अँटेनाची रिसीव्ह पॉवर मोजण्यासाठी एक उपयुक्त पॅरामीटर म्हणजेप्रभावी क्षेत्रकिंवाप्रभावी छिद्र. असे गृहीत धरा की प्राप्त अँटेना प्रमाणेच ध्रुवीकरण असलेली एक समतल लाट अँटेनावर आदळली आहे. पुढे असे गृहीत धरा की ती लाट अँटेनाच्या जास्तीत जास्त रेडिएशनच्या दिशेने (ज्या दिशेने सर्वाधिक शक्ती प्राप्त होईल) अँटेनाकडे प्रवास करत आहे.

मगप्रभावी छिद्रदिलेल्या समतल लाटेतून किती शक्ती मिळवली जाते हे पॅरामीटर वर्णन करतो. समजाpसमतल लाटेची शक्ती घनता (W/m^2 मध्ये) असेल. जरपी_टीअँटेनाच्या रिसीव्हरला उपलब्ध असलेल्या अँटेना टर्मिनल्सवरील पॉवर (वॅट्समध्ये) दर्शवते, नंतर:

म्हणून, प्रभावी क्षेत्र हे फक्त समतल लाटेतून किती शक्ती घेतली जाते आणि अँटेनाद्वारे वितरित केली जाते हे दर्शवते. हे क्षेत्र अँटेनाच्या अंतर्गत नुकसानांवर (ओमिक नुकसान, डायलेक्ट्रिक नुकसान इ.) अवलंबून असते.

कोणत्याही अँटेनाच्या पीक अँटेना गेन (G) च्या बाबतीत प्रभावी छिद्राचा सामान्य संबंध खालीलप्रमाणे दिला जातो:

दिलेल्या प्रभावी छिद्र असलेल्या ज्ञात अँटेनाशी तुलना करून किंवा मोजलेले लाभ आणि वरील समीकरण वापरून गणना करून प्रत्यक्ष अँटेनावर प्रभावी छिद्र किंवा प्रभावी क्षेत्र मोजले जाऊ शकते.

समतल लाटेतून प्राप्त झालेल्या शक्तीची गणना करण्यासाठी प्रभावी छिद्र ही एक उपयुक्त संकल्पना असेल. हे प्रत्यक्षात पाहण्यासाठी, फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्रावरील पुढील विभागात जा.

फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण

या पानावर, आपण अँटेना सिद्धांतातील सर्वात मूलभूत समीकरणांपैकी एक सादर करतो,फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण. फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण एका अँटेनामधून मिळालेल्या शक्तीची गणना करण्यासाठी वापरले जाते (गेनसह)G1), जेव्हा दुसऱ्या अँटेनामधून प्रसारित केले जाते (गेनसह)G2), अंतराने वेगळे केलेलेRआणि वारंवारतेवर कार्य करणेfकिंवा तरंगलांबी लॅम्बडा. हे पान दोन वेळा वाचण्यासारखे आहे आणि ते पूर्णपणे समजले पाहिजे.

फ्रिस ट्रान्समिशन फॉर्म्युलाची व्युत्पत्ती

फ्रिस समीकरणाची व्युत्पत्ती सुरू करण्यासाठी, मोकळ्या जागेत (जवळपास कोणतेही अडथळे नाहीत) अंतराने वेगळे केलेले दोन अँटेना विचारात घ्या.R:

असे गृहीत धरा की （）वॅट्स एकूण पॉवर ट्रान्समिट अँटेनाला दिली जाते. सध्या, असे गृहीत धरा की ट्रान्समिट अँटेना सर्वदिशात्मक, दोषरहित आहे आणि रिसीव्ह अँटेना ट्रान्समिट अँटेनाच्या दूरच्या क्षेत्रात आहे. मग पॉवर घनताp(प्रति चौरस मीटर वॅट्समध्ये) रिसीव्ह अँटेनावरील विमान लहरी घटनेचे अंतरRट्रान्समिट अँटेना पासून दिलेले आहे:

आकृती १. ट्रान्समिट (Tx) आणि रिसीव्ह (Rx) अँटेना वेगळे केलेलेR.

जर ट्रान्समिट अँटेनाचा अँटेना （） ने दिलेल्या रिसीव्ह अँटेनाच्या दिशेने वाढला असेल, तर वरील पॉवर घनता समीकरण असे होईल:

वास्तविक अँटेनाच्या दिशात्मकता आणि तोट्यांमध्ये गेन टर्म घटक असतात. आता गृहीत धरा की रिसीव्ह अँटेनामध्ये प्रभावी छिद्र आहे जे दिले आहे（ ). मग या अँटेना ( ) द्वारे प्राप्त होणारी शक्ती खालील द्वारे दिली जाते:

कोणत्याही अँटेनासाठी प्रभावी छिद्र खालीलप्रमाणे व्यक्त केले जाऊ शकते:

परिणामी प्राप्त होणारी शक्ती अशी लिहिता येईल:

समीकरण १

याला फ्रिस ट्रान्समिशन फॉर्म्युला म्हणून ओळखले जाते. ते रिसीव्ह आणि ट्रान्समिट पॉवर्सशी मोकळ्या जागेच्या मार्गाचे नुकसान, अँटेना वाढ आणि तरंगलांबी यांचे संबंध जोडते. अँटेना सिद्धांतातील हे एक मूलभूत समीकरण आहे आणि ते लक्षात ठेवले पाहिजे (तसेच वरील व्युत्पत्ती देखील).

फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरणाचे आणखी एक उपयुक्त रूप समीकरण [2] मध्ये दिले आहे. तरंगलांबी आणि वारंवारता f हे प्रकाश c च्या गतीशी संबंधित असल्याने (फ्रिक्वेन्सी पृष्ठाची ओळख पहा), आमच्याकडे फ्रिक्वेन्सीच्या बाबतीत फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्र आहे:

समीकरण २

समीकरण [2] दर्शविते की उच्च फ्रिक्वेन्सीवर जास्त वीज नष्ट होते. हे फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरणाचा मूलभूत परिणाम आहे. याचा अर्थ असा की निर्दिष्ट लाभ असलेल्या अँटेनासाठी, कमी फ्रिक्वेन्सीवर ऊर्जा हस्तांतरण सर्वाधिक असेल. प्राप्त झालेल्या पॉवर आणि प्रसारित केलेल्या पॉवरमधील फरकाला पाथ लॉस म्हणतात. वेगळ्या पद्धतीने सांगितले तर, फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण म्हणते की उच्च फ्रिक्वेन्सीसाठी पाथ लॉस जास्त असतो. फ्रिस ट्रान्समिशन फॉर्म्युलाच्या या निकालाचे महत्त्व जास्त सांगता येत नाही. म्हणूनच मोबाइल फोन सामान्यतः 2 GHz पेक्षा कमी वेगाने काम करतात. उच्च फ्रिक्वेन्सीवर अधिक फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रम उपलब्ध असू शकतात, परंतु संबंधित पाथ लॉस दर्जेदार रिसेप्शन सक्षम करणार नाही. फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरणाचा पुढील परिणाम म्हणून, समजा तुम्हाला 60 GHz अँटेनाबद्दल विचारले गेले आहे. ही फ्रिक्वेन्सी खूप जास्त आहे हे लक्षात घेऊन, तुम्ही असे म्हणू शकता की पाथ लॉस लांब पल्ल्याच्या संप्रेषणासाठी खूप जास्त असेल - आणि तुम्ही अगदी बरोबर आहात. खूप उच्च फ्रिक्वेन्सीवर (60 GHz ला कधीकधी मिमी (मिलीमीटर वेव्ह) प्रदेश म्हणून संबोधले जाते), पाथ लॉस खूप जास्त आहे, म्हणून फक्त पॉइंट-टू-पॉइंट कम्युनिकेशन शक्य आहे. जेव्हा रिसीव्हर आणि ट्रान्समीटर एकाच खोलीत असतात आणि एकमेकांसमोर असतात तेव्हा हे घडते. फ्रिस ट्रान्समिशन फॉर्म्युलाचा आणखी एक अर्थ असा की, ७०० मेगाहर्ट्झवर चालणाऱ्या नवीन LTE (४G) बँडबद्दल मोबाईल फोन ऑपरेटर खूश आहेत असे तुम्हाला वाटते का? उत्तर हो आहे: पारंपारिकपणे चालणाऱ्या अँटेनांपेक्षा ही कमी वारंवारता आहे, परंतु समीकरण [२] वरून, आम्ही लक्षात घेतो की त्यामुळे मार्गाचा तोटा देखील कमी असेल. म्हणूनच, ते या फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रमसह "अधिक जमीन कव्हर" करू शकतात आणि व्हेरिझॉन वायरलेसच्या एका कार्यकारी अधिकाऱ्याने अलीकडेच याला "उच्च दर्जाचे स्पेक्ट्रम" म्हटले आहे, अगदी याच कारणास्तव. बाजूची टीप: दुसरीकडे, सेल फोन निर्मात्यांना कॉम्पॅक्ट डिव्हाइसमध्ये मोठ्या तरंगलांबीसह अँटेना बसवावा लागेल (कमी वारंवारता = मोठी तरंगलांबी), त्यामुळे अँटेना डिझायनरचे काम थोडे अधिक क्लिष्ट झाले!

शेवटी, जर अँटेना ध्रुवीकरण जुळले नाहीत, तर वरील प्राप्त शक्ती ध्रुवीकरण नुकसान घटक (PLF) ने गुणाकार करून या विसंगतीची योग्य गणना केली जाऊ शकते. वरील समीकरण [2] मध्ये सामान्यीकृत फ्रिस ट्रान्समिशन फॉर्म्युला तयार करण्यासाठी बदल करता येतो, ज्यामध्ये ध्रुवीकरण विसंगती समाविष्ट आहे: