एंटीना दक्षतायह बताता है कि स्वीकृत आरएफ शक्ति कितनी प्रभावी रूप से विकीर्ण शक्ति में परिवर्तित होती है। यह एक महत्वपूर्ण एंटीना पैरामीटर है क्योंकि कंडक्टर हानि, परावैद्युत हानि और प्रतिबाधा बेमेल होने से उपयुक्त पैटर्न होने पर भी उपयोगी विकिरण कम हो सकता है।
विकिरण दक्षता का मूल सूत्र इस प्रकार है:
विकिरण दक्षता, ईरेड= पीरेड/ पीस्वीकृत
कुल दक्षता में एंटेना इनपुट पर बेमेल भी शामिल है:
कुल दक्षता, ई0= (1 - |Γ|2) ईरेड
जहां Pरेडविकिरणित शक्ति, P हैस्वीकृतयहां Γ स्वीकृत शक्ति है और Γ इनपुट परावर्तन गुणांक है। यह मार्गदर्शिका एंटीना दक्षता सूत्रों, हानि तंत्रों, लाभ, दिशात्मकता, प्राप्त लाभ और सामान्य मापन विधियों की व्याख्या करती है।
एंटीना दक्षता: परिभाषाएँ और सूत्र
चित्र 1
एंटेना दक्षता की अवधारणा को चित्र 1 का उपयोग करके परिभाषित किया जा सकता है।
कुल एंटेना दक्षता e0 का उपयोग इनपुट पर और एंटेना संरचना के भीतर एंटेना हानियों की गणना के लिए किया जाता है। चित्र 1(b) को देखें, ये हानियाँ निम्न कारणों से हो सकती हैं:
1. ट्रांसमिशन लाइन और एंटीना के बीच बेमेल होने के कारण परावर्तन;
2. चालक और परावैद्युत हानियाँ।
एंटीना की कुल दक्षता निम्नलिखित सूत्र से प्राप्त की जा सकती है:
अर्थात्, कुल दक्षता = बेमेल दक्षता, चालक दक्षता और परावैद्युत दक्षता का गुणनफल।
चालक दक्षता और परावैद्युत दक्षता की गणना करना आमतौर पर बहुत कठिन होता है, लेकिन इन्हें प्रयोगों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। हालांकि, प्रयोगों द्वारा इन दोनों हानियों में अंतर नहीं किया जा सकता है, इसलिए उपरोक्त सूत्र को इस प्रकार पुनः लिखा जा सकता है:
ecd एंटेना की विकिरण दक्षता है और Γ परावर्तन गुणांक है।
लाभ, दिशात्मकता और प्राप्त लाभ
दिशिकतायह बताता है कि किसी दी गई दिशा में विकिरण पैटर्न कितना सघन है।पानायह दिशात्मकता को विकिरण दक्षता के साथ जोड़ता है:
जी = ईरेडD
जहां G लाभ है, D दिशात्मकता है और eरेडविकिरण दक्षता है। इसलिए लाभ चालक और परावैद्युत हानि को ध्यान में रखता है, लेकिन सामान्यतः प्रतिबाधा-बेमेल हानि को शामिल नहीं करता है।
सामान्यतः, यह सापेक्ष लाभ को संदर्भित करता है, जिसे "किसी निर्दिष्ट दिशा में शक्ति लाभ और संदर्भ दिशा में संदर्भ एंटीना की शक्ति के अनुपात" के रूप में परिभाषित किया जाता है। इस एंटीना की इनपुट शक्ति बराबर होनी चाहिए। संदर्भ एंटीना एक वाइब्रेटर, हॉर्न या अन्य एंटीना हो सकता है। अधिकांश मामलों में, एक गैर-दिशात्मक बिंदु स्रोत को संदर्भ एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए:
कुल विकीर्ण शक्ति और कुल इनपुट शक्ति के बीच संबंध इस प्रकार है:
प्राप्त लाभइसमें इनपुट बेमेल का प्रभाव शामिल है और यह लाभ से इस प्रकार संबंधित है:
Gसमझना= (1 - |Γ|2)G
जब एंटेना अच्छी तरह से मेल खाता है, तो प्राप्त लाभ अनुमानित लाभ के करीब पहुंच जाता है। यदि बेमेल काफी अधिक है, तो विकिरण पैटर्न और विकिरण दक्षता अपरिवर्तित रहने पर भी प्राप्त लाभ कम हो जाता है।
लाभ और दिशात्मकता के बीच संबंध इस प्रकार है:
यदि एंटेना ट्रांसमिशन लाइन से पूरी तरह मेल खाता है, तो |Γ| = 0 और प्राप्त लाभ, प्राप्त लाभ के बराबर होता है। व्यावहारिक प्रणालियों में, मापे गए और अनुकरण किए गए मानों की तुलना करते समय केबल हानि और अंशांकन संदर्भ तल को भी ध्यान में रखना आवश्यक है।
एंटीना की दक्षता को कम करने वाले प्रमुख कारक
- परिमित चालक चालकता और सतह खुरदरापन
- सब्सट्रेट, रेडोम और सपोर्ट सामग्री में परावैद्युत हानि
- फ़ीड पर प्रतिबाधा बेमेल
- हानिपूर्ण मिलान नेटवर्क, कनेक्टर और फ़ीड संरचनाएँ
- धातु, अवशोषक पदार्थों या मानव शरीर के पास स्थापना
- विनिर्माण सहनशीलता और आवृत्ति-निर्भर वर्तमान वितरण
एंटीना की दक्षता कैसे मापी जाती है?
मापन विधि एंटेना के प्रकार, आवृत्ति सीमा और उपलब्ध परीक्षण सुविधाओं पर निर्भर करती है। सामान्य तरीकों में गेन-डायरेक्टिविटी तुलना, विकिरण-पैटर्न एकीकरण, प्रतिध्वनि कक्ष मापन और उपयुक्त रूप से छोटे विद्युत एंटेना के लिए व्हीलर-कैप विधि शामिल हैं। सार्थक परिणामों के लिए सटीक अंशांकन, केबल हानि सुधार, ध्रुवीकरण संरेखण और स्पष्ट रूप से परिभाषित संदर्भ तल आवश्यक हैं।
एंटीना चयन में दक्षता और लाभ का उपयोग करना
दक्षता, लाभ, प्राप्त लाभ, बैंडविड्थ, ध्रुवीकरण, बीमविड्थ और VSWR का मूल्यांकन एक साथ किया जाना चाहिए। अत्यधिक हानि या बेमेल होने पर उच्च दिशात्मकता वाला एंटीना भी कम प्राप्त लाभ दे सकता है। इंजीनियरों को संपूर्ण परिचालन बैंड और प्रतिनिधि माउंटिंग स्थितियों के तहत मानों की तुलना करनी चाहिए।
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पोस्ट करने का समय: 14 जून 2024
