व्ही अँटेना म्हणजे काय?
एव्ही अँटेना हा एक दिशादर्शक वायर अँटेना आहे, जो एकाच फीड पॉईंटपासून बाहेरच्या दिशेने पसरलेल्या दोन वाहक घटकांनी बनलेला असतो. वरून पाहिल्यास, अँटेनाचे दोन्ही भाग एक स्पष्ट V-आकाराची रचना तयार करतात.
व्ही अँटेनाला दोन लाँग-वायर रेडिएटर्सची एक सुधारित रचना मानले जाऊ शकते. योग्य लेगची लांबी आणि समाविष्ट कोन निवडून, दोन तारांद्वारे निर्माण होणारे रेडिएशन निवडक दिशांमध्ये अधिक तीव्र केले जाऊ शकते, ज्यामुळे एका सरळ लाँग-वायर अँटेनापेक्षा जास्त दिशात्मकता मिळते.
व्ही अँटेना सामान्यतः उच्च-फ्रिक्वेन्सी कम्युनिकेशन सिस्टीमशी, विशेषतः एचएफ (HF) रेंजमधील, जोडले जातात. तथापि, त्यांची ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी केवळ एका निश्चित बँडवर अवलंबून नसते. त्यांची प्रत्यक्ष कार्यक्षमता प्रत्येक लेगची इलेक्ट्रिकल लांबी, एपेक्स अँगल, फीडिंग पद्धत, इन्स्टॉलेशनची उंची, सभोवतालच्या जमिनीची स्थिती आणि वायरची टोके उघडी आहेत की टर्मिनेटेड आहेत यावर अवलंबून असते.
संरचना आणि कार्यप्रणाली
एका सामान्य V अँटेनामध्ये दोन लाँग-वायर एलिमेंट्स असतात, जे V च्या शिखरावर असलेल्या एका संतुलित फीड पॉईंटला जोडलेले असतात. दोन्ही लेग्समधील प्रवाह डिफरेंशियली उत्तेजित केले जातात, म्हणजेच फीड पॉईंटवर त्यांचे परिमाण समान असते आणि त्यांची तात्कालिक दिशा विरुद्ध असते.
प्रत्येक तार स्वतःचा रेडिएशन पॅटर्न तयार करते. जेव्हा अँटेनाची रचना योग्यरित्या निवडली जाते, तेव्हा दोन्ही लेग्जद्वारे निर्माण होणारे मुख्य रेडिएशन लोब्स V च्या मध्यवर्ती अक्षावर एकमेकांवर येतात आणि एकत्र होतात. या क्षेत्र-एकत्रीकरणामुळे इच्छित दिशेतील रेडिएशनची तीव्रता वाढते आणि अँटेनाची दिशात्मकता सुधारते.
संरचनेचे वर्णन करताना अनेकदा दोन दृष्टिकोन वापरले जातात:
- अँटेनाच्या दोन दांड्यांमधील कोनाला समाविष्ट कोन किंवा शिरोबिंदू कोन म्हणतात.
- एका बाजू आणि मध्यवर्ती अक्ष यांच्यामधील कोन हा समाविष्ट कोनाच्या निम्मा असतो.
इष्टतम कोन हे एक सार्वत्रिक निश्चित मूल्य नाही. ते अँटेनाच्या लेग्जच्या विद्युत लांबीनुसार आणि अभिप्रेत ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीनुसार बदलते.
दोन लांब-तारी घटक आणि शीर्ष कोन असलेली व्ही अँटेना रचना
अनुनादी आणि समाप्त व्ही अँटेना
व्ही अँटेना सामान्यतः दोन प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात.
ओपन-एंडेड किंवा रेझोनंट व्ही अँटेना त्याच्या वाहकांच्या टोकांपासून विद्युत प्रवाहाच्या लहरीचा काही भाग परावर्तित करतो. या परावर्तनांमुळे अँटेनाच्या दांड्यांवर स्थायी लहरी निर्माण होतात. या प्रकारचा अँटेना सामान्यतः द्विदिशीय प्रारण नमुना तयार करतो, ज्यामध्ये अँटेनाच्या अक्षावर दोन विरुद्ध दिशांना तीव्र प्रारण होते.
टर्मिनेटेड व्ही अँटेनामध्ये दोन तारांच्या दूरच्या टोकांवर रेझिस्टिव्ह लोड्स वापरले जातात. हे लोड्स विद्युत प्रवाहाचे परावर्तन कमी करतात आणि ट्रॅव्हलिंग-वेव्ह ऑपरेशन टिकवून ठेवण्यास मदत करतात. यामुळे उलट दिशेतील रेडिएशन दाबले जाऊ शकते आणि अधिक दिशात्मक एंड-फायर पॅटर्न तयार होऊ शकतो.
टर्मिनेटेड डिझाइनमुळे सामान्यतः विस्तृत फ्रिक्वेन्सी रेंजमध्ये अधिक सुसंगत दिशात्मक वर्तन मिळते, परंतु काही RF पॉवर टर्मिनेटिंग रेझिस्टर्समध्ये वाया जाते. त्यामुळे अँटेना डिझाइनरला बँडविड्थ, डायरेक्टिव्हिटी, कार्यक्षमता आणि पॉवर-हँडलिंग आवश्यकतांमध्ये संतुलन साधावे लागते.
वारंवारता श्रेणी आणि विद्युत लांबी
पारंपारिक V अँटेना अंदाजे 3 ते 30 MHz च्या HF रेंजमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात कारण या बँडमधील लांब तरंगलांबीमुळे स्थिर दळणवळण प्रतिष्ठापनांसाठी वायर-आधारित अँटेना संरचना व्यावहारिक ठरतात.
तथापि, व्ही अँटेनाची व्याख्या एका अनिवार्य फ्रिक्वेन्सी रेंजऐवजी त्याच्या भूमिती आणि इलेक्ट्रिकल लांबीवरून केली जाते. आवश्यक रेडिएशन पॅटर्न आणि गेननुसार, प्रत्येक लेग अर्ध्या तरंगलांबीचा, एका तरंगलांबीचा किंवा अनेक तरंगलांबींचा असू शकतो.
लेग्सची इलेक्ट्रिकल लांबी वाढल्याने, अँटेनाची डायरेक्टिव्हिटी साधारणपणे सुधारू शकते. त्याच वेळी, अतिरिक्त साइड लोब्स दिसू शकतात आणि रेडिएशन पॅटर्न फ्रिक्वेन्सी, इन्स्टॉलेशनची उंची, जमिनीची चालकता आणि बांधकामातील त्रुटी यांसारख्या घटकांप्रति अधिक संवेदनशील बनू शकतो.
विकिरण आकृतिबंध आणि दिशात्मकता
रेझोनंट व्ही अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न सामान्यतः द्विदिशात्मक असतो. दोन वायर घटकांद्वारे निर्माण होणारी क्षेत्रे एकत्र येऊन व्हीच्या मध्यवर्ती अक्षाशी अंदाजे संरेखित असलेले प्रमुख लोब तयार करतात.
अंतिम रेडिएशन पॅटर्न अनेक घटकांवर अवलंबून असतो:
- प्रत्येक अँटेना लेगची लांबी
- पायांमधील समाविष्ट कोन
- ऑपरेटिंग वारंवारता
- फीड-पॉइंट प्रतिबाधा आणि जुळणी
- जमिनीपासून स्थापनेची उंची
- तारेचा व्यास आणि वाहक हानी
- ओपन-एंडेड किंवा टर्मिनेटेड कॉन्फिगरेशन
लेगची लांबी वाढवल्याने उच्च डायरेक्टिव्हिटी मिळू शकते, परंतु त्यामुळे अधिक शक्तिशाली साइड लोब्स देखील निर्माण होऊ शकतात. याच कारणामुळे, अँटेना गेनचा विचार बीमविड्थ, साइड-लोब लेव्हल, फ्रंट-टू-बॅक रेशो आणि इम्पेडन्स परफॉर्मन्स यांपासून स्वतंत्रपणे केला जाऊ नये.
अनुनादी V अँटेनाचा द्विदिशीय प्रारण आकृतिबंध
फीडिंग आणि इम्पेडन्स मॅचिंग
व्ही अँटेना सामान्यतः एक बॅलन्स्ड वायर स्ट्रक्चर असल्यामुळे, त्याला सामान्यतः बॅलन्स्ड ट्रान्समिशन लाइनद्वारे फीड केले जाते. जर कोॲक्सिअल केबल वापरली जात असेल, तर केबलवरील कॉमन-मोड करंट कमी करण्यासाठी आणि सममित रेडिएशन पॅटर्न राखण्यासाठी योग्य बॅलून किंवा मॅचिंग नेटवर्कची आवश्यकता असू शकते.
इनपुट इम्पेडन्स लेगची लांबी, एपेक्स कोन, ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी, इन्स्टॉलेशनची उंची आणि जवळपासच्या संरचनांनुसार बदलतो. परावर्तित शक्ती कमी करण्यासाठी आणि प्रणालीची स्थिर कामगिरी साध्य करण्यासाठी योग्य इम्पेडन्स मॅचिंग महत्त्वाचे आहे.
प्रत्यक्ष अँटेना विकासात, अभियंते सामान्यतः अँटेनाची भूमिती अंतिम करण्यापूर्वी रिटर्न लॉस, VSWR, रेडिएशन पॅटर्न, गेन, पोलरायझेशन आणि कार्यक्षमता यांचे मूल्यांकन करतात.
व्ही अँटेनाचे फायदे
व्ही अँटेनाचे अनेक व्यावहारिक फायदे आहेत:
- साधी वायर-आधारित रचना
- एका लांब-तारी घटकापेक्षा जास्त दिशात्मकता
- तुलनेने कमी उत्पादन खर्च
- मोठ्या स्थिर एचएफ प्रतिष्ठापनांसाठी उपयुक्त
- लवचिक पायांची लांबी आणि शीर्ष-कोन रचना
- अनुनादी आणि प्रवाही-तरंग संरचनेत उपलब्ध
डिझाइन मर्यादा
व्ही अँटेनांच्या काही मर्यादा देखील आहेत:
- कमी फ्रिक्वेन्सीवर त्यांना स्थापनेसाठी बरीच जागा लागते.
- अनुनादी आवृत्त्यांमुळे तीव्र स्थायी तरंग निर्माण होऊ शकतात.
- लांब अँटेनाच्या पायांमुळे लक्षणीय साइड लोब निर्माण होऊ शकतात.
- वारंवारतेनुसार कामगिरीमध्ये लक्षणीय बदल होऊ शकतो.
- जमिनीची स्थिती आणि स्थापनेची उंची रेडिएशन पॅटर्नवर परिणाम करू शकतात.
- टर्मिनेटेड आवृत्त्यांमध्ये कार्यक्षमतेत काही प्रमाणात घट होते, कारण वीज भारांद्वारे शोषली जाते.
ठराविक अनुप्रयोग
व्ही अँटेनांचा वापर पारंपरिकरित्या यामध्ये केला जातो:
- एचएफ पॉइंट-टू-पॉइंट रेडिओ कम्युनिकेशन
- शॉर्टवेव्ह ट्रान्समिटिंग आणि रिसिव्हिंग स्टेशन्स
- दूर अंतरावरील स्थिर दळणवळण दुवे
- रेडिओ निरीक्षण आणि सिग्नल-ग्रहण प्रणाली
- संप्रेषण संशोधन आणि अँटेना शिक्षण
- दिशात्मक वायर-अँटेना प्रयोग
- आपत्कालीन आणि दुर्गम भागातील दळणवळण प्रणाली
अभियांत्रिकी महत्त्व
जरी आधुनिक दळणवळण प्रणालींमध्ये कॉम्पॅक्ट अॅरे, हॉर्न अँटेना, ब्रॉडबँड अँटेना आणि इलेक्ट्रॉनिकली नियंत्रित अँटेना प्रणालींचा वापर वाढत असला तरी, अँटेना सिद्धांतामध्ये व्ही अँटेना हे एक महत्त्वाचे मॉडेल आहे.
कंडक्टरची लांबी, करंट फेज, अँटेनाची भूमिती आणि फील्ड सुपरपोझिशन हे गेन आणि रेडिएशनच्या दिशेवर कसा प्रभाव टाकतात, हे यातून स्पष्टपणे दिसून येते. फेझ्ड अॅरे, ब्रॉडबँड मापन अँटेना, दिशात्मक मायक्रोवेव्ह अँटेना आणि अँटेना चाचणी प्रणाली यांसारख्या अधिक प्रगत अँटेना संरचनांचा अभ्यास करताना हे संबंध समजून घेणे मौल्यवान ठरते.
RF MISO हे RF चाचणी, मापन, संचार, रडार आणि सिस्टम इंटिग्रेशन ॲप्लिकेशन्ससाठी अँटेना आणि मायक्रोवेव्ह सोल्यूशन्स विकसित करते. अँटेनाच्या मूलभूत संरचनांचे सखोल ज्ञान अभियंत्यांना योग्य उत्पादने निवडण्यास आणि गेन, पोलरायझेशन, बीमविड्थ, इम्पेडन्स व रेडिएशन पॅटर्न यांसारख्या प्रमुख पॅरामीटर्सचे मूल्यांकन करण्यास मदत करते.
अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:
पोस्ट करण्याची वेळ: १० जुलै २०२६
