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

लॉग-पीरियडिक एंटेना का इतिहास

लॉग-पीरियडिक ऐन्टेना एक वाइड-बैंड ऐन्टेना है जिसका डिज़ाइन लॉग-पीरियडिक संरचना पर आधारित है। लॉग-पीरियडिक ऐन्टेना का इतिहास 1950 के दशक का है।

लॉग-पीरियडिक ऐन्टेना का आविष्कार सबसे पहले 1957 में अमेरिकी इंजीनियर ड्वाइट इसबेल और रेमंड डुहामेल ने किया था। बेल लैब्स में शोध करते समय, उन्होंने एक ब्रॉडबैंड ऐन्टेना डिज़ाइन किया जो कई फ़्रीक्वेंसी बैंड को कवर करने में सक्षम था। यह ऐन्टेना संरचना लॉग-पीरियडिक ज्यामिति का उपयोग करती है, जो इसे संपूर्ण फ़्रीक्वेंसी रेंज पर समान विकिरण विशेषताएँ प्रदान करती है।

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

लॉग-पीरियडिक एंटीना का कार्य सिद्धांत इसकी विशेष संरचना पर आधारित है। इसमें बारी-बारी से धातु की प्लेटों की एक श्रृंखला होती है, जिनमें से प्रत्येक लॉगरिदमिक अवधि के अनुसार लंबाई और अंतराल में बढ़ती है। यह संरचना एंटीना को विभिन्न आवृत्तियों पर चरण अंतर उत्पन्न करने का कारण बनती है, जिससे वाइड-बैंड विकिरण प्राप्त होता है।

जैसे-जैसे प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती है, लॉग-पीरियडिक एंटेना के डिजाइन और विनिर्माण के तरीकों में सुधार होता है। आधुनिक लॉग-पीरियडिक एंटेना एंटेना के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बेहतर बनाने के लिए उन्नत सामग्री और विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं।

इसके कार्य सिद्धांत को संक्षेप में निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है

1. अनुनाद सिद्धांत: लॉग-पीरियोडिक एंटीना का डिज़ाइन अनुनाद सिद्धांत पर आधारित है। एक विशिष्ट आवृत्ति पर, एंटीना की संरचना एक अनुनाद लूप बनाएगी, जिससे एंटीना प्रभावी रूप से विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्राप्त और विकीर्ण कर सकेगा। धातु की चादरों की लंबाई और दूरी को सटीक रूप से डिज़ाइन करके, लॉग-पीरियोडिक एंटीना कई अनुनाद आवृत्ति श्रेणियों में काम कर सकता है।

2. चरण अंतर: लॉग-आवधिक एंटीना की धातु के टुकड़े की लंबाई और अंतराल का लॉग-आवधिक अनुपात प्रत्येक धातु के टुकड़े को अलग-अलग आवृत्तियों पर एक चरण अंतर उत्पन्न करने का कारण बनता है। यह चरण अंतर विभिन्न आवृत्तियों पर एंटीना के अनुनाद व्यवहार की ओर ले जाता है, जिससे वाइड-बैंड संचालन संभव होता है। धातु के छोटे टुकड़े उच्च आवृत्तियों पर कार्य करते हैं, जबकि धातु के लंबे टुकड़े कम आवृत्तियों पर कार्य करते हैं।

3. बीम स्कैनिंग: लॉग-पीरियडिक एंटीना की संरचना के कारण इसमें अलग-अलग आवृत्तियों पर अलग-अलग विकिरण विशेषताएँ होती हैं। जैसे-जैसे आवृत्ति बदलती है, एंटीना की विकिरण दिशा और बीम की चौड़ाई भी बदलती है। इसका मतलब है कि लॉग-पीरियडिक एंटीना एक विस्तृत आवृत्ति बैंड पर बीम को स्कैन और समायोजित कर सकता है।

लॉग-पीरियोडिक एंटेना के लाभ

1. ब्रॉडबैंड विशेषताएँ: लॉग-पीरियडिक एंटीना एक वाइड-बैंड एंटीना है जो कई आवृत्ति बैंड को कवर कर सकता है। इसकी लॉग-पीरियडिक संरचना एंटीना को संपूर्ण आवृत्ति रेंज में समान विकिरण विशेषताएँ रखने में सक्षम बनाती है, जिससे आवृत्ति स्विचिंग या एंटीना प्रतिस्थापन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जिससे सिस्टम लचीलापन और दक्षता में सुधार होता है।

2. उच्च लाभ और विकिरण दक्षता: लॉग-पीरियोडिक 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 रिसेप्शन क्षमताएं मिलती हैं।

3. दिशात्मकता नियंत्रण: लॉग-पीरियोडिक एंटेना आमतौर पर दिशात्मक होते हैं, यानी, उनमें कुछ दिशाओं में मजबूत विकिरण या रिसेप्शन क्षमताएं होती हैं। यह लॉग-पीरियोडिक एंटेना को विशिष्ट विकिरण दिशात्मकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जैसे संचार, रडार, आदि।

4. सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाएँ: चूँकि लॉग-पीरियोडिक एंटेना एक विस्तृत आवृत्ति रेंज को कवर कर सकते हैं, इसलिए सिस्टम डिज़ाइन को सरल बनाया जा सकता है और एंटेना की संख्या को कम किया जा सकता है। इससे सिस्टम की लागत कम करने, जटिलता कम करने और विश्वसनीयता में सुधार करने में मदद मिलती है।

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

संक्षेप में, धातु की चादरों की लंबाई और अंतर को सटीक रूप से डिज़ाइन करके, लॉग-पीरियोडिक एंटीना कई अनुनाद आवृत्ति श्रेणियों में काम कर सकता है, जिसमें वाइड-बैंड विशेषताएँ, उच्च लाभ और विकिरण दक्षता, दिशात्मकता नियंत्रण, सरलीकृत सिस्टम डिज़ाइन और हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन लाभ हैं। यह लॉगरिदमिक पीरियोडिक एंटेना को वायरलेस संचार, रडार, वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।