इस अध्याय में एंटीना विकिरण बीम के मापदंडों पर चर्चा की गई है, जो हमें बीम की विशिष्टताओं को समझने में मदद करते हैं।
बीम क्षेत्र
मानक परिभाषा के अनुसार: "यदि विकिरण तीव्रता P(θ,ϕ) एक ठोस कोण ΩA पर अपने अधिकतम मान पर बनी रहती है और अन्यत्र शून्य होती है, तो किरण क्षेत्र वह ठोस कोण होता है जिससे होकर एंटेना द्वारा विकीर्ण की गई सभी शक्ति गुजरती है।"
किसी एंटेना से उत्सर्जित किरण किरण एक निश्चित ठोस कोण के भीतर उत्सर्जित होती है जहाँ विकिरण की तीव्रता अधिकतम होती है। इस ठोस कोण को किरण क्षेत्र कहा जाता है और इसे ΩA से दर्शाया जाता है।
इस ठोस कोण ΩA के भीतर, विकिरण तीव्रता P(θ,ϕ) स्थिर और अधिकतम होनी चाहिए, और अन्यत्र शून्य होनी चाहिए। इसलिए, कुल विकीर्ण शक्ति निम्न प्रकार से दी जाती है:
विकिरणित शक्ति = P(θ,ϕ)⋅ΩA (वाट)
बीम कोण आम तौर पर मुख्य लोब के अर्ध-शक्ति बिंदुओं के बीच के ठोस कोण को संदर्भित करता है।
गणितीय अभिव्यक्ति
बीम के क्षेत्रफल का गणितीय सूत्र इस प्रकार है:
जहां विभेदक ठोस कोण है:
dΩ=sinθdθdϕ
यहां, Pn(θ,ϕ) मानकीकृत विकिरण तीव्रता है।
• ΩA ठोस बीम कोण (बीम क्षेत्र) को दर्शाता है।
• θ कोणीय स्थिति का एक फलन है।
• ϕ त्रिज्या दूरी का एक फलन है।
इकाई
बीम के क्षेत्रफल की इकाई हैस्टेरेडियन (एसआर)।
बीम दक्षता
मानक परिभाषा के अनुसार: "बीम दक्षता मुख्य बीम के बीम क्षेत्र और कुल विकीर्ण बीम क्षेत्र का अनुपात है।"
किसी एंटेना द्वारा विकीर्ण ऊर्जा उसकी दिशात्मकता पर निर्भर करती है। जिस दिशा में एंटेना सबसे अधिक ऊर्जा विकीर्ण करता है, उस दिशा में दक्षता सबसे अधिक होती है, जबकि कुछ ऊर्जा पार्श्व भागों में नष्ट हो जाती है। मुख्य किरणक में अधिकतम विकीर्ण ऊर्जा और न्यूनतम हानि के साथ कुल विकीर्ण ऊर्जा के अनुपात को किरणक दक्षता कहते हैं।
गणितीय अभिव्यक्ति
बीम दक्षता के लिए गणितीय व्यंजक इस प्रकार है:
कहाँ
•ηB किरणक की दक्षता है (आयामहीन)।
• ΩMB मुख्य बीम का ठोस कोण (बीम क्षेत्रफल) है।
• ΩA कुल विकीर्ण किरण का ठोस कोण है।
एंटीना ध्रुवीकरण
अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के अनुसार एंटेना को विभिन्न ध्रुवीकरणों के साथ डिज़ाइन किया जा सकता है, जैसे कि रैखिक या वृत्ताकार ध्रुवीकरण। ध्रुवीकरण का प्रकार ही तरंगदैर्ध्य की विशेषताओं और ग्रहण या संचरण के दौरान एंटेना की ध्रुवीकरण स्थिति को निर्धारित करता है।
रेखीय ध्रुवीकरण
जब कोई विद्युतचुंबकीय तरंग संचारित या प्राप्त होती है, तो उसकी संचरण दिशा बदल सकती है। रैखिक रूप से ध्रुवीकृत एंटीना विद्युत क्षेत्र सदिश को एक निश्चित तल तक सीमित रखता है, जिससे ऊर्जा एक विशिष्ट दिशा में केंद्रित होती है और अन्य दिशाओं में ऊर्जा का प्रवाह कम हो जाता है। अतः, रैखिक ध्रुवीकरण एंटीना की दिशात्मकता को बेहतर बनाने में सहायक होता है।
वृत्ताकार ध्रुवीकरण
वृत्ताकार ध्रुवीकृत तरंग में, विद्युत क्षेत्र सदिश समय के साथ घूमता है, जिसके लंबवत घटक आयाम में बराबर होते हैं और कला में 90° विपरीत होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोई निश्चित दिशा नहीं होती है। वृत्ताकार ध्रुवीकरण बहुपथ प्रभावों को प्रभावी रूप से कम करता है और इसलिए जीपीएस जैसे उपग्रह संचार में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
क्षैतिज ध्रुवीकरण
क्षैतिज ध्रुवीकृत तरंगें पृथ्वी की सतह से परावर्तित होने के प्रति अधिक संवेदनशील होती हैं, जिससे सिग्नल क्षीण हो जाता है, विशेषकर 1 GHz से कम आवृत्तियों पर। बेहतर सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात प्राप्त करने के लिए टेलीविजन सिग्नल ट्रांसमिशन में आमतौर पर क्षैतिज ध्रुवीकरण का उपयोग किया जाता है।
ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण
ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकृत निम्न-आवृत्ति तरंगें जमीनी तरंगों के प्रसार के लिए लाभकारी होती हैं। क्षैतिज ध्रुवीकरण की तुलना में, ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकृत तरंगें सतही परावर्तनों से कम प्रभावित होती हैं और इसलिए मोबाइल संचार में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
प्रत्येक ध्रुवीकरण प्रकार के अपने-अपने फायदे और सीमाएं होती हैं। आरएफ सिस्टम डिजाइनर विशिष्ट सिस्टम आवश्यकताओं के अनुसार उपयुक्त ध्रुवीकरण का चुनाव कर सकते हैं।
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पोस्ट करने का समय: 24 अप्रैल 2026
