એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતા એન્ટેનાને પૂરા પાડવામાં આવતા પાવર અને એન્ટેના દ્વારા રેડિયેટ થતી પાવર સાથે સંબંધિત છે. એક અત્યંત કાર્યક્ષમ એન્ટેના એન્ટેનામાં પહોંચાડવામાં આવતી મોટાભાગની ઉર્જાનું પ્રસાર કરશે. એક બિનકાર્યક્ષમ એન્ટેના એન્ટેનામાં ખોવાયેલી મોટાભાગની ઉર્જાને શોષી લે છે. એક બિનકાર્યક્ષમ એન્ટેનામાં અવરોધ મિસમેચને કારણે ઘણી બધી ઉર્જા પ્રતિબિંબિત થઈ શકે છે. વધુ કાર્યક્ષમ એન્ટેનાની તુલનામાં બિનકાર્યક્ષમ એન્ટેનાની રેડિયેટ પાવર ઘટાડો.
[બાજુની નોંધ: એન્ટેના અવબાધની ચર્ચા પછીના પ્રકરણમાં કરવામાં આવી છે. અવબાધ મિસમેચ એ એન્ટેનામાંથી પ્રતિબિંબિત શક્તિ છે કારણ કે અવબાધ એક ખોટું મૂલ્ય છે. તેથી, આને અવબાધ મિસમેચ કહેવામાં આવે છે.]
એન્ટેનામાં થતા નુકસાનનો પ્રકાર વાહકતા નુકશાન છે. વાહકતા નુકશાન એન્ટેનાની મર્યાદિત વાહકતાને કારણે થાય છે. નુકસાનની બીજી પદ્ધતિ ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન છે. એન્ટેનામાં ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીમાં વાહનવ્યવહારને કારણે થાય છે. ઇન્સ્યુલેટિંગ સામગ્રી એન્ટેનાની અંદર અથવા તેની આસપાસ હાજર હોઈ શકે છે.
એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતા અને રેડિયેટેડ પાવરનો ગુણોત્તર એન્ટેનાના ઇનપુટ પાવર તરીકે લખી શકાય છે. આ સમીકરણ [1] છે. જેને રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા એન્ટેના કાર્યક્ષમતા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે.
[સમીકરણ 1]
કાર્યક્ષમતા એ ગુણોત્તર છે. આ ગુણોત્તર હંમેશા 0 અને 1 ની વચ્ચેનો જથ્થો હોય છે. કાર્યક્ષમતા ઘણીવાર ટકાવારી બિંદુએ આપવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, 0.5 ની કાર્યક્ષમતા 50% સુધી સમાન હોય છે. એન્ટેના કાર્યક્ષમતા ઘણીવાર ડેસિબલ્સ (dB) માં પણ ટાંકવામાં આવે છે. 0.1 ની કાર્યક્ષમતા 10% બરાબર છે. આ -10 ડેસિબલ્સ (-10 ડેસિબલ્સ) ની પણ બરાબર છે. 0.5 ની કાર્યક્ષમતા 50% બરાબર છે. આ -3 ડેસિબલ્સ (dB) ની પણ બરાબર છે.
પ્રથમ સમીકરણને ક્યારેક એન્ટેનાની રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા કહેવામાં આવે છે. આ તેને એન્ટેનાની કુલ અસરકારકતા નામના અન્ય સામાન્ય રીતે વપરાતા શબ્દથી અલગ પાડે છે. કુલ અસરકારક કાર્યક્ષમતા એન્ટેના રેડિયેશન કાર્યક્ષમતાને એન્ટેનાના અવબાધ મિસમેચ નુકશાન દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવે છે. જ્યારે એન્ટેના ટ્રાન્સમિશન લાઇન અથવા રીસીવર સાથે ભૌતિક રીતે જોડાયેલ હોય ત્યારે અવરોધ મિસમેચ નુકસાન થાય છે. આનો સારાંશ સૂત્ર [2] માં આપી શકાય છે.
[સમીકરણ 2]
સૂત્ર [2]
ઇમ્પીડેન્સ મિસમેચ નુકશાન હંમેશા 0 અને 1 ની વચ્ચેનો આંકડો હોય છે. તેથી, એકંદર એન્ટેના કાર્યક્ષમતા હંમેશા રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા કરતા ઓછી હોય છે. આ વાતનું પુનરાવર્તન કરવા માટે, જો કોઈ નુકસાન ન હોય, તો ઇમ્પીડેન્સ મિસમેચને કારણે રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા કુલ એન્ટેના કાર્યક્ષમતા જેટલી હોય છે.
કાર્યક્ષમતામાં સુધારો એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ એન્ટેના પરિમાણોમાંનું એક છે. સેટેલાઇટ ડીશ, હોર્ન એન્ટેના અથવા અર્ધ-તરંગલંબાઇ દ્વિધ્રુવીય સાથે તે કોઈપણ નુકસાનકારક સામગ્રી વિના 100% ની ખૂબ નજીક હોઈ શકે છે. સેલ ફોન એન્ટેના અથવા કન્ઝ્યુમર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતા સામાન્ય રીતે 20%-70% હોય છે. આ -7 dB -1.5 dB (-7, -1.5 dB) ની સમકક્ષ હોય છે. ઘણીવાર એન્ટેનાની આસપાસના ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને સામગ્રીના નુકસાનને કારણે. આ કેટલીક રેડિયેટેડ પાવર શોષી લે છે. ઊર્જા ગરમી ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે અને કોઈ રેડિયેશન નથી. આ એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતા ઘટાડે છે. કાર રેડિયો એન્ટેના 0.01 ની એન્ટેના કાર્યક્ષમતા સાથે AM રેડિયો ફ્રીક્વન્સીઝ પર કાર્ય કરી શકે છે. [આ 1% અથવા -20 dB છે. ] આ બિનકાર્યક્ષમતા એટલા માટે છે કારણ કે એન્ટેના ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી પર અડધા તરંગલંબાઇ કરતા નાની છે. આ એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતાને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે. વાયરલેસ લિંક્સ જાળવવામાં આવે છે કારણ કે AM બ્રોડકાસ્ટ ટાવર ખૂબ ઊંચી ટ્રાન્સમિટ પાવરનો ઉપયોગ કરે છે.
સ્મિથ ચાર્ટ અને ઇમ્પીડન્સ મેચિંગ વિભાગોમાં ઇમ્પીડન્સ મિસમેચ નુકસાનની ચર્ચા કરવામાં આવી છે. ઇમ્પીડન્સ મેચિંગ એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતામાં ઘણો સુધારો કરી શકે છે.
એન્ટેના ગેઇન
લાંબા ગાળાના એન્ટેના ગેઇન એ દર્શાવે છે કે આઇસોટ્રોપિક સ્ત્રોતની તુલનામાં, પીક રેડિયેશન દિશામાં કેટલી શક્તિ પ્રસારિત થાય છે. એન્ટેના ગેઇનને એન્ટેનાના સ્પષ્ટીકરણ શીટમાં વધુ સામાન્ય રીતે ટાંકવામાં આવે છે. એન્ટેના ગેઇન મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે વાસ્તવિક નુકસાનને ધ્યાનમાં લે છે.
૩ ડીબી ગેઇન ધરાવતા એન્ટેનાનો અર્થ એ છે કે એન્ટેનામાંથી મેળવેલ પાવર એ જ ઇનપુટ પાવર ધરાવતા લોસલેસ આઇસોટ્રોપિક એન્ટેનાથી મેળવેલ પાવર કરતા ૩ ડીબી ઘણો વધારે છે. ૩ ડીબી એ પાવર સપ્લાયના બમણા જેટલો છે.
એન્ટેના ગેઇનને ક્યારેક દિશા અથવા કોણના કાર્ય તરીકે ચર્ચામાં લેવામાં આવે છે. જો કે, જ્યારે એક જ સંખ્યા ગેઇનનો ઉલ્લેખ કરે છે, ત્યારે તે સંખ્યા બધી દિશાઓ માટે ટોચનો ગેઇન હોય છે. એન્ટેના ગેઇનના "G" ની તુલના ભવિષ્યવાદી પ્રકારના "D" ની દિશા સાથે કરી શકાય છે.
[સમીકરણ ૩]
વાસ્તવિક એન્ટેનાનો ગેઇન, જે ખૂબ મોટી સેટેલાઇટ ડીશ જેટલો ઊંચો હોઈ શકે છે, તે 50 dB છે. ડાયરેક્ટિવિટી વાસ્તવિક એન્ટેના (જેમ કે ટૂંકા દ્વિધ્રુવીય એન્ટેના) ની જેમ 1.76 dB જેટલી ઓછી હોઈ શકે છે. દિશાત્મકતા ક્યારેય 0 dB કરતા ઓછી હોઈ શકતી નથી. જો કે, પીક એન્ટેના ગેઇન મનસ્વી રીતે નાનો હોઈ શકે છે. આ નુકસાન અથવા બિનકાર્યક્ષમતાને કારણે છે. ઇલેક્ટ્રિકલી નાના એન્ટેના પ્રમાણમાં નાના એન્ટેના છે જે એન્ટેના જે ફ્રીક્વન્સી પર કાર્ય કરે છે તેની તરંગલંબાઇ પર કાર્ય કરે છે. નાના એન્ટેના ખૂબ જ બિનકાર્યક્ષમ હોઈ શકે છે. જ્યારે અવરોધ મિસમેચ ધ્યાનમાં લેવામાં ન આવે ત્યારે પણ એન્ટેના ગેઇન ઘણીવાર -10 dB થી નીચે હોય છે.
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-૧૬-૨૦૨૩
