लॉग-पीरियोडिक एंटीना एक वाइड-बैंड एंटीना है जिसका कार्य सिद्धांत अनुनाद और लॉग-पीरियोडिक संरचना पर आधारित है। यह लेख आपको लॉग-पीरियोडिक एंटीना के तीन पहलुओं से परिचित कराएगा: इसका इतिहास, कार्य सिद्धांत और इसके लाभ।

लॉग-आवधिक एंटेना का इतिहास

लॉग-पीरियोडिक एंटीना एक वाइड-बैंड एंटीना है जिसका डिज़ाइन लॉग-पीरियोडिक संरचना पर आधारित है। लॉग-पीरियोडिक एंटीना का इतिहास 1950 के दशक से शुरू होता है।

लॉग-पीरियोडिक एंटीना का आविष्कार सर्वप्रथम 1957 में अमेरिकी इंजीनियर ड्वाइट इस्बेल और रेमंड डुहामेल ने किया था। बेल लैब्स में शोध करते हुए, उन्होंने एक ब्रॉडबैंड एंटीना डिजाइन किया जो कई आवृत्ति बैंड को कवर करने में सक्षम था। इस एंटीना संरचना में लॉग-पीरियोडिक ज्यामिति का उपयोग किया गया है, जो इसे संपूर्ण आवृत्ति रेंज में समान विकिरण विशेषताएँ प्रदान करती है।

अगले दशकों में, लॉग-पीरियोडिक एंटेना का व्यापक रूप से उपयोग और अध्ययन किया गया है। इनका उपयोग वायरलेस संचार, टेलीविजन और रेडियो रिसेप्शन, रडार सिस्टम, रेडियो मापन और वैज्ञानिक अनुसंधान जैसे क्षेत्रों में किया जाता है। लॉग-पीरियोडिक एंटेना की वाइड-बैंड विशेषताएँ उन्हें कई आवृत्ति बैंडों को कवर करने में सक्षम बनाती हैं, जिससे आवृत्ति स्विचिंग और एंटेना प्रतिस्थापन की आवश्यकता कम हो जाती है, और सिस्टम की लचीलता और दक्षता में सुधार होता है।

लॉग-आवधिक एंटीना का कार्य सिद्धांत इसकी विशेष संरचना पर आधारित है। इसमें बारी-बारी से कई धातु की प्लेटें लगी होती हैं, जिनकी लंबाई और उनके बीच की दूरी लॉगरिदमिक आवर्तकाल के अनुसार बढ़ती जाती है। इस संरचना के कारण एंटीना अलग-अलग आवृत्तियों पर कलाभेद उत्पन्न करता है, जिससे व्यापक-बैंड विकिरण प्राप्त होता है।

प्रौद्योगिकी के विकास के साथ-साथ, लॉग-पीरियोडिक एंटेना के डिजाइन और निर्माण विधियों में सुधार हुआ है। आधुनिक लॉग-पीरियोडिक एंटेना उन्नत सामग्रियों और निर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके एंटेना के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बेहतर बनाते हैं।

इसके कार्य सिद्धांत को संक्षेप में निम्न प्रकार से वर्णित किया जा सकता है।

1. अनुनाद सिद्धांत: लघु-आवधिक एंटेना का डिज़ाइन अनुनाद सिद्धांत पर आधारित है। एक विशिष्ट आवृत्ति पर, एंटेना की संरचना एक अनुनादी लूप बनाती है, जिससे एंटेना विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रभावी ढंग से ग्रहण और विकीर्ण कर पाता है। धातु की चादरों की लंबाई और उनके बीच की दूरी को सटीक रूप से डिज़ाइन करके, लघु-आवधिक एंटेना कई अनुनादी आवृत्ति श्रेणियों में कार्य कर सकते हैं।

2. कलाभेद: लॉग-आवधिक एंटेना में धातु के टुकड़ों की लंबाई और उनके बीच की दूरी का अनुपात प्रत्येक धातु के टुकड़े को अलग-अलग आवृत्तियों पर कलाभेद उत्पन्न करने का कारण बनता है। यह कलाभेद विभिन्न आवृत्तियों पर एंटेना के अनुनादी व्यवहार को जन्म देता है, जिससे व्यापक बैंड संचालन संभव हो पाता है। धातु के छोटे टुकड़े उच्च आवृत्तियों पर कार्य करते हैं, जबकि धातु के लंबे टुकड़े निम्न आवृत्तियों पर कार्य करते हैं।

3. बीम स्कैनिंग: लॉग-पीरियोडिक एंटीना की संरचना के कारण, अलग-अलग आवृत्तियों पर इसकी विकिरण विशेषताएँ भिन्न होती हैं। आवृत्ति में परिवर्तन के साथ, एंटीना की विकिरण दिशा और बीम की चौड़ाई भी बदल जाती है। इसका अर्थ यह है कि लॉग-पीरियोडिक एंटीना एक विस्तृत आवृत्ति बैंड पर बीम को स्कैन और समायोजित कर सकते हैं।

लॉग-आवधिक एंटेना के लाभ

1. ब्रॉडबैंड विशेषताएँ: लॉग-आवधिक एंटीना एक वाइड-बैंड एंटीना है जो कई आवृत्ति बैंडों को कवर कर सकता है। इसकी लॉग-आवधिक संरचना के कारण एंटीना में संपूर्ण आवृत्ति रेंज में समान विकिरण विशेषताएँ होती हैं, जिससे आवृत्ति स्विचिंग या एंटीना प्रतिस्थापन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, और सिस्टम की लचीलता और दक्षता में सुधार होता है।

2. उच्च लाभ और विकिरण दक्षता: लॉग-आवधिक एंटेना में आमतौर पर उच्च लाभ और विकिरण दक्षता होती है। इसकी संरचना कई आवृत्ति श्रेणियों में अनुनाद की अनुमति देती है, जिससे मजबूत विकिरण और ग्रहण क्षमताएं मिलती हैं।

3. दिशात्मकता नियंत्रण: लॉग-आवधिक एंटेना आमतौर पर दिशात्मक होते हैं, यानी उनकी विकिरण या ग्रहण करने की क्षमता कुछ निश्चित दिशाओं में अधिक मजबूत होती है। इसी कारण लॉग-आवधिक एंटेना उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं जिनमें विशिष्ट विकिरण दिशात्मकता की आवश्यकता होती है, जैसे संचार, रडार आदि।

4. सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाएं: लॉग-पीरियोडिक एंटेना व्यापक आवृत्ति रेंज को कवर कर सकते हैं, इसलिए सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाया जा सकता है और एंटेना की संख्या कम की जा सकती है। इससे सिस्टम की लागत कम करने, जटिलता घटाने और विश्वसनीयता बढ़ाने में मदद मिलती है।

5. हस्तक्षेप रोधी प्रदर्शन: लॉग-आवधिक एंटीना में व्यापक आवृत्ति बैंड में अच्छा हस्तक्षेप रोधी प्रदर्शन होता है। इसकी संरचना अवांछित आवृत्ति संकेतों को बेहतर ढंग से फ़िल्टर करने और सिस्टम की हस्तक्षेप-प्रतिरोध क्षमता को बढ़ाने में सक्षम बनाती है।

संक्षेप में, धातु की चादरों की लंबाई और उनके बीच की दूरी को सटीक रूप से डिज़ाइन करके, लॉगरिदमिक एंटीना कई अनुनाद आवृत्ति श्रेणियों में कार्य कर सकता है, जिसमें व्यापक बैंड विशेषताएँ, उच्च लाभ और विकिरण दक्षता, दिशात्मकता नियंत्रण, सरलीकृत सिस्टम डिज़ाइन और हस्तक्षेप-रोधी प्रदर्शन जैसे लाभ शामिल हैं। यही कारण है कि लॉगरिदमिक आवधिक एंटीना वायरलेस संचार, रडार, वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।