1. एंटेना का परिचय
एंटीना मुक्त स्थान और संचरण लाइन के बीच एक संक्रमण संरचना है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है। संचरण लाइन एक समाक्षीय रेखा या एक खोखली ट्यूब (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 एक संचारण एंटीना है, और दूसरा एक प्राप्त करने वाला एंटीना हैएंटीना.

चित्र 1 विद्युतचुंबकीय ऊर्जा संचरण पथ
चित्र 1 के संचरण मोड में ऐन्टेना प्रणाली के संचरण को थेवेनिन समतुल्य द्वारा दर्शाया जाता है जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, जहाँ स्रोत को एक आदर्श सिग्नल जनरेटर द्वारा दर्शाया जाता है, संचरण लाइन को विशेषता प्रतिबाधा Zc वाली एक लाइन द्वारा दर्शाया जाता है, और ऐन्टेना को एक लोड ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] द्वारा दर्शाया जाता है। लोड प्रतिरोध RL ऐन्टेना संरचना से जुड़े चालन और परावैद्युत हानियों का प्रतिनिधित्व करता है, जबकि Rr ऐन्टेना के विकिरण प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करता है, और प्रतिक्रिया XA का उपयोग ऐन्टेना विकिरण से जुड़े प्रतिबाधा के काल्पनिक भाग का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। आदर्श परिस्थितियों में, सिग्नल स्रोत द्वारा उत्पन्न सभी ऊर्जा को विकिरण प्रतिरोध Rr में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, जिसका उपयोग ऐन्टेना की विकिरण क्षमता का प्रतिनिधित्व करने के लिए किया जाता है। हालाँकि, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, संचरण लाइन और ऐन्टेना की विशेषताओं के कारण कंडक्टर-परावैद्युत हानियाँ होती हैं, साथ ही संचरण लाइन और ऐन्टेना के बीच परावर्तन (बेमेल) के कारण होने वाली हानियाँ भी होती हैं। स्रोत की आंतरिक प्रतिबाधा को ध्यान में रखते हुए तथा संचरण लाइन और परावर्तन (बेमेल) हानियों को नजरअंदाज करते हुए, संयुग्मी मिलान के अंतर्गत एंटीना को अधिकतम शक्ति प्रदान की जाती है।

चित्र 2
ट्रांसमिशन लाइन और एंटीना के बीच बेमेल के कारण, इंटरफ़ेस से परावर्तित तरंग स्रोत से एंटीना तक आने वाली तरंग के साथ मिलकर एक स्थायी तरंग बनती है, जो ऊर्जा संकेन्द्रण और भंडारण को दर्शाती है और एक विशिष्ट अनुनाद युक्ति है। एक विशिष्ट स्थायी तरंग पैटर्न को चित्र 2 में बिंदीदार रेखा द्वारा दिखाया गया है। यदि एंटीना प्रणाली को ठीक से डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो ट्रांसमिशन लाइन एक वेवगाइड और ऊर्जा संचरण युक्ति के बजाय एक ऊर्जा भंडारण तत्व के रूप में कार्य कर सकती है।
ट्रांसमिशन लाइन, एंटीना और स्टैंडिंग वेव्स के कारण होने वाले नुकसान अवांछनीय हैं। कम नुकसान वाली ट्रांसमिशन लाइनों का चयन करके लाइन के नुकसान को कम किया जा सकता है, जबकि चित्र 2 में RL द्वारा दर्शाए गए नुकसान प्रतिरोध को कम करके एंटीना के नुकसान को कम किया जा सकता है। एंटीना (लोड) के प्रतिबाधा को लाइन के अभिलक्षणिक प्रतिबाधा के साथ मिलान करके स्टैंडिंग वेव्स को कम किया जा सकता है और लाइन में ऊर्जा भंडारण को कम किया जा सकता है।
वायरलेस सिस्टम में, ऊर्जा प्राप्त करने या संचारित करने के अलावा, एंटेना की आवश्यकता आमतौर पर कुछ दिशाओं में विकिरणित ऊर्जा को बढ़ाने और अन्य दिशाओं में विकिरणित ऊर्जा को दबाने के लिए होती है। इसलिए, पता लगाने वाले 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 एपर्चर, एक पैच, एक तत्व असेंबली (सरणी), एक परावर्तक, एक लेंस, आदि हो सकता है।
वायरलेस संचार प्रणालियों में, एंटेना सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है। अच्छा एंटेना डिज़ाइन सिस्टम की आवश्यकताओं को कम कर सकता है और समग्र सिस्टम प्रदर्शन में सुधार कर सकता है। इसका एक क्लासिक उदाहरण टेलीविज़न है, जहाँ उच्च-प्रदर्शन एंटेना का उपयोग करके प्रसारण रिसेप्शन में सुधार किया जा सकता है। एंटेना संचार प्रणालियों के लिए वही हैं जो मनुष्य के लिए आँखें हैं।
2. एंटीना वर्गीकरण
हॉर्न एंटीना एक प्लानर एंटीना है, एक गोलाकार या आयताकार क्रॉस-सेक्शन वाला माइक्रोवेव एंटीना जो वेवगाइड के अंत में धीरे-धीरे खुलता है। यह माइक्रोवेव एंटीना का सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार है। इसका विकिरण क्षेत्र हॉर्न के एपर्चर के आकार और प्रसार प्रकार से निर्धारित होता है। उनमें 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 हॉर्न के खुलने के कोण की वृद्धि के साथ एपर्चर का आकार और द्विघात चरण अंतर बढ़ जाएगा, लेकिन एपर्चर के आकार के साथ लाभ नहीं बदलेगा। यदि हॉर्न के फ़्रीक्वेंसी बैंड को विस्तारित करने की आवश्यकता है, तो गर्दन और हॉर्न के एपर्चर पर प्रतिबिंब को कम करना आवश्यक है; एपर्चर का आकार बढ़ने पर प्रतिबिंब कम हो जाएगा। हॉर्न एंटीना की संरचना अपेक्षाकृत सरल है, और विकिरण पैटर्न भी अपेक्षाकृत सरल और नियंत्रित करने में आसान है। इसे आम तौर पर एक मध्यम दिशात्मक एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है। व्यापक बैंडविड्थ, कम साइड लॉब और उच्च दक्षता वाले पैराबोलिक रिफ्लेक्टर हॉर्न एंटेना का उपयोग अक्सर माइक्रोवेव रिले संचार में किया जाता है।
2. माइक्रोस्ट्रिप एंटीना
माइक्रोस्ट्रिप एंटीना की संरचना आम तौर पर डाइइलेक्ट्रिक सब्सट्रेट, रेडिएटर और ग्राउंड प्लेन से बनी होती है। डाइइलेक्ट्रिक सब्सट्रेट की मोटाई तरंगदैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटी होती है। सब्सट्रेट के निचले हिस्से में धातु की पतली परत ग्राउंड प्लेन से जुड़ी होती है, और एक विशिष्ट आकार वाली धातु की पतली परत को रेडिएटर के रूप में फोटोलिथोग्राफी प्रक्रिया के माध्यम से सामने की तरफ बनाया जाता है। रेडिएटर के आकार को आवश्यकताओं के अनुसार कई तरीकों से बदला जा सकता है।
माइक्रोवेव एकीकरण प्रौद्योगिकी और नई विनिर्माण प्रक्रियाओं के उदय 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 प्रोफ़ाइल वाले, अनुरूपण में आसान होते हैं, बल्कि एकीकृत करने में भी आसान होते हैं, लागत में कम होते हैं, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त होते हैं, और विविध विद्युत गुणों के फायदे भी होते हैं।
वेवगाइड स्लॉट एंटीना एक एंटीना है जो विकिरण प्राप्त करने के लिए वेवगाइड संरचना में स्लॉट का उपयोग करता है। इसमें आमतौर पर दो समानांतर धातु प्लेटें होती हैं जो दो प्लेटों के बीच एक संकीर्ण अंतर के साथ एक वेवगाइड बनाती हैं। जब विद्युत चुम्बकीय तरंगें वेवगाइड गैप से गुजरती हैं, तो एक अनुनाद घटना घटित होगी, जिससे विकिरण प्राप्त करने के लिए गैप के पास एक मजबूत विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा। इसकी सरल संरचना के कारण, वेवगाइड स्लॉट एंटीना ब्रॉडबैंड और उच्च दक्षता वाले विकिरण को प्राप्त कर सकता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से माइक्रोवेव और मिलीमीटर वेव बैंड में रडार, संचार, वायरलेस सेंसर और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसके फायदों में उच्च विकिरण दक्षता, ब्रॉडबैंड विशेषताएँ और अच्छी हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता शामिल हैं, इसलिए यह इंजीनियरों और शोधकर्ताओं द्वारा पसंद किया जाता है।
द्विशंकु एंटीना द्विशंकु संरचना वाला एक ब्रॉडबैंड एंटीना है, जिसकी विशेषता व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उच्च विकिरण दक्षता है। द्विशंकु एंटीना के दो शंक्वाकार भाग एक दूसरे के सममित होते हैं। इस संरचना के माध्यम से, एक विस्तृत आवृत्ति बैंड में प्रभावी विकिरण प्राप्त किया जा सकता है। इसका उपयोग आमतौर पर स्पेक्ट्रम विश्लेषण, विकिरण माप और EMC (विद्युत चुम्बकीय संगतता) परीक्षण जैसे क्षेत्रों में किया जाता है। इसमें अच्छी प्रतिबाधा मिलान और विकिरण विशेषताएँ हैं और यह उन अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है जिन्हें कई आवृत्तियों को कवर करने की आवश्यकता होती है।
सर्पिल एंटीना एक सर्पिल संरचना वाला ब्रॉडबैंड एंटीना है, जो व्यापक आवृत्ति प्रतिक्रिया और उच्च विकिरण दक्षता की विशेषता है। सर्पिल एंटीना सर्पिल कॉइल की संरचना के माध्यम से ध्रुवीकरण विविधता और वाइड-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: जून-14-2024