या अध्यायात अँटेनाच्या प्रारण शलाकांच्या मापदंडांवर चर्चा केली आहे, ज्यामुळे आपल्याला शलाकेची वैशिष्ट्ये समजण्यास मदत होते.
बीम क्षेत्र
मानक व्याख्येनुसार: “जर प्रारण तीव्रता P(θ,ϕ) ही ΩA या घन कोनावर तिच्या कमाल मूल्यावर राहत असेल आणि इतरत्र शून्य असेल, तर शलाका क्षेत्रफळ म्हणजे तो घन कोन होय, ज्यामधून अँटेनाद्वारे उत्सर्जित होणारी सर्व शक्ती जाते.”
अँटेनामधून उत्सर्जित होणारा शलाका एका विशिष्ट घन कोनामध्ये उत्सर्जित होतो, जिथे प्रारणाची तीव्रता सर्वाधिक असते. या घन शलाका कोनाला शलाका क्षेत्र म्हणतात आणि ते ΩA ने दर्शवले जाते.
या घन कोन ΩA च्या आत, प्रारण तीव्रता P(θ,ϕ) स्थिर आणि कमाल असावी, आणि इतरत्र शून्य असावी. म्हणून, एकूण उत्सर्जित शक्ती खालीलप्रमाणे दिली जाते:
उत्सर्जित शक्ती = P(θ,ϕ)⋅ΩA (वॅट्स)
बीम अँगल सामान्यतः मुख्य लोबच्या अर्ध-शक्ती बिंदूंमधील घन कोनाला सूचित करतो.
गणितीय अभिव्यक्ती
बीमच्या क्षेत्रफळाचे गणितीय सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:
जिथे विभेदक घन कोन आहे:
dΩ=sinθdθdϕ
येथे, Pn(θ,ϕ) ही सामान्यीकृत विकिरण तीव्रता आहे.
• ΩA घन बीम कोन (बीम क्षेत्रफळ) दर्शवितो.
• θ हे कोनीय स्थितीचे एक फलन आहे.
• ϕ हे त्रिज्यीय अंतराचे एक फलन आहे.
युनिट
बीम क्षेत्रफळाचे एकक आहेस्टेरॅडियन (sr).
बीम कार्यक्षमता
मानक व्याख्येनुसार: “शलाका कार्यक्षमता म्हणजे मुख्य शलाकेच्या क्षेत्रफळाचे एकूण उत्सर्जित शलाका क्षेत्रफळाशी असलेले गुणोत्तर.”
अँटेनाद्वारे उत्सर्जित होणारी ऊर्जा त्याच्या दिशात्मकतेवर अवलंबून असते. ज्या दिशेने अँटेना सर्वाधिक शक्ती उत्सर्जित करतो, त्या दिशेची कार्यक्षमता सर्वाधिक असते, तर काही ऊर्जा साइड लोब्समध्ये वाया जाते. मुख्य बीममधील कमाल उत्सर्जित ऊर्जा आणि किमान हानीसह एकूण उत्सर्जित ऊर्जा यांच्या गुणोत्तराला बीम कार्यक्षमता म्हणतात.
गणितीय अभिव्यक्ती
शलाका कार्यक्षमतेचे गणितीय सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:
जिथे
•ηB ही शलाका कार्यक्षमता (परिमाणहीन) आहे.
• ΩMB हा मुख्य बीमचा घन कोन (बीमचे क्षेत्रफळ) आहे.
• ΩA हा एकूण उत्सर्जित शलाकेचा घन कोन आहे.
अँटेना ध्रुवीकरण
अनुप्रयोगाच्या गरजेनुसार अँटेना वेगवेगळ्या ध्रुवीकरणांसह डिझाइन केले जाऊ शकतात, जसे की रेखीय किंवा वर्तुळाकार ध्रुवीकरण. ध्रुवीकरणाचा प्रकार रिसेप्शन किंवा ट्रान्समिशन दरम्यान अँटेनाच्या बीमची वैशिष्ट्ये आणि ध्रुवीकरण स्थिती निश्चित करतो.
रेषीय ध्रुवीकरण
जेव्हा विद्युतचुंबकीय लहरीचे प्रसारण किंवा ग्रहण होते, तेव्हा तिच्या प्रसारणाची दिशा बदलू शकते. रेषीय ध्रुवीकृत अँटेना विद्युत क्षेत्र सदिशाला एका निश्चित प्रतलात मर्यादित ठेवतो, ज्यामुळे ऊर्जा एका विशिष्ट दिशेत केंद्रित होते आणि इतर दिशांना दाबले जाते. म्हणूनच, रेषीय ध्रुवीकरणामुळे अँटेनाची दिशात्मकता सुधारण्यास मदत होते.
वर्तुळाकार ध्रुवीकरण
वर्तुळाकार ध्रुवीकृत तरंगात, विद्युत क्षेत्र सदिश वेळेनुसार फिरतो, आणि त्याचे लंब घटक आयामात समान व ९०° कलाबाह्य असतात, ज्यामुळे त्याला कोणतीही निश्चित दिशा नसते. वर्तुळाकार ध्रुवीकरण बहुमार्गी परिणामांना प्रभावीपणे कमी करते आणि म्हणूनच जीपीएससारख्या उपग्रह संप्रेषणामध्ये याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
क्षैतिज ध्रुवीकरण
क्षैतिज ध्रुवीकृत लहरी पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून परावर्तित होण्याची अधिक शक्यता असते, ज्यामुळे सिग्नल क्षीण होतो, विशेषतः १ GHz पेक्षा कमी वारंवारतेवर. उत्तम सिग्नल-टू-नॉईज रेशो मिळवण्यासाठी टेलिव्हिजन सिग्नल प्रसारणामध्ये सामान्यतः क्षैतिज ध्रुवीकरणाचा वापर केला जातो.
उभ्या ध्रुवीकरण
उभ्या ध्रुवीकरणाच्या कमी वारंवारतेच्या लहरी जमिनीवरील लहरींच्या प्रसारासाठी फायदेशीर असतात. आडव्या ध्रुवीकरणाच्या तुलनेत, उभ्या ध्रुवीकरणाच्या लहरींवर पृष्ठभागावरील परावर्तनाचा कमी परिणाम होतो आणि म्हणूनच मोबाईल संप्रेषणामध्ये त्यांचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो.
प्रत्येक ध्रुवीकरण प्रकाराचे स्वतःचे फायदे आणि मर्यादा आहेत. आरएफ प्रणाली डिझाइनर विशिष्ट प्रणालीच्या गरजेनुसार योग्य ध्रुवीकरण मुक्तपणे निवडू शकतात.
अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:
पोस्ट करण्याची वेळ: २४-एप्रिल-२०२६
