रोम्बिक एंटीना क्या होता है?
एक समचतुर्भुज एंटीना एक दिशात्मक तार एंटीना है जो हीरे के आकार की संरचना में व्यवस्थित चार चालक तत्वों से बना होता है। इसे दो V आकार के एंटीना के रूप में देखा जा सकता है जो एक दूसरे से सिरे से सिरे तक जुड़े होते हैं, जिसमें एक नुकीला शीर्ष फीड बिंदु के रूप में उपयोग किया जाता है और विपरीत शीर्ष एक टर्मिनेटिंग प्रतिरोधक से सामान्य रूप से जुड़ा होता है।
अनुनादी द्विध्रुव के विपरीत, एक सही ढंग से टर्मिनेटेड समचतुर्भुज एंटीना मुख्य रूप से एक ट्रैवलिंग-वेव एंटीना के रूप में कार्य करता है। आरएफ धारा फीड बिंदु से चार तार खंडों के साथ टर्मिनेटिंग लोड की ओर प्रवाहित होती है। इन खंडों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र समचतुर्भुज के मुख्य अक्ष के अनुदिश एक केंद्रित किरण उत्पन्न करते हैं।
रोम्बिक एंटेना लंबी दूरी के हाई-फाइबर संचार के लिए प्रसिद्ध हो गए हैं क्योंकि वे व्यापक आवृत्ति कवरेज, उपयोगी फॉरवर्ड गेन और अपेक्षाकृत स्थिर दिशात्मक विशेषताएँ प्रदान कर सकते हैं। हालाँकि, उनके बड़े आकार के कारण वे कॉम्पैक्ट संचार प्लेटफार्मों की तुलना में स्थिर इंस्टॉलेशन के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
मूल संरचना
एक पारंपरिक समचतुर्भुज एंटीना में समान लंबाई के चार तार होते हैं जो जमीन से ऊपर लटके होते हैं। ये तार मिलकर एक क्षैतिज समचतुर्भुज बनाते हैं जिसमें दो न्यून कोण और दो अधिक कोण होते हैं।
एंटीना के एक सिरे को विद्युत आपूर्ति दी जाती है, जबकि दूसरा सिरा एक गैर-प्रेरक टर्मिनेटिंग प्रतिरोधक से जुड़ा होता है। इस प्रतिरोधक का चयन एंटीना संरचना की विशिष्ट प्रतिबाधा के लगभग बराबर किया जाता है और यह शेष तरंग ऊर्जा को अवशोषित कर लेता है।
मुख्य डिजाइन मापदंडों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- प्रत्येक तार खंड की लंबाई
- समचतुर्भुज का न्यून कोण या शीर्ष कोण
- जमीन से ऊपर स्थापना की ऊंचाई
- फ़ीड-पॉइंट प्रतिबाधा
- प्रतिरोध को समाप्त करना
- चालक व्यास
- लक्षित आवृत्ति सीमा और प्रसार पथ
इष्टतम कोण कोई सार्वभौमिक निश्चित मान नहीं है। यह प्रत्येक भुजा की विद्युत लंबाई और मुख्य बीम की वांछित ऊंचाई और दिगंश दिशा पर निर्भर करता है।
चित्र 1. एक टर्मिनेटेड हॉरिजॉन्टल रोम्बिक एंटीना का मूल विन्यास।
एक समचतुर्भुज एंटीना कैसे काम करता है?
समचतुर्भुज की प्रत्येक भुजा एक लंबे तार वाले रेडिएटर की तरह व्यवहार करती है। जैसे-जैसे विद्युत धारा चालकों के साथ प्रवाहित होती है, तार का प्रत्येक भाग एक दिशात्मक विकिरण घटक उत्पन्न करता है।
जब एंटीना के आयाम और कोण सही ढंग से चुने जाते हैं, तो चारों दिशाओं से उत्सर्जित क्षेत्र आगे की दिशा में एक दूसरे को मजबूत करते हैं। अन्य दिशाओं में, कुछ क्षेत्र घटक आंशिक रूप से रद्द हो जाते हैं। इसका संयुक्त परिणाम समचतुर्भुज के लंबे विकर्ण के अनुदिश एक अपेक्षाकृत संकीर्ण मुख्य किरण किरण होती है।
टर्मिनेटिंग रेसिस्टर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। दूर के सिरे तक पहुँचने वाली ऊर्जा को अवशोषित करके, यह करंट के परावर्तन को कम करता है और कंडक्टरों पर मजबूत स्थायी तरंग बनने से रोकता है। इससे एंटीना अपेक्षाकृत व्यापक आवृत्ति रेंज में अधिक स्थिर प्रतिबाधा और विकिरण विशेषताओं को बनाए रखने में सक्षम होता है।
इसका नुकसान दक्षता में कमी है। ट्रांसमीटर की शक्ति का कुछ हिस्सा विकिरणित होने के बजाय टर्मिनेटिंग रेसिस्टर में ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है। इसलिए, एंटीना डिजाइन में दिशात्मकता, बैंडविड्थ, प्रतिबाधा स्थिरता और विकिरण दक्षता के बीच संतुलन आवश्यक है।
आवृत्ति सीमा और विद्युत आकार
परंपरागत पूर्ण आकार के समचतुर्भुज एंटेना मुख्य रूप से हाई-हाई (HF) संचार से जुड़े होते हैं। इन आवृत्तियों पर, एंटेना के किनारे अक्सर कई तरंगदैर्ध्य लंबे होते हैं, जिससे संरचना महत्वपूर्ण दिशात्मक लाभ उत्पन्न कर सकती है।
एक समचतुर्भुज एंटीना किसी एक निश्चित आवृत्ति सीमा तक सीमित नहीं होता है। सैद्धांतिक रूप से, विभिन्न आवृत्तियों के लिए इसके आयामों को समायोजित किया जा सकता है, लेकिन कम आवृत्तियों पर संरचना अत्यंत बड़ी हो जाती है और उच्च आवृत्तियों पर इसके लिए सख्त यांत्रिक सहनशीलता की आवश्यकता होती है।
कॉम्पैक्ट रोम्बिक और रोम्बिक-लूप संरचनाओं का उपयोग वीएचएफ, यूएचएफ या माइक्रोवेव आवृत्तियों पर भी किया जा सकता है। हालांकि, इन स्केल किए गए डिज़ाइनों में पारंपरिक टर्मिनेटेड एचएफ रोम्बिक एंटीना की तुलना में अलग-अलग फीडिंग, ध्रुवीकरण और विकिरण विशेषताएँ हो सकती हैं।
चित्र 2. उच्च आवृत्ति वाले सिग्नल प्राप्त करने के लिए कॉम्पैक्ट रोम्बिक एंटीना संरचना का उदाहरण।
टर्मिनेटेड और अनटर्मिनेटेड रोम्बिक एंटेना
एक टर्मिनेटेड रोम्बिक एंटीना सामान्यतः एक दिशात्मक विकिरण पैटर्न उत्पन्न करता है। उपयोगी विकिरण का अधिकांश भाग फीड बिंदु से टर्मिनेटिंग सिरे की ओर निर्देशित होता है।
यदि टर्मिनेटिंग रेसिस्टर को हटा दिया जाए, तो करंट खुले सिरे से परावर्तित होता है। तब एंटीना में एक मजबूत स्टैंडिंग-वेव घटक विकसित होता है और यह दो विपरीत दिशाओं में प्रमुख विकिरण के साथ एक द्विदिशात्मक पैटर्न उत्पन्न कर सकता है।
टर्मिनेट न किए गए कॉन्फ़िगरेशन में टर्मिनेटिंग रेसिस्टर के कारण होने वाली बिजली की हानि से बचा जा सकता है, लेकिन इसकी इनपुट प्रतिबाधा और विकिरण पैटर्न आमतौर पर आवृत्ति के साथ अधिक महत्वपूर्ण रूप से बदलते हैं। इसमें फ्रंट-टू-बैक अनुपात भी कम हो सकता है और ब्रॉडबैंड व्यवहार कम अनुमानित हो सकता है।
विकिरण पैटर्न और ध्रुवीकरण
एक टर्मिनेटेड रोम्बिक एंटीना का विकिरण पैटर्न एक मुख्य अग्र भाग और कई पार्श्व भागों से युक्त होता है। इसकी सटीक किरण दिशा और चौड़ाई भुजा की लंबाई, समचतुर्भुज कोण, स्थापना ऊंचाई, परिचालन आवृत्ति और भू-स्थिति पर निर्भर करती है।
विद्युत लंबाई बढ़ाने से दिशात्मकता में सुधार हो सकता है, लेकिन इससे अतिरिक्त पार्श्व लोब भी उत्पन्न हो सकते हैं। ये अवांछित लोब अनपेक्षित दिशाओं में ऊर्जा विकीर्ण कर सकते हैं और मुख्य किरणक के व्यावहारिक लाभ को कम कर सकते हैं।
क्षैतिज रूप से स्थापित समचतुर्भुज एंटीना मुख्य विकिरण दिशा में मुख्य रूप से क्षैतिज रूप से ध्रुवीकृत होता है। हालांकि, संपूर्ण त्रि-आयामी पैटर्न में ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण घटक भी हो सकते हैं, विशेष रूप से पार्श्व लोबों में और मुख्य अक्ष से दूर की दिशाओं में।
चित्र 3. एक टर्मिनेटेड रोम्बिक एंटीना का उदाहरण स्वरूप एकदिशीय विकिरण पैटर्न।
फीडिंग और प्रतिबाधा मिलान
समचतुर्भुज आकार का एंटीना सामान्यतः एक संतुलित संरचना होता है जिसकी इनपुट प्रतिबाधा अपेक्षाकृत उच्च होती है। इसे अक्सर संतुलित ट्रांसमिशन लाइन या उपयुक्त प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर और बैलून के माध्यम से फीड किया जाता है।
जब समाक्षीय केबल का उपयोग किया जाता है, तो असंतुलित फीड लाइन और संतुलित एंटीना के बीच का संक्रमण सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया जाना चाहिए। अपर्याप्त मिलान से परावर्तित शक्ति बढ़ सकती है, कॉमन-मोड करंट उत्पन्न हो सकता है और इच्छित विकिरण पैटर्न विकृत हो सकता है।
इंजीनियरों को निम्नलिखित का मूल्यांकन करना चाहिए:
- इनपुट प्रतिबाधा
- रिटर्न लॉस और VSWR
- प्रतिरोध को समाप्त करना
- आगे की ओर लाभ
- आगे से पीछे का अनुपात
- बीम की दिशा
- पार्श्व-लोब स्तर
- ध्रुवीकरण
- शक्ति-संभालने की क्षमता
उच्च-शक्ति संचारण प्रणालियों के लिए, टर्मिनेटिंग रेसिस्टर को पर्याप्त आरएफ शक्ति को सुरक्षित रूप से नष्ट करने में सक्षम होना चाहिए।
लाभ
समचतुर्भुज आकार के एंटीना के मुख्य लाभों में निम्नलिखित शामिल हैं:
- अपेक्षाकृत विस्तृत परिचालन बैंडविड्थ
- उपयोगी दिशात्मक लाभ
- उचित रूप से टर्मिनेट किए जाने पर स्थिर प्रतिबाधा
- सरल तार आधारित संरचना
- लंबी दूरी के एचएफ लिंक के लिए उपयुक्त
- उपयुक्त घटकों के साथ उच्च ट्रांसमीटर शक्ति को संभालने में सक्षम
- अधिक कवरेज के लिए या दिशाओं के बीच स्विच करने के लिए कई समचतुर्भुज एंटेना को व्यवस्थित किया जा सकता है।
सीमाएँ
इसकी प्रमुख सीमाओं में निम्नलिखित शामिल हैं:
- इसके लिए एक बड़े स्थापना क्षेत्र की आवश्यकता होती है।
- कई ऊंचे सहायक ढांचों की आवश्यकता है
- आरएफ शक्ति का कुछ हिस्सा टर्मिनेटिंग रेसिस्टर में नष्ट हो जाता है।
- महत्वपूर्ण पार्श्व लोब उत्पन्न कर सकता है
- प्रदर्शन ऊंचाई और भू-स्थिति से प्रभावित होता है।
- यांत्रिक रखरखाव चुनौतीपूर्ण हो सकता है।
- अधिकांश कॉम्पैक्ट या मोबाइल प्लेटफॉर्म के लिए उपयुक्त नहीं है
विशिष्ट अनुप्रयोग
समचतुर्भुज एंटेना का उपयोग ऐतिहासिक रूप से निम्नलिखित कार्यों के लिए किया जाता रहा है:
- लंबी दूरी का एचएफ संचार
- निश्चित बिंदु-से-बिंदु रेडियो लिंक
- लघुतरंग प्राप्त करने वाले स्टेशन
- आयनमंडल और आकाश तरंग संचार
- अंतर्राष्ट्रीय संचार नेटवर्क
- रेडियो निगरानी और सिग्नल इंटेलिजेंस
- लंबी तार और यात्रा तरंग एंटेना पर शोध
हालांकि आधुनिक संचार प्रणालियां अक्सर लॉग-आवधिक एंटेना, ब्रॉडबैंड एरे, परावर्तक एंटेना और इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित एंटेना प्रणालियों का उपयोग करती हैं, फिर भी समचतुर्भुज एंटेना एंटेना सिद्धांत में एक महत्वपूर्ण उदाहरण बना हुआ है।
यह स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि कंडक्टर की लंबाई, यात्रा-तरंग धारा, ज्यामितीय कोण और क्षेत्र के अध्यारोपण का उपयोग करके एंटीना की दिशात्मकता और बैंडविड्थ को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है।
आरएफ एमआईएसओ आरएफ परीक्षण, संचार, रडार, एंटीना मापन और सिस्टम एकीकरण के लिए एंटीना और माइक्रोवेव घटक समाधान प्रदान करता है। रोम्बिक एंटीना जैसी क्लासिक एंटीना संरचनाओं को समझने से इंजीनियरों को आवृत्ति रेंज, गेन, ध्रुवीकरण, बीमविड्थ, वीएसडब्ल्यूआर, साइड-लोब स्तर और विकिरण दक्षता सहित महत्वपूर्ण मापदंडों का मूल्यांकन करने में मदद मिलती है।
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पोस्ट करने का समय: 24 जुलाई 2026
