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 से तीन पहलुओं से परिचित कराएगा: लॉग-पीरियोडिक एंटीना का इतिहास, कार्य सिद्धांत और लाभ।

लॉग-पीरियोडिक एंटेना का इतिहास

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

लॉग-पीरियोडिक एंटीना का आविष्कार सबसे पहले 1957 में अमेरिकी इंजीनियरों ड्वाइट इसबेल और रेमंड डुहैमेल ने किया था। बेल लैब्स में शोध के दौरान, उन्होंने एक ब्रॉडबैंड एंटीना डिज़ाइन किया जो कई आवृत्ति बैंडों 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।

बाद के 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 के लचीलेपन और दक्षता में सुधार होता है।

लॉग-पीरियोडिक एंटीना का कार्य सिद्धांत इसकी विशेष संरचना पर आधारित है। इसमें धातु की प्लेटों की एक श्रृंखला होती है, जिनमें से प्रत्येक की लंबाई और दूरी एक लघुगणकीय अवधि के अनुसार बढ़ती रहती है। इस संरचना के कारण एंटीना विभिन्न आवृत्तियों पर कलांतर उत्पन्न करता है, जिससे वाइड-बैंड विकिरण प्राप्त होता है।

जैसे-जैसे तकनीक आगे बढ़ी है, लॉग-पीरियडिक एंटेना के डिज़ाइन और निर्माण के तरीकों में भी सुधार हुआ है। आधुनिक लॉग-पीरियडिक एंटेना, एंटेना के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बेहतर बनाने के लिए उन्नत सामग्रियों और निर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं।

इसके कार्य सिद्धांत को संक्षेप में इस प्रकार वर्णित किया जा सकता है

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

2. कला-अंतर: लघु-आवधिक ऐन्टेना के धातु के टुकड़े की लंबाई और अंतराल का लघु-आवधिक अनुपात, प्रत्येक धातु के टुकड़े को विभिन्न आवृत्तियों पर कला-अंतर उत्पन्न करने का कारण बनता है। यह कला-अंतर विभिन्न आवृत्तियों पर ऐन्टेना के अनुनाद व्यवहार को जन्म देता है, जिससे वाइड-बैंड संचालन संभव होता 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, विभिन्न आवृत्तियों पर इसकी विकिरण विशेषताएँ अलग-अलग होती हैं। आवृत्ति में परिवर्तन के साथ, एंटीना की विकिरण दिशा और बीम की चौड़ाई भी बदलती है। इसका अर्थ है कि लॉग-पीरियोडिक एंटीना एक विस्तृत आवृत्ति बैंड पर बीम को स्कैन और समायोजित कर सकते हैं।

लॉग-पीरियोडिक एंटेना के लाभ

1. ब्रॉडबैंड विशेषताएँ: लॉग-पीरियोडिक एंटीना एक वाइड-बैंड एंटीना है जो कई आवृत्ति बैंडों को कवर कर सकता है। इसकी लॉग-पीरियोडिक संरचना एंटीना को संपूर्ण आवृत्ति रेंज में समान विकिरण विशेषताएँ प्रदान करने में सक्षम बनाती है, जिससे आवृत्ति स्विचिंग या एंटीना प्रतिस्थापन की आवश्यकता समाप्त हो जाती है, और सिस्टम के लचीलेपन 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 ग्रहण क्षमताएँ प्राप्त होती हैं।

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

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 कम की जा सकती है। इससे सिस्टम की लागत कम करने, जटिलता कम करने और विश्वसनीयता बढ़ाने में मदद मिलती है।

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

संक्षेप में, 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, जिसमें वाइड-बैंड विशेषताएँ, उच्च लाभ और विकिरण दक्षता, दिशात्मकता नियंत्रण, सरलीकृत सिस्टम डिज़ाइन और हस्तक्षेप-रोधी प्रदर्शन लाभ शामिल हैं। यही कारण है कि लॉगरिदमिक पीरियोडिक एंटीना का उपयोग वायरलेस संचार, रडार, वैज्ञानिक अनुसंधान और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।