एखाद्याची कार्यक्षमताअँटेनाअँटेनाची इनपुट विद्युत ऊर्जेचे उत्सर्जित ऊर्जेमध्ये रूपांतर करण्याची क्षमता म्हणजे कार्यक्षमता होय. वायरलेस कम्युनिकेशनमध्ये, अँटेनाच्या कार्यक्षमतेचा सिग्नल ट्रान्समिशनच्या गुणवत्तेवर आणि वीज वापरावर महत्त्वाचा परिणाम होतो.
अँटेनाची कार्यक्षमता खालील सूत्राने व्यक्त केली जाऊ शकते:
कार्यक्षमता = (उत्सर्जित शक्ती / आदान शक्ती) * 100%
त्यांपैकी, उत्सर्जित शक्ती म्हणजे अँटेनाद्वारे उत्सर्जित होणारी विद्युत चुंबकीय ऊर्जा आहे आणि आदान शक्ती म्हणजे अँटेनाला दिलेली विद्युत ऊर्जा आहे.
अँटेनाची कार्यक्षमता अँटेनाची रचना, साहित्य, आकार, ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सी इत्यादी अनेक घटकांवर अवलंबून असते. सर्वसाधारणपणे, अँटेनाची कार्यक्षमता जितकी जास्त असते, तितक्या अधिक प्रभावीपणे तो इनपुट विद्युत ऊर्जेचे उत्सर्जित ऊर्जेमध्ये रूपांतर करू शकतो, ज्यामुळे सिग्नल ट्रान्समिशनची गुणवत्ता सुधारते आणि विजेचा वापर कमी होतो.
त्यामुळे, अँटेनांची रचना आणि निवड करताना कार्यक्षमता हा एक महत्त्वाचा विचार आहे, विशेषतः अशा अनुप्रयोगांमध्ये जिथे लांब पल्ल्याच्या प्रेषणाची आवश्यकता असते किंवा वीज वापराबाबत कठोर नियम असतात.
१. अँटेनाची कार्यक्षमता
आकृती १
आकृती १ वापरून अँटेना कार्यक्षमतेची संकल्पना स्पष्ट करता येते.
एकूण अँटेना कार्यक्षमता e0 चा उपयोग इनपुटवर आणि अँटेनाच्या रचनेमध्ये होणारे अँटेनाचे नुकसान मोजण्यासाठी केला जातो. आकृती 1(b) चा संदर्भ घेतल्यास, हे नुकसान खालील कारणांमुळे असू शकते:
१. ट्रान्समिशन लाईन आणि अँटेना यांच्यातील जुळणीच्या अभावामुळे होणारे परावर्तन;
२. वाहक आणि पराविद्युत हानी.
अँटेनाची एकूण कार्यक्षमता खालील सूत्रावरून काढता येते:
म्हणजेच, एकूण कार्यक्षमता = विसंगती कार्यक्षमता, वाहक कार्यक्षमता आणि पराविद्युत कार्यक्षमता यांचा गुणाकार.
वाहक कार्यक्षमता आणि पराविद्युत कार्यक्षमता यांची गणना करणे सहसा खूप कठीण असते, परंतु त्या प्रयोगांद्वारे निश्चित केल्या जाऊ शकतात. तथापि, प्रयोग या दोन हानींमधील फरक ओळखू शकत नाहीत, म्हणून वरील सूत्र खालीलप्रमाणे पुन्हा लिहिले जाऊ शकते:
ecd ही अँटेनाची रेडिएशन एफिशियन्सी आहे आणि Γ हा रिफ्लेक्शन कोएफिशिएंट आहे.
२. लाभ आणि प्राप्त लाभ
अँटेनाच्या कार्यक्षमतेचे वर्णन करण्यासाठी आणखी एक उपयुक्त मापदंड म्हणजे गेन (gain). अँटेनाचा गेन हा डायरेक्टिव्हिटीशी जवळून संबंधित असला तरी, तो एक असा पॅरामीटर आहे जो अँटेनाची कार्यक्षमता आणि डायरेक्टिव्हिटी या दोन्ही गोष्टी विचारात घेतो. डायरेक्टिव्हिटी हा एक असा पॅरामीटर आहे जो केवळ अँटेनाच्या दिशात्मक वैशिष्ट्यांचे वर्णन करतो, त्यामुळे तो केवळ रेडिएशन पॅटर्नद्वारे निर्धारित केला जातो.
एका विशिष्ट दिशेतील अँटेनाचा गेन "त्या दिशेतील रेडिएशन तीव्रतेचे एकूण इनपुट पॉवरशी असलेल्या गुणोत्तराच्या ४π पट" म्हणून परिभाषित केला जातो. जेव्हा कोणतीही दिशा निर्दिष्ट केलेली नसते, तेव्हा सामान्यतः सर्वाधिक रेडिएशनच्या दिशेतील गेन विचारात घेतला जातो. म्हणून, सामान्यतः असे असते:
सर्वसाधारणपणे, याचा संबंध सापेक्ष लाभाशी (relative gain) आहे, ज्याची व्याख्या "एका विशिष्ट दिशेतील शक्ती लाभाचे, त्याच संदर्भ दिशेतील संदर्भ अँटेनाच्या शक्तीशी असलेले गुणोत्तर" अशी केली जाते. या अँटेनाला दिली जाणारी शक्ती समान असणे आवश्यक आहे. संदर्भ अँटेना हा व्हायब्रेटर, हॉर्न किंवा इतर कोणताही अँटेना असू शकतो. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, संदर्भ अँटेना म्हणून दिशाहीन बिंदू स्रोताचा (non-directional point source) वापर केला जातो. म्हणून:
एकूण उत्सर्जित शक्ती आणि एकूण आदान शक्ती यांच्यातील संबंध खालीलप्रमाणे आहे:
IEEE मानकानुसार, "गेनमध्ये इम्पेडन्स मिसमॅच (रिफ्लेक्शन लॉस) आणि पोलरायझेशन मिसमॅच (लॉस) मुळे होणारे नुकसान समाविष्ट नसते." गेनच्या दोन संकल्पना आहेत, एकाला गेन (G) म्हणतात आणि दुसऱ्याला अचिव्हेबल गेन (Gre) म्हणतात, ज्यामध्ये रिफ्लेक्शन/मिसमॅचमुळे होणारे नुकसान विचारात घेतले जाते.
लाभ आणि दिशात्मकता यांच्यातील संबंध असा आहे:
जर अँटेना ट्रान्समिशन लाइनशी पूर्णपणे जुळलेला असेल, म्हणजेच अँटेना इनपुट इम्पेडन्स Zin हा लाइनच्या कॅरॅक्टरिस्टिक इम्पेडन्स Zc च्या समान असेल (|Γ| = 0), तर गेन आणि मिळवता येण्याजोगा गेन समान असतात (Gre = G).
अँटेनांबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया येथे भेट द्या:
पोस्ट करण्याची वेळ: १४ जून २०२४
