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एंटेना के बारे में संपूर्ण जानकारी: एंटेना कैसे काम करते हैं (भाग 2)

पिछली चर्चा को आगे बढ़ाते हुए, यद्यपि एंटेना विभिन्न आकारों और रूपों में पाए जाते हैं, फिर भी उन्हें समानताओं के आधार पर व्यापक रूप से वर्गीकृत किया जा सकता है।
तरंगदैर्ध्य के आधार पर: मध्यम-तरंग एंटेना, लघु-तरंग एंटेना, अति-लघु-तरंग एंटेना, माइक्रोवेव एंटेना...
प्रदर्शन के आधार पर: उच्च-लाभ वाले एंटेना, मध्यम-लाभ वाले एंटेना...
दिशात्मकता के आधार पर: सर्वदिशात्मक एंटेना, दिशात्मक एंटेना, सेक्टर एंटेना...
उपयोग के आधार पर: बेस स्टेशन एंटेना, टेलीविजन एंटेना, रडार एंटेना, रेडियो एंटेना...
संरचना के अनुसार: तार के एंटेना,समतल एंटेना...
सिस्टम के प्रकार के अनुसार: एकल तत्व एंटेना, एंटेना एरे...

आज हम बेस स्टेशन एंटेना पर चर्चा करने पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

बेस स्टेशन एंटीना

बेस स्टेशन एंटेना, बेस स्टेशन एंटेना सिस्टम का एक घटक और मोबाइल संचार प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। बेस स्टेशन एंटेना को आमतौर पर इनडोर और आउटडोर एंटेना में विभाजित किया जाता है। इनडोर एंटेना में आमतौर पर सर्वदिशात्मक सीलिंग एंटेना और दिशात्मक दीवार पर लगे एंटेना शामिल होते हैं। हम आउटडोर एंटेना पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जिन्हें भी सर्वदिशात्मक और दिशात्मक प्रकारों में विभाजित किया गया है। दिशात्मक एंटेना को आगे दिशात्मक एकल-ध्रुवीकृत एंटेना और दिशात्मक द्वि-ध्रुवीकृत एंटेना में उपविभाजित किया गया है। ध्रुवीकरण क्या है? चिंता न करें, हम इस पर बाद में चर्चा करेंगे। आइए पहले सर्वदिशात्मक और दिशात्मक एंटेना के बारे में बात करते हैं। जैसा कि नाम से पता चलता है, एक सर्वदिशात्मक एंटेना सभी दिशाओं में सिग्नल भेजता और प्राप्त करता है, जबकि एक दिशात्मक एंटेना एक विशिष्ट दिशा में सिग्नल भेजता और प्राप्त करता है।
बाहरी सर्वदिशात्मक एंटेना इस प्रकार दिखते हैं:

बाहरी सर्वदिशात्मक एंटीना

यह मूलतः एक छड़ की तरह होती है, कुछ मोटी होती हैं, कुछ पतली।
सर्वदिशात्मक एंटेना की तुलना में, दिशात्मक एंटेना वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
अधिकांश समय यह एक सपाट पैनल की तरह दिखता है, इसलिए इसे पैनल एंटीना कहा जाता है।

समतलीय एंटीना

एक समतलीय एंटीना मुख्य रूप से निम्नलिखित भागों से मिलकर बना होता है:

विकिरणकारी तत्व (द्विध्रुव)

परावर्तक (आधार प्लेट)

विद्युत वितरण नेटवर्क (आपूर्ति नेटवर्क)

एनकैप्सुलेशन और सुरक्षा (एंटीना रेडोम)

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पहले हमने उन अजीबोगरीब आकार के विकिरणशील तत्वों को देखा था, जो वास्तव में बेस स्टेशन एंटेना के विकिरणशील तत्व हैं। क्या आपने ध्यान दिया कि इन विकिरणशील तत्वों के कोण एक निश्चित पैटर्न का पालन करते हैं: वे या तो "+" आकार के होते हैं या "×" आकार के।

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इसी को हमने पहले "ध्रुवीकरण" कहा था।
जब रेडियो तरंगें अंतरिक्ष में फैलती हैं, तो उनके विद्युत क्षेत्र की दिशा एक निश्चित पैटर्न के अनुसार बदलती है; इस घटना को रेडियो तरंगों का ध्रुवीकरण कहा जाता है।

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यदि किसी विद्युत चुम्बकीय तरंग की विद्युत क्षेत्र दिशा जमीन के लंबवत हो, तो उसे ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकृत तरंग कहते हैं। इसी प्रकार, यदि यह जमीन के समानांतर हो, तो वह क्षैतिज ध्रुवीकृत तरंग होती है। इसके अतिरिक्त, ±45° ध्रुवीकरण भी होता है।

ध्रुवीकरण

इसके अलावा, विद्युत क्षेत्र की दिशा सर्पिल रूप से भी घूम सकती है, जिसे अण्डाकार ध्रुवीकृत तरंग कहा जाता है।

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दोहरी ध्रुवीकरण का अर्थ है कि दो एंटीना तत्वों को एक ही इकाई के भीतर संयोजित किया जाता है, जिससे दो स्वतंत्र तरंगें बनती हैं।

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दोहरे ध्रुवीकृत एंटेना का उपयोग करने से सेल कवरेज के लिए आवश्यक एंटेना की संख्या कम हो सकती है, एंटेना लगाने की आवश्यकता कम हो सकती है, और इस प्रकार निवेश कम हो सकता है, साथ ही प्रभावी कवरेज भी सुनिश्चित हो सकता है। संक्षेप में, इसके कई फायदे हैं।

हम सर्वदिशात्मक और दिशात्मक एंटेना पर अपनी चर्चा जारी रखते हैं।
दिशात्मक एंटेना सिग्नल विकिरण की दिशा को नियंत्रित क्यों कर सकते हैं?
आइए पहले एक आरेख देखें:

एंटीना विकिरण पैटर्न

इस प्रकार के आरेख को एंटीना विकिरण पैटर्न कहा जाता है।
क्योंकि अंतरिक्ष त्रि-आयामी है, इसलिए यह ऊपर से नीचे और आगे से पीछे का दृश्य एंटीना विकिरण तीव्रता के वितरण का अवलोकन करने का एक स्पष्ट और अधिक सहज तरीका प्रदान करता है।
ऊपर दी गई छवि भी अर्ध-तरंग सममित द्विध्रुवों की एक जोड़ी द्वारा निर्मित एक एंटीना विकिरण पैटर्न है, जो कुछ हद तक सपाट पड़े टायर जैसा दिखता है।
इस संदर्भ में, एंटीना की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक इसकी विकिरण सीमा है।
हम इस एंटीना से विकिरण को और अधिक दूर तक कैसे पहुंचा सकते हैं?
इसका जवाब है—इसे मारकर!

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अब विकिरण की दूरी काफी अधिक होगी...
समस्या यह है कि विकिरण अदृश्य और अमूर्त है; आप इसे देख या छू नहीं सकते, और न ही इसकी तस्वीर ले सकते हैं।
एंटीना सिद्धांत में, यदि आप इसे "थप्पड़" मारना चाहते हैं, तो विकिरण करने वाले तत्वों की संख्या बढ़ाना सही तरीका है।
जितने अधिक विकिरणशील तत्व होंगे, विकिरण का पैटर्न उतना ही सपाट होता जाएगा...

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ठीक है, टायर को चपटा करके डिस्क का आकार दिया गया है, जिससे सिग्नल की रेंज बढ़ जाती है और यह 360 डिग्री में चारों दिशाओं में सिग्नल फैलाता है; यह एक सर्वदिशात्मक एंटीना है। इस प्रकार का एंटीना दूरस्थ, खुले क्षेत्रों में उपयोग के लिए उत्कृष्ट है। हालांकि, शहर में इस प्रकार के एंटीना का प्रभावी ढंग से उपयोग करना मुश्किल है।
शहरों में, जहां घनी आबादी और कई इमारतें होती हैं, विशिष्ट क्षेत्रों में सिग्नल कवरेज प्रदान करने के लिए आमतौर पर दिशात्मक एंटेना का उपयोग करना आवश्यक होता है।

इसलिए, हमें सर्वदिशात्मक एंटीना को "संशोधित" करने की आवश्यकता है।
सबसे पहले, हमें इसके एक तरफ को "संपीड़ित" करने का तरीका ढूंढना होगा:

हम इसे संपीड़ित कैसे करते हैं? हम एक परावर्तक जोड़ते हैं और उसे एक तरफ रखते हैं। फिर, ध्वनि तरंगों को "केंद्रित" करने के लिए हम कई ट्रांसड्यूसर का उपयोग करते हैं।

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अंत में, हमें जो विकिरण पैटर्न प्राप्त हुआ वह इस प्रकार दिखता है:

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चित्र में, सबसे अधिक विकिरण तीव्रता वाले लोब को मुख्य लोब कहा जाता है, जबकि शेष लोबों को पार्श्व लोब या द्वितीयक लोब कहा जाता है, और पीछे की ओर एक छोटी पूंछ होती है जिसे पश्च लोब कहा जाता है।

अह, यह आकृति कुछ-कुछ बैंगन जैसी दिखती है?
इस "बैंगन" के संबंध में, आप इसके सिग्नल कवरेज को अधिकतम कैसे कर सकते हैं?
सड़क पर खड़े होकर इसे पकड़ना बिल्कुल भी कारगर नहीं होगा; वहां बहुत सारी बाधाएं हैं।

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आप जितनी ऊंचाई पर खड़े होंगे, उतनी ही दूर तक देख पाएंगे, इसलिए हमें निश्चित रूप से ऊँची जगह पर जाने का लक्ष्य रखना चाहिए।

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जब आप अधिक ऊंचाई पर हों, तो आप एंटीना को नीचे की ओर कैसे लक्षित करते हैं? यह बहुत सरल है, बस एंटीना को नीचे की ओर झुका दें, है ना?
जी हां, इंस्टॉलेशन के दौरान एंटीना को सीधे झुकाना एक तरीका है, जिसे हम "मैकेनिकल डाउनटिल्टिंग" कहते हैं।
आधुनिक एंटेना में स्थापना के दौरान यह क्षमता मौजूद होती है; एक यांत्रिक भुजा इसका ध्यान रखती है।

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हालांकि, यांत्रिक रूप से नीचे की ओर झुकाने से भी एक समस्या उत्पन्न होती है—
जब यांत्रिक रूप से नीचे की ओर झुकाव का उपयोग किया जाता है, तो एंटीना के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज घटकों के आयाम अपरिवर्तित रहते हैं, जिसके परिणामस्वरूप एंटीना पैटर्न में गंभीर विकृति आती है।

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यह तरीका बिल्कुल भी कारगर नहीं होगा, क्योंकि इससे सिग्नल कवरेज प्रभावित होगा। इसलिए, हमने एक अन्य विधि अपनाई है, जिसे इलेक्ट्रिकल डाउनटिल्टिंग या संक्षेप में ई-डाउनटिल्टिंग कहते हैं।
संक्षेप में, इलेक्ट्रिकल डाउनटिल्टिंग में एंटीना बॉडी के भौतिक कोण को अपरिवर्तित रखते हुए, क्षेत्र की शक्ति को बदलने के लिए एंटीना तत्वों के चरण को समायोजित करना शामिल है।

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यांत्रिक रूप से नीचे की ओर झुकाए जाने वाले एंटेना की तुलना में, विद्युत रूप से नीचे की ओर झुकाए जाने वाले एंटेना अपने विकिरण पैटर्न में कम परिवर्तन प्रदर्शित करते हैं, अधिक झुकाव कोणों की अनुमति देते हैं, और मुख्य लोब और बैक लोब दोनों नीचे की ओर निर्देशित होते हैं।

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बेशक, व्यावहारिक उपयोग में, यांत्रिक डाउनटिल्ट और विद्युत डाउनटिल्ट का अक्सर संयोजन में उपयोग किया जाता है।
डाउनटिल्ट लागू करने के बाद, यह इस तरह दिखता है:

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इस स्थिति में, एंटीना की मुख्य विकिरण सीमा का काफी प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।
हालांकि, समस्याएं अभी भी मौजूद हैं:
1. मुख्य लोब और निचले पार्श्व लोब के बीच विकिरण पैटर्न में एक शून्य होता है, जिससे उस क्षेत्र में सिग्नल का अवरोध उत्पन्न होता है। इसे आमतौर पर "छाया प्रभाव" कहा जाता है।
2. ऊपरी साइड लोब का कोण अधिक होता है, जो अधिक दूरी पर स्थित क्षेत्रों को प्रभावित करता है और आसानी से अंतर-कोशिका हस्तक्षेप का कारण बनता है, जिसका अर्थ है कि संकेत अन्य कोशिकाओं को प्रभावित करेगा।

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इसलिए, हमें "निचली शून्य गहराई" में मौजूद अंतर को भरने और "ऊपरी पार्श्व लोब" की तीव्रता को कम करने का प्रयास करना चाहिए।
इन विशिष्ट विधियों में साइडलोब स्तर को समायोजित करना और बीमफॉर्मिंग जैसी तकनीकों का उपयोग करना शामिल है। तकनीकी विवरण कुछ जटिल हैं। यदि आप रुचि रखते हैं, तो आप स्वयं प्रासंगिक जानकारी खोज सकते हैं।

एंटेना के बारे में अधिक जानने के लिए, कृपया यहां जाएं:


पोस्ट करने का समय: 04 दिसंबर 2025

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