समाचार - एन्टेना सिद्धान्त - आधारभूत प्यारामिटरहरू

यस अध्यायले ताररहित सञ्चारका आधारभूत प्यारामिटरहरूको परिचय गराउँछ, जसले सञ्चार प्रणालीमा एन्टेनाको भूमिकाको राम्रो बुझाइ प्रदान गर्ने लक्ष्य राख्छ। ताररहित सञ्चार विद्युत चुम्बकीय तरंगहरूको रूपमा गरिन्छ, जसले गर्दा तरंगहरूको प्रसार विशेषताहरू बुझ्न आवश्यक हुन्छ।

यस अध्यायमा, हामी निम्न प्यारामिटरहरू छलफल गर्नेछौं:

• फ्रिक्वेन्सी
• तरंगदैर्ध्य
•इम्पेडेन्स मिलान
•VSWR र परावर्तित शक्ति
• ब्यान्डविथ
• प्रतिशत ब्यान्डविथ
• विकिरण तीव्रता

अब, तिनीहरूलाई विस्तृत रूपमा हेरौं।

फ्रिक्वेन्सी:

मानक परिभाषा अनुसार, आवृत्ति भनेको प्रति एकाइ समयमा तरंगको पुनरावृत्तिको संख्या हो। सरल शब्दमा, आवृत्तिले घटना कति पटक हुन्छ भनेर वर्णन गर्दछ। आवधिक तरंग प्रत्येक T सेकेन्ड (एक अवधि) दोहोरिन्छ, र यसको आवृत्ति समय अवधि T को पारस्परिक हो।

गणितीय रूपमा, यो निम्नानुसार देखिन्छ:

$$f = \frac{1}{T}$$

•F ले आवधिक तरंगको आवृत्तिलाई जनाउँछ, जबकि

•T भनेको एउटा पूर्ण चक्र पूरा गर्न लाग्ने समय हो।

फ्रिक्वेन्सी हर्ट्जमा मापन गरिन्छ, जसलाई संक्षिप्त रूपमा Hz भनिन्छ।

माथिको चित्रले साइन वेभलाई चित्रण गर्दछ, भोल्टेज (mV मा) लाई समयको प्रकार्य (ms मा) को रूपमा प्लट गर्दै। यो वेभफर्म प्रत्येक 2t मिलिसेकेन्डमा दोहोरिन्छ; त्यसैले, यसको अवधि T = 2t ms, र यसको फ्रिक्वेन्सी f = 1/(2t) kHz हुन्छ।

तरंगदैर्ध्य:

मानक परिभाषा अनुसार, दुई लगातार चुचुराहरू वा दुई लगातार ट्रफहरू बीचको दूरीलाई तरंगदैर्ध्य भनिन्छ।

सरल भाषामा भन्नुपर्दा, तरंगदैर्ध्य भनेको दुई आसन्न धनात्मक चुचुराहरू वा दुई आसन्न ऋणात्मक चुचुराहरू बीचको दूरी हो। तलको चित्रले आवधिक तरंगरूप देखाउँछ, जसमा तरंगदैर्ध्य (λ) र आयाम चिन्ह लगाइएको हुन्छ। आवृत्ति जति उच्च हुन्छ, तरंगदैर्ध्य त्यति नै छोटो हुन्छ, र यसको विपरीत पनि हुन्छ।

तरंगदैर्ध्यको सूत्र यस प्रकार छ:

$$\ल्याम्ब्डा = \फ्राक{सी}{एफ}$$

•λ ले तरंगदैर्ध्यलाई जनाउँछ

•C प्रकाशको गति हो ($३ \गुणा १०^८$ मिटर प्रति सेकेन्ड)

•F फ्रिक्वेन्सी हो

तरंगदैर्ध्य λ लाई लम्बाइको एकाइमा व्यक्त गरिन्छ, जस्तै मिटर, फिट, वा इन्च। सामान्यतया प्रयोग हुने एकाइ मिटर हो।

प्रतिबाधा मिलान:

मानक परिभाषा अनुसार, प्रतिबाधा मिलान तब हुन्छ जब ट्रान्समिटरको प्रतिबाधा रिसीभरको प्रतिबाधाको लगभग बराबर हुन्छ।

एन्टेना र सर्किट बीच प्रतिबाधा मिलान आवश्यक छ। एन्टेना र रिसीभर वा ट्रान्समिटर बीच अधिकतम पावर ट्रान्सफर प्राप्त गर्न एन्टेना, प्रसारण लाइन र सर्किटको प्रतिबाधा मिलान गर्नुपर्छ।

मिलान को आवश्यकता
रेजोनन्ट उपकरणहरू निश्चित न्यारोब्यान्ड फ्रिक्वेन्सीहरू भित्र इष्टतम आउटपुट प्रदान गर्न सक्षम हुन्छन्। रेजोनन्ट उपकरणको रूपमा, एन्टेनाले राम्रो आउटपुट प्रदर्शन प्राप्त गर्न सक्छ जब यसको प्रतिबाधा राम्रोसँग मिल्छ।

•जब एन्टेना प्रतिबाधा खाली ठाउँको प्रतिबाधासँग मेल खान्छ, एन्टेनाद्वारा विकिरण गरिएको शक्ति प्रभावकारी रूपमा प्रसारित हुनेछ।

•प्राप्त एन्टेनाको लागि, यसको आउटपुट प्रतिबाधा प्राप्त गर्ने एम्पलीफायर सर्किटको इनपुट प्रतिबाधासँग मेल खानुपर्छ।

•ट्रान्समिटिङ एन्टेनाको लागि, यसको इनपुट प्रतिबाधा ट्रान्समिटिङ एम्पलीफायरको आउटपुट प्रतिबाधा साथै ट्रान्समिसन लाइनको विशेषता प्रतिबाधासँग मेल खानुपर्छ।

प्रतिबाधा ओममा मापन गरिन्छ, जसलाई Z प्रतीकले जनाउँछ।

VSWR र परावर्तित शक्ति:

मानक परिभाषा अनुसार, स्थायी तरंगमा अधिकतम भोल्टेज र न्यूनतम भोल्टेजको अनुपातलाई भोल्टेज स्थायी तरंग अनुपात (VSWR) भनिन्छ।

जब एन्टेना, प्रसारण लाइन र सर्किटको प्रतिबाधाहरू बेमेल हुन्छन्, शक्ति प्रभावकारी रूपमा विकिरण गर्न सकिँदैन; बरु, शक्तिको एक भाग फिर्ता परावर्तित हुन्छ।

मुख्य विशेषताहरू हुन् -

•प्रतिबाधा बेमेलको डिग्री जनाउने प्यारामिटरलाई भोल्टेज स्ट्यान्डिङ वेभ रेशियो (VSWR) भनिन्छ।

•VSWR भनेको भोल्टेज स्ट्यान्डिङ वेभ रेसियो हो र यसलाई सामान्यतया SWR पनि भनिन्छ।

•प्रतिबाधा बेमेल जति बढी हुन्छ, VSWR मान त्यति नै उच्च हुन्छ

•प्रभावकारी विकिरण प्राप्त गर्न, आदर्श VSWR मान १:१ हो।

• परावर्तित शक्तिले खेर जाने अगाडिको शक्तिको भागलाई जनाउँछ। परावर्तित शक्ति र VSWR ले अनिवार्य रूपमा एउटै भौतिक घटनालाई फरक दृष्टिकोणबाट वर्णन गर्दछ।

ब्यान्डविथ:

मानक परिभाषा अनुसार, कुनै विशेष सञ्चारको लागि छुट्याइएको निर्दिष्ट तरंगदैर्ध्य दायरा भित्रको फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डलाई ब्यान्डविथ भनिन्छ।

जब कुनै सिग्नल प्रसारित वा प्राप्त हुन्छ, यो निश्चित फ्रिक्वेन्सी दायरा भित्र काम गर्छ। प्रसारणको क्रममा अन्य सिग्नलहरूबाट हुने हस्तक्षेपलाई रोक्नको लागि यो विशिष्ट फ्रिक्वेन्सी दायरा विशेष सिग्नललाई तोकिएको हुन्छ।

•ब्यान्डविथले सिग्नल प्रसारणको उच्च-फ्रिक्वेन्सी र कम-फ्रिक्वेन्सी सीमा बीचको फ्रिक्वेन्सी दायरालाई जनाउँछ।

•एक पटक ब्यान्डविथ बाँडफाँड गरिसकेपछि, यो अरूले प्रयोग गर्न सक्दैनन्

• सम्पूर्ण स्पेक्ट्रम ब्यान्डविथ खण्डहरूमा विभाजित छ, प्रत्येक फरक ट्रान्समिटरहरूमा तोकिएको छ।

हामीले भर्खरै छलफल गरेको ब्यान्डविथलाई निरपेक्ष ब्यान्डविथ पनि भन्न सकिन्छ।

प्रतिशत ब्यान्डविथ:

मानक परिभाषा अनुसार, निरपेक्ष ब्यान्डविथको केन्द्र आवृत्तिसँगको अनुपातलाई प्रतिशत ब्यान्डविथ भनिन्छ।

ब्यान्ड भित्रको फ्रिक्वेन्सी जसमा सिग्नल बल अधिकतम पुग्छ, त्यसलाई रेजोनन्ट फ्रिक्वेन्सी भनिन्छ, जसलाई ब्यान्डको केन्द्र फ्रिक्वेन्सी पनि भनिन्छ, जसलाई fC भनिन्छ।

• ब्यान्डको उच्च र तल्लो फ्रिक्वेन्सीहरूलाई क्रमशः fH र fL को रूपमा जनाइएको छ।

• निरपेक्ष ब्यान्डविथ fH − fL द्वारा दिइएको छ

• फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डको चौडाइ मूल्याङ्कन गर्न, यसको आंशिक ब्यान्डविथ वा प्रतिशत ब्यान्डविथ गणना गर्न आवश्यक छ।

कुनै कम्पोनेन्ट वा प्रणालीले ह्यान्डल गर्न सक्ने फ्रिक्वेन्सी भिन्नताहरूको दायरा बुझ्न प्रतिशत ब्यान्डविथ गणना गरिन्छ।

•fH ले उच्च आवृत्ति जनाउँछ

•fL ले कम फ्रिक्वेन्सी जनाउँछ

•fc ले केन्द्र आवृत्ति जनाउँछ

प्रतिशत ब्यान्डविथ जति ठूलो हुन्छ, च्यानल ब्यान्डविथ त्यति नै फराकिलो हुन्छ।

विकिरण तीव्रता:

विकिरणको तीव्रतालाई प्रति एकाइ ठोस कोणमा विकिरण हुने शक्तिको रूपमा परिभाषित गरिन्छ।

एन्टेना निश्चित दिशाहरूमा बढी तीव्रताका साथ विकिरण गर्छ, जुन यसको अधिकतम विकिरण तीव्रतासँग मेल खान्छ। विकिरणको अधिकतम सम्भावित दायरा विकिरण तीव्रताद्वारा विशेषता हुन्छ।

गणितीय अभिव्यक्ति
विकिरणको तीव्रता रेडियल दूरीको वर्गले विकिरण गरिएको शक्ति घनत्वलाई गुणन गरेर प्राप्त गरिन्छ: