डायरेक्टिव्हिटी हा एक मूलभूत अँटेना पॅरामीटर आहे. दिशात्मक अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न कसा आहे याचे हे मोजमाप आहे. सर्व दिशांना समान रीतीने विकिरण करणाऱ्या अँटेनाची डायरेक्टिव्हिटी 1 इतकी असेल. (हे शून्य डेसिबल -0 dB च्या समतुल्य आहे).
गोलाकार निर्देशांकांचे कार्य सामान्यीकृत रेडिएशन पॅटर्न म्हणून लिहिले जाऊ शकते:
[समीकरण 1]
सामान्य रेडिएशन पॅटर्नचा आकार मूळ रेडिएशन पॅटर्नसारखाच असतो. सामान्यीकृत रेडिएशन पॅटर्न मोठ्या प्रमाणात कमी केला जातो की रेडिएशन पॅटर्नचे कमाल मूल्य 1 च्या बरोबरीचे असते. (सर्वात मोठे समीकरण "F" चे [1] आहे). गणितीयदृष्ट्या, दिशात्मकतेचे सूत्र (प्रकार "डी") असे लिहिले आहे:
हे एक गुंतागुंतीचे दिशात्मक समीकरण वाटू शकते. तथापि, रेणूंचे रेडिएशन नमुने सर्वात जास्त मूल्याचे आहेत. भाजक सर्व दिशांनी विकिरण केलेल्या सरासरी शक्तीचे प्रतिनिधित्व करतो. समीकरण नंतर सरासरीने भागले जाणारे पीक रेडिएटेड पॉवरचे मोजमाप आहे. हे अँटेना डायरेक्टिव्हिटी देते.
दिशादर्शक प्रतिमान
उदाहरण म्हणून, दोन अँटेनाच्या रेडिएशन पॅटर्नसाठी पुढील दोन समीकरणे विचारात घ्या.
अँटेना १
अँटेना 2
हे रेडिएशन पॅटर्न आकृती 1 मध्ये प्लॉट केलेले आहेत. कृपया लक्षात घ्या की रेडिएशन मोड हे फक्त ध्रुवीय कोन थीटाचे कार्य आहे(θ)विकिरण पॅटर्न हे अजिमथचे कार्य नाही. (अझिमुथल रेडिएशन पॅटर्न अपरिवर्तित राहते). पहिल्या अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न कमी दिशात्मक असतो, त्यानंतर दुसऱ्या अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न असतो. म्हणून, आम्ही पहिल्या अँटेनासाठी डायरेक्टिव्हिटी कमी असण्याची अपेक्षा करतो.
आकृती 1. अँटेनाचा रेडिएशन पॅटर्न आकृती. उच्च दिशात्मकता आहे?
फॉर्म्युला [१] वापरून, आम्ही अँटेना उच्च डायरेक्टिव्हिटी आहे याची गणना करू शकतो. तुमची समज तपासण्यासाठी, आकृती 1 आणि दिशात्मकता काय आहे याचा विचार करा. नंतर कोणतेही गणित न वापरता कोणत्या अँटेनामध्ये जास्त डायरेक्टिव्हिटी आहे ते ठरवा.
दिशात्मक गणना परिणाम, सूत्र वापरा [१]:
दिशात्मक अँटेना 1 गणना, 1.273 (1.05 डीबी).
दिशात्मक अँटेना 2 गणना, 2.707 (4.32 डीबी).
वाढलेली डायरेक्टिव्हिटी म्हणजे अधिक केंद्रित किंवा दिशात्मक अँटेना. याचा अर्थ असा की 2-प्राप्त करणाऱ्या अँटेनामध्ये सर्व दिशात्मक अँटेनापेक्षा त्याच्या शिखराची दिशात्मक शक्ती 2.707 पट आहे. अँटेना 1 ला सर्वदिशात्मक अँटेनाच्या 1.273 पट शक्ती मिळेल. समस्थानिक अँटेना नसतानाही सर्व दिशात्मक अँटेना सामान्य संदर्भ म्हणून वापरले जातात.
सेल फोन अँटेनाची डायरेक्टिव्हिटी कमी असली पाहिजे कारण सिग्नल कोणत्याही दिशेकडून येऊ शकतात. याउलट, सॅटेलाइट डिशमध्ये उच्च डायरेक्टिव्हिटी असते. सॅटेलाइट डिशला एका निश्चित दिशेकडून सिग्नल मिळतात. उदाहरण म्हणून, जर तुम्हाला सॅटेलाइट टीव्ही डिश मिळाली, तर कंपनी तुम्हाला ती कुठे दाखवायची ते सांगेल आणि डिशला इच्छित सिग्नल मिळेल.
आम्ही अँटेना प्रकार आणि त्यांच्या डायरेक्टिव्हिटीच्या सूचीसह समाप्त करू. यावरून तुम्हाला अंदाज येईल की कोणती दिशा सामान्य आहे.
अँटेना प्रकार ठराविक डायरेक्टिव्हिटी टिपिकल डायरेक्टिव्हिटी [डेसिबल] (डीबी)
लहान द्विध्रुवीय अँटेना 1.5 1.76
अर्ध-वेव्ह द्विध्रुवीय अँटेना 1.64 2.15
पॅच (मायक्रोस्ट्रिप अँटेना) 3.2-6.3 5-8
हॉर्न अँटेना 10-100 10-20
डिश अँटेना 10-10,000 10-40
वरील डेटा दर्शवितो की अँटेना डायरेक्टिव्हिटी मोठ्या प्रमाणात बदलते. म्हणून, आपल्या विशिष्ट अनुप्रयोगासाठी सर्वोत्तम अँटेना निवडताना डायरेक्टिव्हिटी समजून घेणे महत्वाचे आहे. जर तुम्हाला एकाच दिशेने अनेक दिशांमधून ऊर्जा पाठवायची किंवा प्राप्त करायची असेल तर तुम्ही कमी डायरेक्टिव्हिटीसह अँटेना डिझाइन करा. कमी डायरेक्टिव्हिटी अँटेनासाठी ऍप्लिकेशन्सच्या उदाहरणांमध्ये कार रेडिओ, सेल फोन आणि संगणक वायरलेस इंटरनेट ऍक्सेसचा समावेश आहे. याउलट, जर तुम्ही रिमोट सेन्सिंग किंवा लक्ष्यित पॉवर ट्रान्सफर करत असाल, तर अत्यंत दिशात्मक अँटेना आवश्यक असेल. उच्च दिशात्मक अँटेना इच्छित दिशेने जास्तीत जास्त शक्तीचे हस्तांतरण करतील आणि अवांछित दिशानिर्देशांपासून सिग्नल कमी करतील.
समजा आपल्याला कमी डायरेक्टिव्हिटी अँटेना हवा आहे. आम्ही हे कसे करू?
अँटेना सिद्धांताचा सामान्य नियम असा आहे की कमी डायरेक्टिव्हिटी निर्माण करण्यासाठी तुम्हाला इलेक्ट्रिकली लहान अँटेना आवश्यक आहे. म्हणजेच, जर तुम्ही 0.25 - 0.5 तरंगलांबीच्या एकूण आकाराचा अँटेना वापरत असाल तर तुम्ही डायरेक्टिव्हिटी कमी कराल. हाफ-वेव्ह द्विध्रुवीय अँटेना किंवा अर्ध-वेव्हलेंथ स्लॉट अँटेनामध्ये सामान्यत: 3 डीबी पेक्षा कमी डायरेक्टिव्हिटी असते. आपण सराव मध्ये मिळवू शकता की एक दिशात्मकता म्हणून हे कमी आहे.
शेवटी, आम्ही अँटेनाची कार्यक्षमता आणि अँटेनाची बँडविड्थ कमी केल्याशिवाय एक चतुर्थांश तरंगलांबीपेक्षा लहान अँटेना बनवू शकत नाही. अँटेना कार्यक्षमता आणि अँटेना बँडविड्थ बद्दल भविष्यातील अध्यायांमध्ये चर्चा केली जाईल.
उच्च डायरेक्टिव्हिटी असलेल्या अँटेनासाठी, आम्हाला अनेक तरंगलांबी आकाराच्या अँटेनाची आवश्यकता असेल. जसे की सॅटेलाइट डिश अँटेना आणि हॉर्न अँटेनामध्ये उच्च डायरेक्टिव्हिटी असते. हे अंशतः कारण ते अनेक तरंगलांबी लांब आहेत.
ते का आहे? शेवटी, कारण फूरियर ट्रान्सफॉर्मच्या गुणधर्मांशी संबंधित आहे. जेव्हा तुम्ही लहान नाडीचे फूरियर ट्रान्सफॉर्म घेता तेव्हा तुम्हाला एक विस्तृत स्पेक्ट्रम मिळेल. हे साधर्म्य अँटेनाच्या रेडिएशन पॅटर्नचे निर्धारण करण्यासाठी उपस्थित नाही. रेडिएशन पॅटर्न अँटेनाच्या बाजूने विद्युत प्रवाह किंवा व्होल्टेजच्या वितरणाचे फूरियर रूपांतर मानले जाऊ शकते. म्हणून, लहान अँटेनामध्ये विस्तृत रेडिएशन पॅटर्न (आणि कमी डायरेक्टिव्हिटी) असतात. मोठ्या एकसमान व्होल्टेज किंवा वर्तमान वितरणासह अँटेना खूप दिशात्मक नमुने (आणि उच्च डायरेक्टिव्हिटी).
E-mail:info@rf-miso.com
फोन: ००८६-०२८-८२६९५३२७
वेबसाइट: www.rf-miso.com
पोस्ट वेळ: नोव्हेंबर-07-2023
