१. एन्टेनाको परिचय
चित्र १ मा देखाइए अनुसार एन्टेना भनेको खाली ठाउँ र प्रसारण लाइन बीचको संक्रमण संरचना हो। प्रसारण लाइन समाक्षीय रेखा वा खोक्रो ट्यूब (वेभगाइड) को रूपमा हुन सक्छ, जुन स्रोतबाट एन्टेनामा, वा एन्टेनाबाट रिसीभरमा विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा प्रसारण गर्न प्रयोग गरिन्छ। पहिलेको ट्रान्समिटिङ एन्टेना हो, र पछिल्लो प्राप्त गर्ने एन्टेना हो।
चित्र १ विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा प्रसारण मार्ग (स्रोत-प्रसारण लाइन-एन्टेना-मुक्त ठाउँ)
चित्र १ को प्रसारण मोडमा एन्टेना प्रणालीको प्रसारणलाई चित्र २ मा देखाइए अनुसार थेभेनिन समतुल्यद्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको छ, जहाँ स्रोतलाई आदर्श सिग्नल जेनेरेटरद्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको छ, प्रसारण लाइनलाई विशेषता प्रतिबाधा Zc भएको रेखाद्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको छ, र एन्टेनालाई लोड ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको छ। लोड प्रतिरोध RL ले एन्टेना संरचनासँग सम्बन्धित चालन र डाइलेक्ट्रिक घाटालाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, जबकि Rr ले एन्टेनाको विकिरण प्रतिरोधलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र प्रतिक्रिया XA एन्टेना विकिरणसँग सम्बन्धित प्रतिबाधाको काल्पनिक भागलाई प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिन्छ। आदर्श अवस्थाहरूमा, सिग्नल स्रोतद्वारा उत्पन्न सबै ऊर्जा विकिरण प्रतिरोध Rr मा स्थानान्तरण गरिनुपर्छ, जुन एन्टेनाको विकिरण क्षमतालाई प्रतिनिधित्व गर्न प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा, प्रसारण लाइन र एन्टेनाको विशेषताहरूको कारणले कन्डक्टर-डाइलेक्ट्रिक घाटाहरू, साथै प्रसारण लाइन र एन्टेना बीचको परावर्तन (बेमेल) को कारणले हुने घाटाहरू हुन्छन्। स्रोतको आन्तरिक प्रतिबाधालाई ध्यानमा राख्दै र प्रसारण लाइन र परावर्तन (मिसमेल) हानिलाई बेवास्ता गर्दै, कन्जुगेट म्याचिङ अन्तर्गत एन्टेनालाई अधिकतम शक्ति प्रदान गरिन्छ।
चित्र २
प्रसारण लाइन र एन्टेना बीचको बेमेलको कारणले गर्दा, इन्टरफेसबाट परावर्तित तरंग स्रोतबाट एन्टेनामा आउने घटना तरंगसँग सुपरइम्पोज हुन्छ र स्थायी तरंग बनाउँछ, जसले ऊर्जा एकाग्रता र भण्डारणलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ र एक विशिष्ट अनुनाद उपकरण हो। चित्र २ मा डटेड लाइन द्वारा एक विशिष्ट स्थायी तरंग ढाँचा देखाइएको छ। यदि एन्टेना प्रणाली राम्रोसँग डिजाइन गरिएको छैन भने, प्रसारण लाइनले तरंगमार्गदर्शक र ऊर्जा प्रसारण उपकरणको रूपमा भन्दा धेरै हदसम्म ऊर्जा भण्डारण तत्वको रूपमा काम गर्न सक्छ।
प्रसारण लाइन, एन्टेना र स्थायी तरंगहरूबाट हुने क्षति अवांछनीय छ। कम-क्षति प्रसारण लाइनहरू चयन गरेर लाइन घाटा कम गर्न सकिन्छ, जबकि चित्र २ मा RL द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको क्षति प्रतिरोध घटाएर एन्टेना घाटा कम गर्न सकिन्छ। एन्टेना (लोड) को प्रतिबाधालाई लाइनको विशेषता प्रतिबाधासँग मिलाएर स्थायी तरंगहरू कम गर्न सकिन्छ र लाइनमा ऊर्जा भण्डारण कम गर्न सकिन्छ।
ताररहित प्रणालीहरूमा, ऊर्जा प्राप्त गर्ने वा प्रसारण गर्ने बाहेक, एन्टेनाहरू सामान्यतया निश्चित दिशाहरूमा विकिरणित ऊर्जा बढाउन र अन्य दिशाहरूमा विकिरणित ऊर्जालाई दबाउन आवश्यक पर्दछ। त्यसकारण, पत्ता लगाउने उपकरणहरूको अतिरिक्त, एन्टेनाहरू दिशात्मक उपकरणहरूको रूपमा पनि प्रयोग गर्नुपर्छ। विशिष्ट आवश्यकताहरू पूरा गर्न एन्टेनाहरू विभिन्न रूपहरूमा हुन सक्छन्। यो तार, एपर्चर, प्याच, एलिमेन्ट एसेम्बली (एरे), रिफ्लेक्टर, लेन्स, आदि हुन सक्छ।
ताररहित सञ्चार प्रणालीहरूमा, एन्टेनाहरू सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण घटकहरू मध्ये एक हुन्। राम्रो एन्टेना डिजाइनले प्रणाली आवश्यकताहरू कम गर्न र समग्र प्रणाली कार्यसम्पादन सुधार गर्न सक्छ। यसको उत्कृष्ट उदाहरण टेलिभिजन हो, जहाँ उच्च-प्रदर्शन एन्टेनाहरू प्रयोग गरेर प्रसारण स्वागत सुधार गर्न सकिन्छ। एन्टेनाहरू सञ्चार प्रणालीहरूका लागि त्यति नै हुन् जति मानिसहरूका लागि आँखा हुन्।
२. एन्टेना वर्गीकरण
१. तार एन्टेना
तार एन्टेना एन्टेनाका सबैभन्दा सामान्य प्रकारहरू मध्ये एक हो किनभने तिनीहरू लगभग सबै ठाउँमा पाइन्छ - कार, भवन, जहाज, हवाइजहाज, अन्तरिक्ष यान, आदि। चित्र ३ मा देखाइए अनुसार तार एन्टेनाका विभिन्न आकारहरू छन्, जस्तै सीधा रेखा (द्विध्रुवीय), लूप, सर्पिल। लूप एन्टेनाहरू केवल गोलाकार हुनु आवश्यक छैन। तिनीहरू आयताकार, वर्ग, अंडाकार वा अन्य कुनै पनि आकार हुन सक्छन्। गोलाकार एन्टेना यसको सरल संरचनाको कारण सबैभन्दा सामान्य हो।
चित्र ३
२. एपर्चर एन्टेना
जटिल प्रकारका एन्टेनाहरूको बढ्दो माग र उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूको प्रयोगका कारण एपर्चर एन्टेनाहरूले ठूलो भूमिका खेलिरहेका छन्। एपर्चर एन्टेनाका केही रूपहरू (पिरामिडल, कोनिकल र आयताकार हर्न एन्टेना) चित्र ४ मा देखाइएका छन्। यस प्रकारको एन्टेना विमान र अन्तरिक्ष यान अनुप्रयोगहरूको लागि धेरै उपयोगी छ किनभने तिनीहरूलाई विमान वा अन्तरिक्ष यानको बाहिरी खोलमा धेरै सहज रूपमा माउन्ट गर्न सकिन्छ। थप रूपमा, तिनीहरूलाई कठोर वातावरणबाट जोगाउन डाइइलेक्ट्रिक सामग्रीको तहले ढाक्न सकिन्छ।
चित्र ४
३. माइक्रोस्ट्रिप एन्टेना
१९७० को दशकमा माइक्रोस्ट्रिप एन्टेना धेरै लोकप्रिय भए, मुख्यतया उपग्रह अनुप्रयोगहरूको लागि। एन्टेनामा डाइइलेक्ट्रिक सब्सट्रेट र धातु प्याच हुन्छ। धातु प्याचमा धेरै फरक आकारहरू हुन सक्छन्, र चित्र ५ मा देखाइएको आयताकार प्याच एन्टेना सबैभन्दा सामान्य हो। माइक्रोस्ट्रिप एन्टेनाहरूको कम प्रोफाइल हुन्छ, समतल र गैर-समतल सतहहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ, निर्माण गर्न सरल र सस्तो हुन्छ, कठोर सतहहरूमा माउन्ट गर्दा उच्च बलियोपन हुन्छ, र MMIC डिजाइनहरूसँग उपयुक्त हुन्छ। तिनीहरू विमान, अन्तरिक्षयान, उपग्रह, मिसाइल, कार, र मोबाइल उपकरणहरूको सतहमा माउन्ट गर्न सकिन्छ र अनुरूप डिजाइन गर्न सकिन्छ।
चित्र ५
४. एरे एन्टेना
धेरै अनुप्रयोगहरूलाई आवश्यक पर्ने विकिरण विशेषताहरू एउटै एन्टेना तत्वद्वारा प्राप्त नहुन सक्छ। एन्टेना एरेहरूले तत्वहरूबाट विकिरणलाई एक वा बढी विशिष्ट दिशाहरूमा अधिकतम विकिरण उत्पादन गर्न संश्लेषित गर्न सक्छन्, एउटा विशिष्ट उदाहरण चित्र ६ मा देखाइएको छ।
चित्र ६
५. रिफ्लेक्टर एन्टेना
अन्तरिक्ष अन्वेषणको सफलताले एन्टेना सिद्धान्तको द्रुत विकास पनि गरेको छ। अल्ट्रा-लामो-दूरीको सञ्चारको आवश्यकताको कारण, लाखौं माइल टाढा सिग्नलहरू प्रसारण र प्राप्त गर्न अत्यन्त उच्च-लाभ एन्टेनाहरू प्रयोग गर्नुपर्छ। यस अनुप्रयोगमा, एक सामान्य एन्टेना रूप चित्र ७ मा देखाइएको प्याराबोलिक एन्टेना हो। यस प्रकारको एन्टेनाको व्यास ३०५ मिटर वा सोभन्दा बढी हुन्छ, र लाखौं माइल टाढा सिग्नलहरू प्रसारण वा प्राप्त गर्न आवश्यक उच्च लाभ प्राप्त गर्न यति ठूलो आकार आवश्यक हुन्छ। परावर्तकको अर्को रूप कुना परावर्तक हो, जुन चित्र ७ (ग) मा देखाइएको छ।
चित्र ७
६. लेन्स एन्टेना
लेन्सहरू मुख्यतया घटना छरिएको ऊर्जालाई अवांछित विकिरण दिशाहरूमा फैलिनबाट रोक्नको लागि संयोजन गर्न प्रयोग गरिन्छ। लेन्सको ज्यामितिलाई उचित रूपमा परिवर्तन गरेर र सही सामग्री छनौट गरेर, तिनीहरूले विभिन्न प्रकारका भिन्न ऊर्जालाई समतल तरंगहरूमा रूपान्तरण गर्न सक्छन्। तिनीहरू धेरैजसो अनुप्रयोगहरूमा जस्तै प्याराबोलिक रिफ्लेक्टर एन्टेनाहरूमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, विशेष गरी उच्च आवृत्तिहरूमा, र तिनीहरूको आकार र तौल कम आवृत्तिहरूमा धेरै ठूलो हुन्छ। लेन्स एन्टेनाहरूलाई तिनीहरूको निर्माण सामग्री वा ज्यामितीय आकारहरू अनुसार वर्गीकृत गरिएको छ, जसमध्ये केही चित्र ८ मा देखाइएको छ।
चित्र ८
एन्टेनाको बारेमा थप जान्नको लागि, कृपया भ्रमण गर्नुहोस्:
पोस्ट समय: जुलाई-१९-२०२४
