मुख्य

अँटेना सिद्धांत – बीमविड्थ

अँटेनाच्या रेडिएशन पॅटर्नमध्ये, मुख्य लोब हा अँटेनाच्या मुख्य बीमला दर्शवतो, ज्यामधून जास्तीत जास्त आणि सर्वात केंद्रित ऊर्जा उत्सर्जित होते.

बीमविड्थ म्हणजे छिद्राची कोनीय रुंदी, ज्यामधून बहुतांश शक्ती उत्सर्जित होते. बीमविड्थचे वैशिष्ट्य दर्शवण्यासाठी वापरले जाणारे दोन मुख्य मापदंड म्हणजे हाफ-पॉवर बीमविड्थ (HPBW) आणि फर्स्ट नल बीमविड्थ (FNBW).

अर्ध-शक्ती बीमविड्थ (HPBW)

मानक व्याख्येनुसार, ज्या कोनीय अंतरावर मुख्य लोबच्या शिखरापासून रेडिएशन पॅटर्न अॅम्प्लिट्यूड 50% (म्हणजेच -3 dB) ने कमी होते, त्याला हाफ-पॉवर बीमविड्थ म्हणतात.

दुसऱ्या शब्दांत सांगायचे झाल्यास, बीमविड्थ म्हणजे तो प्रदेश ज्यावर अँटेना आपल्या शक्तीचा बहुतांश भाग उत्सर्जित करतो, जो पीक पॉवरच्या जवळील प्रदेशाशी संबंधित असतो. हाफ-पॉवर बीमविड्थ म्हणजे ती कोनीय श्रेणी, ज्यामध्ये अँटेनाच्या प्रभावी रेडिएशन फील्डमधील सापेक्ष शक्ती पीक पॉवरच्या ५०% पेक्षा जास्त असते.

एचपीबीडब्ल्यूचे भूमितीय स्पष्टीकरण

विकिरण आकृतिबंधावर, आरंभबिंदूपासून मुख्य लोबच्या दोन्ही बाजूंना अर्ध-शक्ती बिंदूंवर एक रेषा काढा. या दोन सदिशांमधील कोन म्हणजे अर्ध-शक्ती शलाका रुंदी (HPBW) होय. खालील आकृती ही संकल्पना स्पष्ट करण्यास मदत करते.

अर्ध_शक्ती_बिंदू

आकृतीमध्ये अँटेनाचा मुख्य लोब आणि मुख्य लोबवरील अर्ध-शक्ती बिंदू दाखवले आहेत.

गणितीय अभिव्यक्ती
अर्ध-शक्ती शलाका रुंदीसाठी अंदाजे सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

caf2eef9d243a25ea73ac5cc15426abb

जिथे:

•λ ही कार्यरत तरंगलांबी आहे,

•D हे अँटेना ॲपर्चरचे परिमाण आहे (सामान्यतः व्यास किंवा बाजूची लांबी).

अर्ध-शक्ती शलाका रुंदीचे (HPBW) एकक रेडियन किंवा अंश आहे.

पहिला शून्य बीमविड्थ (FNBW)

मानक व्याख्येनुसार, मुख्य लोबला लागून असलेल्या पहिल्या नलमधील कोनीय अंतराला फर्स्ट नल बीमविड्थ म्हणतात.

सोप्या भाषेत सांगायचे झाल्यास, FNBW म्हणजे मुख्य बीमच्या दोन्ही बाजूंच्या पहिल्या पॅटर्न नल्समधील कोनीय विस्तार होय.

FNBW चे भूमितीय स्पष्टीकरण

विकिरण आकृतिबंधाच्या आरंभबिंदूपासून, मुख्य शलाकेला स्पर्श करणाऱ्या रेषा दोन्ही बाजूंना काढा. या दोन स्पर्शरेषांमधील कोन म्हणजे पहिली शून्य शलाका रुंदी (FNBW) होय. खालील आकृती ही संकल्पना अधिक स्पष्टपणे दर्शविण्यास मदत करते.

अर्ध्या शक्तीच्या शलाकेची रुंदी

वरील आकृतीमध्ये रेडिएशन पॅटर्नवरील हाफ-पॉवर बीमविड्थ (HPBW) आणि फर्स्ट नल बीमविड्थ (FNBW) दाखवली आहे, ज्यामध्ये मुख्य लोब आणि साइड लोब दर्शवले आहेत.

गणितीय अभिव्यक्ती

पहिल्या शून्य शलाका रुंदी (FNBW) आणि अर्ध-शक्ती शलाका रुंदी (HPBW) यांच्यातील संबंध अंदाजे असा मांडता येतो:

b9c78df2a7dd9bbe0af8028f8abc8171

HPBW ≈ 70λ/D ही किंमत ठेवल्यास, आपल्याला मिळते:

9fbe819f73d9156af6f35162a47410b6

येथे λ ही तरंगलांबी आहे आणि D हे अँटेना ॲपर्चरचे परिमाण आहे.

युनिट

फर्स्ट नल बीमविड्थ (FNBW) चे एकक रेडियन (rad) किंवा अंश (°) आहे.

प्रभावी लांबी आणि प्रभावी क्षेत्र
अँटेनाच्या मापदंडांपैकी, प्रभावी लांबी आणि प्रभावी क्षेत्रफळ हे देखील अँटेनाच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्यास मदत करणारे महत्त्वाचे मापदंड आहेत.

प्रभावी लांबी
अँटेनाची प्रभावी लांबी त्याच्या ध्रुवीकरण कार्यक्षमतेचे वैशिष्ट्य दर्शवण्यासाठी वापरली जाते.

व्याख्याप्रभावी लांबी म्हणजे, अँटेनाच्या ध्रुवीकरणाच्या दिशेतील आपाती विद्युत क्षेत्राच्या तीव्रतेच्या आयामाशी, अँटेनाच्या प्राप्त करणाऱ्या टर्मिनल्सवरील ओपन-सर्किट व्होल्टेजच्या आयामाचे असलेले गुणोत्तर होय. जेव्हा एखादी आपाती तरंग अँटेनाच्या इनपुटपर्यंत पोहोचते, तेव्हा तिच्यामध्ये एक विशिष्ट विद्युत क्षेत्र तीव्रता असते, जिचा आयाम अँटेनाच्या ध्रुवीकरणावर अवलंबून असतो. सर्वोत्तम सिग्नल प्राप्तीसाठी, हे ध्रुवीकरण रिसीव्हर टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजच्या आयामाशी जुळणे आवश्यक असते.

गणितीय अभिव्यक्ती
प्रभावी लांबीसाठी गणितीय सूत्र खालीलप्रमाणे आहे:

46fef88d02db89f63319d9d9e3c02ad6

जिथे:

•le ही अँटेनाची प्रभावी लांबी आहे,

•Voc म्हणजे रिसिव्हिंग अँटेनाच्या टर्मिनल्सवरील ओपन-सर्किट व्होल्टेजची अॅम्प्लिट्यूड होय.

•Ei​ हे अँटेनाच्या ध्रुवीकरण दिशेतील आपाती विद्युत क्षेत्राच्या तीव्रतेचे आयाम आहे.

प्रभावी क्षेत्र

व्याख्या: प्रभावी क्षेत्र म्हणजे प्राप्त करणाऱ्या अँटेनाच्या क्षेत्रफळाचा तो भाग जो आपाती तरंगमुखातून ऊर्जा शोषून घेतो आणि तिचे विद्युत संकेतामध्ये रूपांतर करतो; ते सामान्यतः अँटेनाच्या भौतिक छिद्राच्या क्षेत्रफळापेक्षा लहान असते.

सिग्नल स्वीकारताना, अँटेनाचा संपूर्ण भौतिक पृष्ठभाग आपाती विद्युतचुंबकीय तरंगमुखाच्या संपर्कात येतो, परंतु त्यातील केवळ एक भागच सिग्नल प्रभावीपणे ग्रहण करतो. या भागाला प्रभावी क्षेत्र असे म्हटले जाते.

तरंगमुखाच्या ऊर्जेचा केवळ काही अंशच वापरला जाण्याचे कारण असे आहे की, आपाती तरंगाचा काही भाग अँटेनाद्वारे विखुरला जातो, तर उर्वरित भाग उष्णतेच्या स्वरूपात वाया जाऊ शकतो. म्हणून, कोणत्याही हानीशिवाय आदर्श परिस्थितीत, ज्या क्षेत्रफळाला आपाती शक्ती घनतेने गुणल्यास अँटेनामधून मिळणारी कमाल शक्ती मिळते, त्या क्षेत्रफळाला प्रभावी क्षेत्रफळ म्हणतात.

प्रभावी क्षेत्र सामान्यतः या चिन्हाने दर्शविले जातेएएफएफ​.

अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:


पोस्ट करण्याची वेळ: ३० एप्रिल २०२६

उत्पादन डेटाशीट मिळवा