एन्टेनाको प्राप्त शक्ति गणना गर्ने एक उपयोगी प्यारामिटर होप्रभावकारी क्षेत्रवाप्रभावकारी एपर्चर।मान्नुहोस् कि प्राप्त एन्टेना जस्तै समान ध्रुवीकरण संग एक विमान तरंग एन्टेना मा घटना हो।थप मान्नुहोस कि तरंग एन्टेना तर्फ एन्टेनाको दिशामा अधिकतम विकिरणको दिशामा यात्रा गरिरहेको छ (जसबाट धेरै शक्ति प्राप्त हुनेछ)।
त्यसपछि दप्रभावकारी एपर्चरप्यारामिटरले दिइएको विमान तरंगबाट कति पावर कैद गरिएको छ भनेर वर्णन गर्दछ।दिनुहोस्pविमान तरंगको शक्ति घनत्व (W/m^2 मा) हुनुहोस्।यदिP_tएन्टेनाको रिसिभरमा उपलब्ध एन्टेना टर्मिनलहरूमा शक्ति (वाटमा) प्रतिनिधित्व गर्दछ, त्यसपछि:
तसर्थ, प्रभावकारी क्षेत्रले प्लेन वेभबाट कति पावर लिन्छ र एन्टेनाद्वारा डेलिभर हुन्छ भनेर मात्र प्रतिनिधित्व गर्दछ।यो क्षेत्र एन्टेना (ओमिक घाटा, डाइलेक्ट्रिक घाटा, आदि) को भित्री घाटा मा कारक हो।
कुनै पनि एन्टेनाको पीक एन्टेना गेन (G) को सन्दर्भमा प्रभावकारी एपर्चरको लागि सामान्य सम्बन्ध निम्नद्वारा दिइएको छ:
प्रभावकारी एपर्चर वा प्रभावकारी क्षेत्र वास्तविक एन्टेनामा दिइएको प्रभावकारी एपर्चरसँग ज्ञात एन्टेनासँग तुलना गरेर वा मापन गरिएको लाभ र माथिको समीकरण प्रयोग गरेर गणना गरेर मापन गर्न सकिन्छ।
प्रभावकारी एपर्चर विमान तरंगबाट प्राप्त शक्ति गणना गर्न उपयोगी अवधारणा हुनेछ।यसलाई कार्यमा हेर्नको लागि, फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्रको अर्को खण्डमा जानुहोस्।
फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण
यस पृष्ठमा, हामी एन्टेना सिद्धान्तमा सबैभन्दा आधारभूत समीकरणहरू मध्ये एक परिचय दिन्छौं,फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरण।फ्रिस ट्रान्समिशन इक्वेशन एक एन्टेनाबाट प्राप्त शक्ति गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ (लाभ संगG1), जब अर्को एन्टेनाबाट प्रसारित हुन्छ (लाभको साथG2), दूरी द्वारा विभाजितR, र आवृत्ति मा सञ्चालनfवा तरंगदैर्ध्य lambda।यो पृष्ठ एक दुई पटक पढ्न लायक छ र पूर्ण रूपमा बुझ्नुपर्छ।
फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्रको व्युत्पन्न
फ्रिस इक्वेशनको व्युत्पन्न सुरु गर्न, खाली ठाउँमा दुई एन्टेनाहरू विचार गर्नुहोस् (नजिकै कुनै अवरोधहरू छैनन्) दूरीद्वारा छुट्याइयो।R:
मान्नुहोस् कि （） कुल शक्तिको वाट ट्रान्समिट एन्टेनामा डेलिभर गरिएको छ।यस क्षणको लागि, मान्नुहोस् कि ट्रान्समिट एन्टेना सर्वदिशात्मक, हानिरहित छ, र प्राप्त एन्टेना ट्रान्समिट एन्टेनाको टाढाको क्षेत्रमा छ।त्यसपछि शक्ति घनत्वp(वाट प्रति वर्ग मीटर मा) विमान तरंग घटना को एक दूरी प्राप्त एन्टेना माRट्रान्समिट एन्टेना द्वारा दिइएको छ:
चित्र 1. ट्रान्समिट (Tx) र प्राप्त (Rx) एन्टेनाहरू द्वारा विभाजितR.
यदि ट्रान्समिट एन्टेनामा （） द्वारा दिइएको प्राप्त एन्टेनाको दिशामा एन्टेना लाभ छ, तब माथिको पावर घनत्व समीकरण हुन्छ:
वास्तविक एन्टेनाको दिशात्मकता र हानिमा लाभ अवधि कारकहरू।अब मान्नुहोस् कि प्राप्त एन्टेनामा प्रभावकारी एपर्चर द्वारा दिइएको छ()।त्यसपछि यो एन्टेना द्वारा प्राप्त शक्ति ( ) द्वारा दिइएको छ:
कुनै पनि एन्टेनाको लागि प्रभावकारी एपर्चरलाई निम्न रूपमा व्यक्त गर्न सकिन्छ:
प्राप्त शक्ति निम्न रूपमा लेख्न सकिन्छ:
समीकरण १
यसलाई फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्र भनिन्छ।यसले खाली ठाउँ मार्ग हानि, एन्टेना लाभ र तरंग दैर्ध्य प्राप्त र प्रसारण शक्तिहरूसँग सम्बन्धित छ।यो एन्टेना सिद्धान्तमा आधारभूत समीकरणहरू मध्ये एक हो, र याद गर्नुपर्दछ (साथै माथिको व्युत्पन्न)।
फ्रिस ट्रान्समिशन इक्वेशनको अर्को उपयोगी रूप समीकरण [२] मा दिइएको छ।तरंगदैर्ध्य र फ्रिक्वेन्सी f प्रकाश c को गतिसँग सम्बन्धित भएको हुनाले (फ्रिक्वेन्सी पृष्ठको परिचय हेर्नुहोस्), हामीसँग फ्रिक्वेन्सीको सन्दर्भमा फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्र छ:
समीकरण २
समीकरण [२] ले देखाउँछ कि उच्च आवृत्तिहरूमा अधिक शक्ति हराएको छ।यो फ्रिस ट्रान्समिशन समीकरणको आधारभूत परिणाम हो।यसको मतलब निर्दिष्ट लाभहरू भएका एन्टेनाहरूको लागि, कम आवृत्तिहरूमा ऊर्जा स्थानान्तरण उच्चतम हुनेछ।प्राप्त शक्ति र प्रसारण शक्ति बीचको भिन्नतालाई पथ घाटा भनिन्छ।फरक तरिकाले भन्यो, फ्रिस ट्रान्समिशन इक्वेशनले उच्च फ्रिक्वेन्सीको लागि पथ हानि उच्च छ भनेर भन्छ।फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्रबाट यस नतिजाको महत्त्वलाई ओभरटेट गर्न सकिँदैन।यही कारणले गर्दा मोबाइल फोनहरू सामान्यतया 2 GHz भन्दा कममा सञ्चालन हुन्छन्।उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा थप फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रम उपलब्ध हुन सक्छ, तर सम्बन्धित पथ हानिले गुणस्तर रिसेप्शन सक्षम गर्दैन।फ्रिस ट्रान्समिशन इक्वेशनको अर्को परिणामको रूपमा, मानौं तपाईलाई 60 GHz एन्टेनाको बारेमा सोधिएको छ।यो फ्रिक्वेन्सी धेरै उच्च छ भन्ने कुरालाई ध्यानमा राख्दै, तपाईंले लामो दायरा सञ्चारको लागि मार्ग हानि धेरै उच्च हुनेछ भनी बताउन सक्नुहुन्छ - र तपाईं बिल्कुल सही हुनुहुन्छ।धेरै उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा (60 GHz लाई कहिलेकाहीं mm (मिलिमिटर तरंग) क्षेत्र भनिन्छ), पथ हानि धेरै उच्च छ, त्यसैले केवल बिन्दु-देखि-पोइन्ट संचार सम्भव छ।यो तब हुन्छ जब रिसीभर र ट्रान्समिटर एउटै कोठामा हुन्छन्, र एक अर्काको सामना गर्दछन्।फ्रिस ट्रान्समिसन सूत्रको थप परिणामको रूपमा, के तपाईलाई लाग्छ कि मोबाइल फोन अपरेटरहरू नयाँ LTE (4G) ब्यान्डबाट खुसी छन्, जुन 700MHz मा सञ्चालन हुन्छ?जवाफ हो हो: यो एन्टेनाहरू परम्परागत रूपमा काम गर्ने भन्दा कम फ्रिक्वेन्सी हो, तर समीकरण [२] बाट, हामी नोट गर्छौं कि पथ हानि पनि कम हुनेछ।तसर्थ, तिनीहरूले यस फ्रिक्वेन्सी स्पेक्ट्रमको साथ "अधिक ग्राउन्ड कभर" गर्न सक्छन्, र एक Verizon Wireless कार्यकारीले हालसालै यसलाई "उच्च गुणस्तरको स्पेक्ट्रम" भनिन्छ, ठ्याक्कै यस कारणका लागि।साइड नोट: अर्कोतर्फ, सेल फोन निर्माताहरूले कम्प्याक्ट उपकरणमा ठूलो तरंग लम्बाइको साथ एन्टेना फिट गर्नुपर्नेछ (तल्लो आवृत्ति = ठूलो तरंग लम्बाइ), त्यसैले एन्टेना डिजाइनरको काम अलि बढी जटिल भयो!
अन्तमा, यदि एन्टेनाहरू ध्रुवीकरण मेल खाएनन् भने, माथिको प्राप्त शक्तिलाई ध्रुवीकरण घाटा कारक (PLF) द्वारा गुणन गर्न सकिन्छ यो बेमेलको लागि ठीकसँग खाता बनाउन।माथिको समीकरण [२] लाई सामान्यीकृत फ्रिस ट्रान्समिशन सूत्र उत्पादन गर्न परिवर्तन गर्न सकिन्छ, जसमा ध्रुवीकरण बेमेल समावेश छ:
समीकरण ३
पोस्ट समय: जनवरी-08-2024
