रिफ्लेक्टर हॉर्न अँटेना अनेकदा मायक्रोवेव्ह रिले कम्युनिकेशनमध्ये वापरले जातात.
२. मायक्रोस्ट्रिप अँटेना
मायक्रोस्ट्रिप अँटेनाची रचना सामान्यतः डायलेक्ट्रिक सबस्ट्रेट, रेडिएटर आणि ग्राउंड प्लेन यांनी बनलेली असते. डायलेक्ट्रिक सबस्ट्रेटची जाडी तरंगलांबीपेक्षा खूपच कमी असते. सबस्ट्रेटच्या तळाशी असलेला धातूचा पातळ थर ग्राउंड प्लेनला जोडलेला असतो, आणि समोरच्या बाजूला फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियेद्वारे रेडिएटर म्हणून एका विशिष्ट आकाराचा धातूचा पातळ थर तयार केला जातो. गरजेनुसार रेडिएटरचा आकार अनेक प्रकारे बदलता येतो.
मायक्रोवेव्ह इंटिग्रेशन तंत्रज्ञान आणि नवीन उत्पादन प्रक्रियांच्या उदयामुळे मायक्रोस्ट्रिप अँटेनाच्या विकासाला चालना मिळाली आहे. पारंपरिक अँटेनांच्या तुलनेत, मायक्रोस्ट्रिप अँटेना केवळ आकाराने लहान, वजनाने हलके, कमी जाडीचे आणि सहज बसवता येण्यासारखे नाहीत, तर ते एकीकृत करण्यास सोपे, कमी खर्चाचे, मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी योग्य आहेत आणि त्यांच्यात विविध विद्युत गुणधर्मांचे फायदेही आहेत.
वेव्हगाईड स्लॉट अँटेना हा एक असा अँटेना आहे जो रेडिएशन मिळवण्यासाठी वेव्हगाईड रचनेतील स्लॉट्सचा वापर करतो. यात सामान्यतः दोन समांतर धातूच्या प्लेट्स असतात, ज्यांच्यामध्ये एक अरुंद फट असते आणि त्यातून एक वेव्हगाईड तयार होतो. जेव्हा विद्युतचुंबकीय लहरी वेव्हगाईडच्या फटीतून जातात, तेव्हा अनुनादाची घटना घडते, ज्यामुळे फटीजवळ एक तीव्र विद्युतचुंबकीय क्षेत्र निर्माण होऊन रेडिएशन साधले जाते. त्याच्या साध्या रचनेमुळे, वेव्हगाईड स्लॉट अँटेना ब्रॉडबँड आणि उच्च-कार्यक्षमतेचे रेडिएशन साधू शकतो, त्यामुळे मायक्रोवेव्ह आणि मिलिमीटर वेव्ह बँड्समधील रडार, कम्युनिकेशन, वायरलेस सेन्सर्स आणि इतर क्षेत्रांमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. उच्च रेडिएशन कार्यक्षमता, ब्रॉडबँड वैशिष्ट्ये आणि चांगली हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता हे त्याचे फायदे आहेत, त्यामुळे अभियंते आणि संशोधकांमध्ये तो लोकप्रिय आहे.
बायकोनिकल अँटेना हा एक ब्रॉडबँड अँटेना आहे, ज्याची रचना बायकोनिकल असते आणि तो विस्तृत फ्रिक्वेन्सी प्रतिसाद व उच्च रेडिएशन कार्यक्षमतेसाठी ओळखला जातो. बायकोनिकल अँटेनाचे दोन शंकूच्या आकाराचे भाग एकमेकांशी सममित असतात. या रचनेमुळे, विस्तृत फ्रिक्वेन्सी बँडमध्ये प्रभावी रेडिएशन साध्य करता येते. याचा उपयोग सामान्यतः स्पेक्ट्रम विश्लेषण, रेडिएशन मापन आणि EMC (इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कंपॅटिबिलिटी) चाचणी यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये केला जातो. यात उत्तम इम्पेडन्स मॅचिंग आणि रेडिएशन वैशिष्ट्ये असून, अनेक फ्रिक्वेन्सी कव्हर करण्याची आवश्यकता असलेल्या ॲप्लिकेशन परिस्थितींसाठी तो योग्य आहे.
स्पायरल अँटेना हा सर्पिलाकार रचना असलेला एक ब्रॉडबँड अँटेना आहे, जो विस्तृत फ्रिक्वेन्सी प्रतिसाद आणि उच्च रेडिएशन कार्यक्षमतेसाठी ओळखला जातो. स्पायरल अँटेना सर्पिलाकार वेटोळ्यांच्या रचनेद्वारे पोलरायझेशन डायव्हर्सिटी आणि वाइड-बँड रेडिएशन वैशिष्ट्ये साध्य करतो आणि तो रडार, उपग्रह संचार आणि वायरलेस संचार प्रणालींसाठी उपयुक्त आहे.
अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:
पोस्ट करण्याची वेळ: १४ जून २०२४

