1. एंटेना का परिचय
चित्र 1 में दिखाए अनुसार, एंटीना मुक्त स्थान और संचरण रेखा के बीच एक संक्रमणकालीन संरचना है। संचरण रेखा समाक्षीय रेखा या खोखली नली (वेवगाइड) के रूप में हो सकती है, जिसका उपयोग विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा को स्रोत से एंटीना तक या एंटीना से रिसीवर तक संचारित करने के लिए किया जाता है। पहला संचारित एंटीना है, और दूसरा प्राप्त करने वाला एंटीना है।एंटीना.
चित्र 1 विद्युतचुंबकीय ऊर्जा संचरण पथ
चित्र 1 के संचरण मोड में एंटीना प्रणाली के संचरण को चित्र 2 में दर्शाए गए थेवेनिन समतुल्य द्वारा दर्शाया गया है, जहाँ स्रोत को एक आदर्श सिग्नल जनरेटर द्वारा, संचरण रेखा को अभिलाक्षणिक प्रतिबाधा Zc वाली रेखा द्वारा और एंटीना को भार ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] द्वारा दर्शाया गया है। भार प्रतिरोध RL एंटीना संरचना से संबंधित चालन और परावैद्युत हानियों को दर्शाता है, जबकि Rr एंटीना के विकिरण प्रतिरोध को दर्शाता है और प्रतिघात XA एंटीना विकिरण से संबंधित प्रतिबाधा के काल्पनिक भाग को दर्शाता है। आदर्श परिस्थितियों में, सिग्नल स्रोत द्वारा उत्पन्न सभी ऊर्जा विकिरण प्रतिरोध Rr में स्थानांतरित हो जानी चाहिए, जो एंटीना की विकिरण क्षमता को दर्शाता है। हालांकि, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, संचरण रेखा और एंटीना की विशेषताओं के कारण चालक-परावैद्युत हानियाँ होती हैं, साथ ही संचरण रेखा और एंटीना के बीच परावर्तन (बेमेल) के कारण भी हानियाँ होती हैं। स्रोत की आंतरिक प्रतिबाधा को ध्यान में रखते हुए और संचरण लाइन और परावर्तन (बेमेल) हानियों को अनदेखा करते हुए, संयुग्मी मिलान के तहत एंटीना को अधिकतम शक्ति प्रदान की जाती है।
चित्र 2
ट्रांसमिशन लाइन और एंटीना के बीच बेमेल होने के कारण, इंटरफ़ेस से परावर्तित तरंग, स्रोत से एंटीना तक आने वाली आपतित तरंग के साथ मिलकर एक स्थिर तरंग बनाती है, जो ऊर्जा संकेंद्रण और भंडारण को दर्शाती है और एक विशिष्ट अनुनादी उपकरण है। चित्र 2 में बिंदीदार रेखा द्वारा एक विशिष्ट स्थिर तरंग पैटर्न दिखाया गया है। यदि एंटीना प्रणाली को ठीक से डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो ट्रांसमिशन लाइन एक तरंगमार्ग और ऊर्जा संचरण उपकरण के बजाय ऊर्जा भंडारण तत्व के रूप में कार्य कर सकती है।
ट्रांसमिशन लाइन, एंटीना और स्थिर तरंगों के कारण होने वाली हानियाँ अवांछनीय हैं। कम हानि वाली ट्रांसमिशन लाइनों का चयन करके लाइन हानियों को कम किया जा सकता है, जबकि चित्र 2 में RL द्वारा दर्शाए गए हानि प्रतिरोध को कम करके एंटीना हानियों को कम किया जा सकता है। एंटीना (लोड) की प्रतिबाधा को लाइन की विशिष्ट प्रतिबाधा से मिलाकर स्थिर तरंगों को कम किया जा सकता है और लाइन में ऊर्जा भंडारण को न्यूनतम किया जा सकता है।
वायरलेस सिस्टम में, ऊर्जा प्राप्त करने या संचारित करने के अलावा, एंटेना को आमतौर पर कुछ दिशाओं में विकीर्ण ऊर्जा को बढ़ाने और अन्य दिशाओं में विकीर्ण ऊर्जा को कम करने की आवश्यकता होती है। इसलिए, पहचान उपकरणों के अलावा, एंटेना का उपयोग दिशात्मक उपकरणों के रूप में भी किया जाना चाहिए। विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एंटेना विभिन्न रूपों में हो सकते हैं। यह एक तार, एक छिद्र, एक पैच, एक तत्व संयोजन (एरे), एक परावर्तक, एक लेंस आदि हो सकता है।
वायरलेस संचार प्रणालियों में, एंटेना सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। एक अच्छा एंटेना डिज़ाइन सिस्टम की आवश्यकताओं को कम कर सकता है और समग्र सिस्टम प्रदर्शन को बेहतर बना सकता है। इसका एक उत्कृष्ट उदाहरण टेलीविजन है, जहाँ उच्च-प्रदर्शन वाले एंटेना का उपयोग करके प्रसारण की अनुभूति को बेहतर बनाया जा सकता है। संचार प्रणालियों के लिए एंटेना उतना ही महत्वपूर्ण है जितना मनुष्यों के लिए आँखें।
2. एंटीना वर्गीकरण
हॉर्न एंटीना एक समतलीय एंटीना है, जो गोलाकार या आयताकार अनुप्रस्थ काट वाला माइक्रोवेव एंटीना है, जिसका तरंगमार्ग अंत में धीरे-धीरे खुलता जाता है। यह माइक्रोवेव एंटीना का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार है। इसका विकिरण क्षेत्र हॉर्न के छिद्र के आकार और संचरण के प्रकार द्वारा निर्धारित होता है। इनमें से, विकिरण पर हॉर्न की दीवार के प्रभाव की गणना ज्यामितीय विवर्तन के सिद्धांत का उपयोग करके की जा सकती है। यदि हॉर्न की लंबाई अपरिवर्तित रहती है, तो छिद्र का आकार और द्विघात कला अंतर हॉर्न के खुलने के कोण में वृद्धि के साथ बढ़ेंगे, लेकिन लाभ छिद्र के आकार के साथ नहीं बदलेगा। यदि हॉर्न के आवृत्ति बैंड का विस्तार करना आवश्यक है, तो हॉर्न के गर्दन और छिद्र पर परावर्तन को कम करना आवश्यक है; छिद्र का आकार बढ़ने पर परावर्तन कम हो जाएगा। हॉर्न एंटीना की संरचना अपेक्षाकृत सरल है, और विकिरण पैटर्न भी अपेक्षाकृत सरल और नियंत्रित करने में आसान है। इसका उपयोग आमतौर पर मध्यम दिशात्मक एंटीना के रूप में किया जाता है। उच्च बैंडविड्थ, कम साइड लोब और उच्च दक्षता वाले परवलयिक परावर्तक हॉर्न एंटीना का उपयोग अक्सर माइक्रोवेव रिले संचार में किया जाता है।
2. माइक्रोस्ट्रिप एंटीना
माइक्रोस्ट्रिप एंटीना की संरचना आम तौर पर डाइइलेक्ट्रिक सबस्ट्रेट, रेडिएटर और ग्राउंड प्लेन से बनी होती है। डाइइलेक्ट्रिक सबस्ट्रेट की मोटाई तरंगदैर्ध्य से काफी कम होती है। सबस्ट्रेट के निचले भाग में धातु की पतली परत ग्राउंड प्लेन से जुड़ी होती है, और इसके आगे के भाग में फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया द्वारा एक विशिष्ट आकार की धातु की पतली परत रेडिएटर के रूप में बनाई जाती है। आवश्यकतानुसार रेडिएटर के आकार को कई तरीकों से बदला जा सकता है।
माइक्रोवेव एकीकरण प्रौद्योगिकी और नई विनिर्माण प्रक्रियाओं के विकास ने माइक्रोस्ट्रिप एंटेना के विकास को बढ़ावा दिया है। पारंपरिक एंटेना की तुलना में, माइक्रोस्ट्रिप एंटेना न केवल आकार में छोटे, वजन में हल्के, कम प्रोफाइल वाले और आसानी से अनुकूलित होने वाले होते हैं, बल्कि इन्हें एकीकृत करना भी आसान होता है, लागत कम होती है, ये बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त होते हैं और इनमें विविध विद्युत गुणों के लाभ भी होते हैं।
वेवगाइड स्लॉट एंटीना एक ऐसा एंटीना है जो विकिरण उत्पन्न करने के लिए वेवगाइड संरचना में मौजूद स्लॉट का उपयोग करता है। इसमें आमतौर पर दो समानांतर धातु की प्लेटें होती हैं जो एक वेवगाइड बनाती हैं, जिनके बीच एक संकीर्ण अंतराल होता है। जब विद्युत चुम्बकीय तरंगें वेवगाइड अंतराल से गुजरती हैं, तो एक अनुनाद घटना घटित होती है, जिससे अंतराल के पास एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है और विकिरण उत्पन्न होता है। अपनी सरल संरचना के कारण, वेवगाइड स्लॉट एंटीना व्यापक और उच्च-दक्षता वाला विकिरण उत्पन्न कर सकता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से रडार, संचार, वायरलेस सेंसर और माइक्रोवेव और मिलीमीटर तरंग बैंड के अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसके लाभों में उच्च विकिरण दक्षता, व्यापक विशेषताएँ और अच्छी व्यतिकरण-रोधी क्षमता शामिल हैं, इसलिए यह इंजीनियरों और शोधकर्ताओं के बीच लोकप्रिय है।
बाइकोनिकल एंटीना एक ब्रॉडबैंड एंटीना है जिसकी संरचना बाइकोनिकल होती है। इसकी विशेषता व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उच्च विकिरण दक्षता है। बाइकोनिकल एंटीना के दोनों शंकु आकार के भाग एक दूसरे के सममित होते हैं। इस संरचना के कारण, व्यापक आवृत्ति बैंड में प्रभावी विकिरण प्राप्त किया जा सकता है। इसका उपयोग आमतौर पर स्पेक्ट्रम विश्लेषण, विकिरण मापन और ईएमसी (विद्युतचुंबकीय अनुकूलता) परीक्षण जैसे क्षेत्रों में किया जाता है। इसमें बेहतर प्रतिबाधा मिलान और विकिरण गुण होते हैं और यह उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनमें कई आवृत्तियों को कवर करने की आवश्यकता होती है।
स्पाइरल एंटीना एक ब्रॉडबैंड एंटीना है जिसकी संरचना स्पाइरल होती है, और इसकी विशेषता व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उच्च विकिरण दक्षता है। स्पाइरल कॉइल की संरचना के कारण स्पाइरल एंटीना ध्रुवीकरण विविधता और व्यापक-बैंड विकिरण विशेषताओं को प्राप्त करता है, और रडार, उपग्रह संचार और वायरलेस संचार प्रणालियों के लिए उपयुक्त है।
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पोस्ट करने का समय: 14 जून 2024

