लूप एन्टेना भनेको के हो?
एक वा बढी प्रवाहकीय तत्वहरूलाई बन्द मार्गमा व्यवस्थित गरेर र संरचनालाई RF सिग्नलले खुवाएर लूप एन्टेना बनाइन्छ। लूप गोलाकार, वर्ग, आयताकार, त्रिकोणीय, अण्डाकार, वा विशिष्ट मेकानिकल र विद्युतीय आवश्यकताहरू पूरा गर्न अर्को आकारमा डिजाइन गरिएको हुन सक्छ।
परम्परागत द्विध्रुवीय एन्टेनाको विपरीत, जुन मुख्यतया विद्युत-धारा तत्वसँग सम्बन्धित हुन्छ, विद्युतीय रूपमा सानो लूपले लगभग चुम्बकीय द्विध्रुवीय जस्तै व्यवहार गर्छ। यसको सञ्चालन विद्युत चुम्बकीय तरंगको चुम्बकीय-क्षेत्र घटकसँग नजिकबाट सम्बन्धित छ, जसले गर्दा लूप एन्टेनाहरू प्राप्त गर्ने, दिशा-खोज्ने, नजिक-क्षेत्र सेन्सिङ, RFID, र विद्युत चुम्बकीय मापन प्रणालीहरूमा विशेष गरी उपयोगी हुन्छन्।
लूप एन्टेनाहरू एउटै फ्रिक्वेन्सी दायरामा सीमित छैनन्। तिनीहरूको सञ्चालन आवृत्ति तरंगदैर्ध्य, घुमाउरो संख्या, कन्डक्टर आयाम, लोडिङ कम्पोनेन्टहरू, फिड संरचना, र वरपरको स्थापना वातावरणको सापेक्षमा लूप परिधिमा निर्भर गर्दछ। त्यसैले लूप डिजाइनहरू कम-फ्रिक्वेन्सी प्राप्त गर्ने प्रणालीहरूदेखि UHF र माइक्रोवेभ अनुप्रयोगहरूसम्म पाउन सकिन्छ।
आधारभूत संरचना र सञ्चालन सिद्धान्त
जब कुनै RF धारा प्रवाहकीय लूप वरिपरि बग्छ, यसले लूपको समतलमा लगभग लम्बवत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन गर्छ। प्राप्त गर्ने सञ्चालनमा, लूपबाट गुज्रिरहेको परिवर्तनशील चुम्बकीय क्षेत्रले यसको टर्मिनलहरूमा भोल्टेज उत्पन्न गर्छ।
प्राप्त सिग्नलको बल धेरै कारकहरूमा निर्भर गर्दछ:
लूप क्षेत्र
घुमाइको संख्या
सञ्चालन आवृत्ति
आगमन क्षेत्रको सापेक्ष अभिमुखीकरण
कन्डक्टर प्रतिरोध
नेटवर्क ट्युनिङ र मिलान गर्दै
शिल्डिङ र नजिकैका धातु संरचनाहरू
विद्युतीय रूपमा सानो लूपको लागि, वर्तमान परिमाण र चरणलाई कन्डक्टर वरिपरि लगभग एकरूप मान्न सकिन्छ। परिधि बढ्दै जाँदा यो अनुमान कम सटीक हुन्छ। अनुनादित ठूलो लूपमा, संरचना वरिपरि वर्तमान वितरण उल्लेखनीय रूपमा भिन्न हुन्छ र सानो चुम्बकीय लूपको भन्दा फरक विकिरण विशेषताहरू उत्पादन गर्दछ।
सानो लूप एन्टेना
सानो लूप एन्टेनाको परिधि सञ्चालन तरंगदैर्ध्य भन्दा धेरै सानो हुन्छ। सामान्यतया प्रयोग हुने इन्जिनियरिङ अनुमान हो:
C≤०.१λ
जहाँ C लूप परिधि हो र λ तरंगदैर्ध्य हो।
यसको सानो विद्युतीय आकारको कारण, सानो लूपमा सामान्यतया कम विकिरण प्रतिरोध हुन्छ। त्यसैले कन्डक्टर हानिले यसको कुल इनपुट प्रतिरोधको एक महत्वपूर्ण भाग प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ, जसले गर्दा एन्टेना प्रसारणको लागि प्रयोग गर्दा विकिरण दक्षता घट्छ।
साना लूपहरू पनि अत्यधिक आगमनात्मक हुन्छन् र प्रायः ट्युनिङ क्यापेसिटर वा मिल्दो नेटवर्क चाहिन्छ। अनुनादमा ट्युन गर्दा, तिनीहरूले उपयोगी प्राप्त संवेदनशीलता प्रदान गर्न सक्छन्, तर तिनीहरूको उच्च गुणस्तर कारकले अपेक्षाकृत साँघुरो अपरेटिङ ब्यान्डविथ निम्त्याउन सक्छ।
यी विशेषताहरूले साना लूपहरूलाई कमजोर एन्टेना बनाउँदैनन्। बरु, तिनीहरूले तिनीहरूलाई विशेष गरी अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त बनाउँछन् जहाँ कम्प्याक्ट आकार, चुम्बकीय-क्षेत्र प्रतिक्रिया, दिशात्मक नलहरू, वा साँघुरो ब्यान्ड चयनशीलता उच्च विकिरण दक्षता भन्दा बढी महत्त्वपूर्ण हुन्छन्।
ठूला लूप एन्टेनाहरू
ठूलो लूप, कहिलेकाहीं रेजोनन्ट लूप भनिन्छ, यसको परिधि अब विद्युतीय रूपमा सानो हुँदैन। एउटा सामान्य डिजाइनले एक तरंगदैर्ध्यको नजिकको परिधि प्रयोग गर्दछ:
C≈λ
यस अवस्थामा, धारा लूप वरिपरि एकरूप हुँदैन। यसको आयाम र चरण कन्डक्टरसँगै परिवर्तन हुन्छ, जसले गर्दा अझ जटिल क्षेत्र वितरण हुन्छ।
विद्युतीय रूपमा साना लूपहरूको तुलनामा, रेजोनन्ट लूपहरूले सामान्यतया उच्च विकिरण प्रतिरोध र सुधारिएको प्रसारण दक्षता प्रदान गर्दछ। तिनीहरूलाई व्यावहारिक प्रसारण वा प्राप्त गर्ने एन्टेनाको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, यद्यपि तिनीहरूको प्रतिबाधा, ध्रुवीकरण र विकिरण ढाँचा परिधि, आकार, फिड स्थिति र स्थापना वातावरणमा पूर्ण रूपमा निर्भर गर्दछ।
गोलाकार र वर्गाकार पूर्ण-तरंग लूपहरू सामान्य कन्फिगरेसनहरू हुन्। वर्गाकार लूप निर्माण गर्न र माउन्ट गर्न सजिलो हुन सक्छ, जबकि गोलाकार लूपले सहज र सममित ज्यामिति प्रदान गर्दछ। जब दुबैमा समान विद्युतीय परिधि हुन्छ, तिनीहरूको सामान्य प्रदर्शन तुलनात्मक हुन सक्छ, यद्यपि सटीक प्रतिबाधा र ढाँचा विशेषताहरू फरक हुनेछन्।
चित्र १. गोलाकार र वर्ग लूप एन्टेना कन्फिगरेसनका उदाहरणहरू।
विकिरण ढाँचा
विद्युतीय रूपमा सानो लूपको विकिरण ढाँचा आदर्श चुम्बकीय द्विध्रुव जस्तै हुन्छ। विकिरण लूप समतलको लम्बवत अक्षमा न्यूनतम हुन्छ र लूप समतल भित्र लगभग दिशाहरूमा सबैभन्दा बलियो हुन्छ।
तीन आयामहरूमा, आदर्श ढाँचा लूप अक्ष वरिपरि टोरस जस्तो देखिन्छ। जब सानो लूप ठाडो रूपमा माउन्ट गरिन्छ, यसको तेर्सो-प्लेन प्रतिक्रिया सामान्यतया फिगर-आठ आकारको हुन्छ, लूप प्लेनमा सामान्य दुई गहिरो नलहरू सहित।
यी नलहरू दिशा पत्ता लगाउने र हस्तक्षेप दमनको लागि उपयोगी छन्। प्राप्त सिग्नल न्यूनतम नपुगुन्जेल एन्टेना घुमाएर, अपरेटरले सिग्नल स्रोत तर्फ वा टाढा बेयरिङको रेखा निर्धारण गर्न सक्छ।
अधिकतम प्रतिक्रियाको दिशा, शून्य गहिराई र ध्रुवीकरण लूप अभिमुखीकरण, फिड व्यवस्था, स्थापना उचाइ, कन्डक्टर ज्यामिति र नजिकैको संरचनाहरूमा निर्भर गर्दछ। त्यसैले ध्रुवीकरणलाई फिड पोइन्टको स्थान अनुसार मात्र वर्णन गर्नु हुँदैन।
चित्र २. विभिन्न उचाइ कोणहरूमा लूप एन्टेनाको चित्रणात्मक विकिरण ढाँचाहरू।
खुवाउने, ट्युन गर्ने र प्रतिबाधा मिलाउने
लूप एन्टेनाको इनपुट प्रतिबाधा यसको विद्युतीय आकारमा धेरै निर्भर गर्दछ।
सानो लूपले सामान्यतया आगमनात्मक प्रतिक्रिया र कम विकिरण प्रतिरोध प्रस्तुत गर्दछ। आवश्यक फ्रिक्वेन्सीमा रेजोनन्ट सर्किट बनाउन एक चर वा स्थिर क्यापेसिटर जडान गर्न सकिन्छ। ट्रान्सफर्मर कपलिंग, गामा मिलान, क्यापेसिटिभ कपलिंग वा सक्रिय एम्पलीफायर सर्किटहरू पनि एन्टेनालाई रिसीभर वा ५०-ओम आरएफ प्रणालीसँग इन्टरफेस गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।
प्रसारण अनुप्रयोगहरूको लागि, कन्डक्टर हानि, क्यापेसिटर हानि र करेन्ट-ह्यान्डलिङ क्षमतालाई सावधानीपूर्वक विचार गर्न आवश्यक छ। इनपुट पावर मध्यम देखिए पनि ट्युन गरिएको लूपमा उच्च परिसंचरण करेन्ट हुन सक्छ।
ठूला रेजोनन्ट लूपहरूमा उच्च विकिरण प्रतिरोध हुन्छ तर अझै पनि उपयुक्त फिड प्लेसमेन्ट र प्रतिबाधा रूपान्तरण आवश्यक पर्दछ। फिड केबललाई विकिरण प्रणालीको भाग बन्नबाट रोक्न सन्तुलित फिडिङ वा बालुन आवश्यक पर्न सक्छ।
लूपको आकार र घुमाइको संख्या
लुप एन्टेना पूर्ण रूपमा गोलाकार हुनु पर्दैन। गोलाकार, वर्ग र आयताकार लूपहरू सबैभन्दा सामान्य छन् किनभने तिनीहरू गणना गर्न र निर्माण गर्न अपेक्षाकृत सरल छन्।
धेरै मोडहरू थप्दा प्रेरित प्राप्त भोल्टेज र इन्डक्टन्स बढ्छ। यद्यपि, यसले कन्डक्टर हानि, वितरित क्यापेसिटन्स र स्व-अनुनाद प्रभावहरू पनि बढाउँछ। धेरै मोडहरूले स्वचालित रूपमा राम्रो ब्रॉडब्यान्ड प्रदर्शन उत्पादन गर्दैनन्।
फेराइट रडहरू वा चुम्बकीय कोरहरू प्रायः कम्प्याक्ट MF र AM प्राप्त गर्ने एन्टेनाहरूमा प्रयोग गरिन्छ। चुम्बकीय सामग्रीले घुमाउरो माध्यमबाट चुम्बकीय प्रवाहलाई केन्द्रित गर्दछ, जसले गर्दा भौतिक रूपमा सानो संरचनाले उपयोगी प्राप्त गर्ने संवेदनशीलता प्रदान गर्दछ।
उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा, प्रिन्टेड लूपहरू, माइक्रोस्ट्रिप लूपहरू र एकीकृत लूप संरचनाहरू RFID, वायरलेस सेन्सिङ, सञ्चार टर्मिनलहरू र RF मापन उपकरणहरूको लागि सर्किट बोर्डहरूमा सिधै निर्माण गर्न सकिन्छ।
लूप एन्टेनाका फाइदाहरू
लूप एन्टेनाले धेरै व्यावहारिक फाइदाहरू प्रदान गर्दछ:
- कम्प्याक्ट मेकानिकल संरचना
- धेरै सम्भावित आकारहरू र स्थापना ढाँचाहरू
- उपयोगी चुम्बकीय क्षेत्र संवेदनशीलता
- सानो-लूप डिजाइनहरूमा गहिरो दिशात्मक शून्यहरू
- दिशा पत्ता लगाउने र हस्तक्षेप अस्वीकारको लागि उपयुक्त
- ट्युनिङ र सक्रिय सर्किटहरूसँग सजिलो एकीकरण
- LF, HF, VHF, UHF र माइक्रोवेभ डिजाइनहरूको लागि स्केलेबल
डिजाइन सीमाहरू
महत्त्वपूर्ण सीमाहरू समावेश छन्:
- विद्युतीय रूपमा साना डिजाइनहरूमा कम विकिरण प्रतिरोध
- कन्डक्टरको क्षति उल्लेखनीय हुँदा प्रसारण दक्षतामा कमी आउँछ
- उच्च-Q ट्युन गरिएको लूपहरूमा साँघुरो ब्यान्डविथ
- नजिकैका धातु वस्तुहरू प्रति संवेदनशीलता
- सम्भावित रूपमा उच्च परिसंचरण धारा र भोल्टेज
- सावधानीपूर्वक प्रतिबाधा मिलान आवश्यक छ
- फिड केबलहरू र स्थापना संरचनाहरूको कारणले गर्दा ढाँचा विकृति
सामान्य अनुप्रयोगहरू
लूप एन्टेनाहरू व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ:
- AM, MF, HF र सर्टवेभ रिसीभरहरू
- रेडियो दिशा पत्ता लगाउने उपकरण
- RFID र नजिकैको क्षेत्र सञ्चार प्रणालीहरू
- EMI र EMC चुम्बकीय क्षेत्र मापन
- स्पेक्ट्रम अनुगमन र क्षेत्र-शक्ति परीक्षण
- आगमनात्मक संचार र वायरलेस पावर प्रणालीहरू
- पोर्टेबल र सवारी साधनमा माउन्ट गरिएको रिसिभिङ प्लेटफर्महरू
- छापिएको आरएफ र माइक्रोवेभ सर्किटहरू
- एन्टेना अनुसन्धान, क्यालिब्रेसन र मापन
EMI र क्षेत्र-शक्ति मापनको लागि, RF वातावरणको चुम्बकीय-क्षेत्र घटकको मूल्याङ्कन गरिनु पर्ने बेलामा क्यालिब्रेटेड लूप एन्टेनाहरू विशेष गरी उपयोगी हुन्छन्। सञ्चार र अनुगमन प्रणालीहरूमा, तिनीहरूको दिशात्मक नलहरूले हस्तक्षेप कम गर्न वा अज्ञात संकेतको दिशा पहिचान गर्न मद्दत गर्न सक्छन्।
इन्जिनियरिङको महत्व
लूप एन्टेनाहरूले विद्युतीय आकार, वर्तमान वितरण, चुम्बकीय-क्षेत्र युग्मन र प्रतिबाधा मिलानले एन्टेना कार्यसम्पादनलाई कसरी प्रभाव पार्छ भनेर प्रदर्शन गर्छन्।
भौतिक रूपमा समान लूपले यसको परिधि र सञ्चालन आवृत्तिमा निर्भर गर्दै कम्प्याक्ट चुम्बकीय प्राप्त गर्ने एन्टेना, न्यारोब्यान्ड रेजोनन्ट सेन्सर, पूर्ण-तरंग प्रसारण गर्ने एन्टेना वा नजिक-क्षेत्र युग्मन तत्वको रूपमा व्यवहार गर्न सक्छ।
RF MISO ले RF परीक्षण, सञ्चार, राडार, एन्टेना मापन र प्रणाली एकीकरणको लागि एन्टेना र माइक्रोवेभ कम्पोनेन्ट समाधानहरू प्रदान गर्दछ। लूप एन्टेना जस्ता आधारभूत संरचनाहरू बुझ्नाले इन्जिनियरहरूलाई एन्टेना प्रणाली चयन गर्दा वा विकास गर्दा फ्रिक्वेन्सी दायरा, लाभ, ध्रुवीकरण, प्रतिबाधा, ब्यान्डविथ, विकिरण दक्षता र दिशात्मक प्रतिक्रियाको मूल्याङ्कन गर्न मद्दत गर्दछ।
एन्टेनाको बारेमा थप जान्नको लागि, कृपया भ्रमण गर्नुहोस्:
पोस्ट समय: जुलाई-३१-२०२६
