१. अँटेनाची ओळख
आकृती १ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे, अँटेना ही मोकळी जागा आणि ट्रान्समिशन लाईनमधील एक संक्रमण रचना आहे. ट्रान्समिशन लाईन कोएक्सियल लाईन किंवा पोकळ ट्यूब (वेव्हगाइड) च्या स्वरूपात असू शकते, जी स्त्रोतापासून अँटेनामध्ये किंवा अँटेनापासून रिसीव्हरमध्ये इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक ऊर्जा प्रसारित करण्यासाठी वापरली जाते. पहिला ट्रान्समिटिंग अँटेना आहे आणि दुसरा रिसीव्हिंग अँटेना आहे.
आकृती १ इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक एनर्जी ट्रान्समिशन मार्ग (स्रोत-ट्रान्समिशन लाइन-अँटेना-मुक्त जागा)
आकृती १ च्या ट्रान्समिशन मोडमध्ये अँटेना सिस्टीमचे ट्रान्समिशन आकृती २ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे थेवेनिन समतुल्य द्वारे दर्शविले जाते, जिथे स्रोत एका आदर्श सिग्नल जनरेटरद्वारे दर्शविला जातो, ट्रान्समिशन लाइन वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधा Zc असलेल्या रेषेद्वारे दर्शविली जाते आणि अँटेना लोड ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] द्वारे दर्शविले जाते. लोड रेझिस्टन्स RL अँटेना स्ट्रक्चरशी संबंधित वहन आणि डायलेक्ट्रिक लॉसेस दर्शवितो, तर Rr अँटेनाच्या रेडिएशन रेझिस्टन्सचे प्रतिनिधित्व करतो आणि रिअॅक्टन्स XA अँटेना रेडिएशनशी संबंधित प्रतिबाधाच्या काल्पनिक भागाचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी वापरला जातो. आदर्श परिस्थितीत, सिग्नल सोर्सद्वारे निर्माण होणारी सर्व ऊर्जा रेडिएशन रेझिस्टन्स Rr मध्ये हस्तांतरित केली पाहिजे, जी अँटेनाच्या रेडिएशन क्षमतेचे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी वापरली जाते. तथापि, व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, ट्रान्समिशन लाइन आणि अँटेनाच्या वैशिष्ट्यांमुळे कंडक्टर-डायलेक्ट्रिक लॉसेस तसेच ट्रान्समिशन लाइन आणि अँटेनामधील परावर्तन (अमेल) मुळे होणारे नुकसान होते. स्त्रोताच्या अंतर्गत प्रतिबाधा लक्षात घेऊन आणि ट्रान्समिशन लाइन आणि परावर्तन (मिसमॅच) नुकसानाकडे दुर्लक्ष करून, कॉन्जुगेट मॅचिंग अंतर्गत अँटेनाला जास्तीत जास्त शक्ती प्रदान केली जाते.
आकृती २
ट्रान्समिशन लाईन आणि अँटेना यांच्यातील विसंगतीमुळे, इंटरफेसमधून परावर्तित लाट स्त्रोतापासून अँटेनाकडे येणाऱ्या घटना लाटेवर सुपरइम्पोज केली जाते आणि एक स्थायी लाट तयार होते, जी ऊर्जा एकाग्रता आणि साठवण दर्शवते आणि एक सामान्य रेझोनंट डिव्हाइस आहे. आकृती 2 मध्ये ठिपकेदार रेषेद्वारे एक सामान्य स्थायी लाट नमुना दर्शविला आहे. जर अँटेना सिस्टम योग्यरित्या डिझाइन केलेली नसेल, तर ट्रान्समिशन लाईन वेव्हगाइड आणि एनर्जी ट्रान्समिशन डिव्हाइस म्हणून न राहता मोठ्या प्रमाणात ऊर्जा साठवण घटक म्हणून काम करू शकते.
ट्रान्समिशन लाईन, अँटेना आणि स्टँडिंग वेव्हजमुळे होणारे नुकसान अवांछनीय आहे. कमी-तोटा असलेल्या ट्रान्समिशन लाईन्स निवडून लाईन लॉस कमी करता येतात, तर आकृती २ मध्ये RL द्वारे दर्शविलेले लॉस रेझिस्टन्स कमी करून अँटेनाचे नुकसान कमी करता येते. अँटेनाच्या (लोड) प्रतिबाधाला रेषेच्या वैशिष्ट्यपूर्ण प्रतिबाधाशी जुळवून लाईनमध्ये उभे लाटा कमी करता येतात आणि ऊर्जा साठवण कमी करता येते.
वायरलेस सिस्टीममध्ये, ऊर्जा प्राप्त करणे किंवा प्रसारित करणे या व्यतिरिक्त, विशिष्ट दिशांना रेडिएट केलेली ऊर्जा वाढविण्यासाठी आणि इतर दिशांना रेडिएट केलेली ऊर्जा दाबण्यासाठी अँटेनाची आवश्यकता असते. म्हणून, शोध उपकरणांव्यतिरिक्त, अँटेनाचा वापर दिशात्मक उपकरणे म्हणून देखील केला पाहिजे. विशिष्ट गरजा पूर्ण करण्यासाठी अँटेना विविध स्वरूपात असू शकतात. ते वायर, छिद्र, पॅच, एलिमेंट असेंब्ली (अ‍ॅरे), रिफ्लेक्टर, लेन्स इत्यादी असू शकतात.
वायरलेस कम्युनिकेशन सिस्टीममध्ये, अँटेना हे सर्वात महत्त्वाचे घटक आहेत. चांगल्या अँटेना डिझाइनमुळे सिस्टमची आवश्यकता कमी होऊ शकते आणि एकूण सिस्टमची कार्यक्षमता सुधारू शकते. याचे एक उत्कृष्ट उदाहरण म्हणजे टेलिव्हिजन, जिथे उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या अँटेना वापरून प्रसारण रिसेप्शन सुधारता येते. अँटेना हे संप्रेषण प्रणालींसाठी तसेच आहेत जसे मानवांसाठी डोळे असतात.
२. अँटेना वर्गीकरण
१. वायर अँटेना
वायर अँटेना हे अँटेनाच्या सर्वात सामान्य प्रकारांपैकी एक आहेत कारण ते जवळजवळ सर्वत्र आढळतात - कार, इमारती, जहाजे, विमाने, अंतराळयान इ. आकृती ३ मध्ये दाखवल्याप्रमाणे वायर अँटेनाचे विविध आकार आहेत, जसे की सरळ रेषा (द्विध्रुवीय), लूप, सर्पिल. लूप अँटेना केवळ वर्तुळाकार असण्याची आवश्यकता नाही. ते आयताकृती, चौरस, अंडाकृती किंवा इतर कोणत्याही आकाराचे असू शकतात. वर्तुळाकार अँटेना त्याच्या साध्या रचनेमुळे सर्वात सामान्य आहे.
आकृती ३
२. एपर्चर अँटेना
अधिक जटिल प्रकारच्या अँटेनांची वाढती मागणी आणि उच्च फ्रिक्वेन्सीच्या वापरामुळे एपर्चर अँटेना मोठी भूमिका बजावत आहेत. काही प्रकारचे एपर्चर अँटेना (पिरामिडल, शंकूच्या आकाराचे आणि आयताकृती हॉर्न अँटेना) आकृती ४ मध्ये दाखवले आहेत. या प्रकारचा अँटेना विमान आणि अंतराळयान अनुप्रयोगांसाठी खूप उपयुक्त आहे कारण ते विमान किंवा अंतराळयानाच्या बाह्य कवचावर अतिशय सोयीस्करपणे बसवता येतात. याव्यतिरिक्त, कठोर वातावरणापासून त्यांचे संरक्षण करण्यासाठी त्यांना डायलेक्ट्रिक मटेरियलच्या थराने झाकले जाऊ शकते.
आकृती ४
३. मायक्रोस्ट्रिप अँटेना
१९७० च्या दशकात मायक्रोस्ट्रिप अँटेना खूप लोकप्रिय झाले, प्रामुख्याने उपग्रह अनुप्रयोगांसाठी. अँटेनामध्ये डायलेक्ट्रिक सब्सट्रेट आणि मेटल पॅच असतो. मेटल पॅचचे अनेक वेगवेगळे आकार असू शकतात आणि आकृती ५ मध्ये दाखवलेला आयताकृती पॅच अँटेना सर्वात सामान्य आहे. मायक्रोस्ट्रिप अँटेना कमी प्रोफाइल असतात, ते प्लॅनर आणि नॉन-प्लॅनर पृष्ठभागांसाठी योग्य असतात, उत्पादन करण्यास सोपे आणि स्वस्त असतात, कठोर पृष्ठभागावर बसवल्यावर उच्च मजबूती असते आणि MMIC डिझाइनशी सुसंगत असतात. ते विमान, अंतराळयान, उपग्रह, क्षेपणास्त्रे, कार आणि अगदी मोबाईल उपकरणांच्या पृष्ठभागावर बसवता येतात आणि ते अनुरूप डिझाइन केले जाऊ शकतात.
आकृती ५
४. अ‍ॅरे अँटेना
अनेक अनुप्रयोगांसाठी आवश्यक असलेली रेडिएशन वैशिष्ट्ये एकाच अँटेना घटकाद्वारे प्राप्त केली जाऊ शकत नाहीत. अँटेना अ‍ॅरे घटकांमधून रेडिएशन संश्लेषित करून एक किंवा अधिक विशिष्ट दिशानिर्देशांमध्ये जास्तीत जास्त रेडिएशन तयार करू शकतात, एक सामान्य उदाहरण आकृती 6 मध्ये दर्शविले आहे.
आकृती ६
५. रिफ्लेक्टर अँटेना
अंतराळ संशोधनाच्या यशामुळे अँटेना सिद्धांताचाही जलद विकास झाला आहे. अल्ट्रा-लाँग-डिस्टन्स कम्युनिकेशनच्या गरजेमुळे, लाखो मैल दूर सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी आणि प्राप्त करण्यासाठी अत्यंत उच्च-प्राप्त अँटेना वापरावे लागतात. या अनुप्रयोगात, एक सामान्य अँटेना स्वरूप आकृती ७ मध्ये दर्शविलेले पॅराबॉलिक अँटेना आहे. या प्रकारच्या अँटेनाचा व्यास ३०५ मीटर किंवा त्याहून अधिक आहे आणि लाखो मैल दूर सिग्नल प्रसारित करण्यासाठी किंवा प्राप्त करण्यासाठी आवश्यक असलेला उच्च लाभ साध्य करण्यासाठी इतका मोठा आकार आवश्यक आहे. परावर्तकाचा आणखी एक प्रकार म्हणजे कोपरा परावर्तक, जसे की आकृती ७ (क) मध्ये दर्शविले आहे.
आकृती ७
६. लेन्स अँटेना
अवांछित किरणोत्सर्गाच्या दिशेने पसरण्यापासून रोखण्यासाठी लेन्सचा वापर प्रामुख्याने आपत्कालीन विखुरलेल्या ऊर्जेचे एकत्रीकरण करण्यासाठी केला जातो. लेन्सची भूमिती योग्यरित्या बदलून आणि योग्य सामग्री निवडून, ते विविध प्रकारच्या भिन्न ऊर्जेचे समतल लाटांमध्ये रूपांतर करू शकतात. ते पॅराबॉलिक रिफ्लेक्टर अँटेना सारख्या बहुतेक अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाऊ शकतात, विशेषतः उच्च फ्रिक्वेन्सीवर, आणि कमी फ्रिक्वेन्सीवर त्यांचा आकार आणि वजन खूप मोठे होते. लेन्स अँटेना त्यांच्या बांधकाम साहित्यानुसार किंवा भौमितिक आकारांनुसार वर्गीकृत केले जातात, ज्यापैकी काही आकृती 8 मध्ये दर्शविल्या आहेत.
आकृती ८
अँटेनाबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी, कृपया भेट द्या:
पोस्ट वेळ: जुलै-१९-२०२४
