વી એન્ટેના શું છે?
AV એન્ટેના એ એક દિશાત્મક વાયર એન્ટેના છે જે બે વાહક તત્વો દ્વારા રચાય છે જે એક સામાન્ય ફીડ બિંદુથી બહારની તરફ વિસ્તરે છે. ઉપરથી જોવામાં આવે ત્યારે, બે એન્ટેના પગ સ્પષ્ટ V-આકારની રચના બનાવે છે.
V એન્ટેનાને બે લાંબા-વાયર રેડિએટર્સની સુધારેલી ગોઠવણી તરીકે ગણી શકાય. યોગ્ય પગની લંબાઈ અને સમાવિષ્ટ કોણ પસંદ કરીને, બે વાયર દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ રેડિયેશન પસંદ કરેલી દિશામાં મજબૂત થઈ શકે છે, જે એક સીધા લાંબા-વાયર એન્ટેના કરતાં વધુ દિશાત્મકતા પ્રદાન કરે છે.
V એન્ટેના સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ-આવર્તન સંચાર પ્રણાલીઓ સાથે સંકળાયેલા હોય છે, ખાસ કરીને HF શ્રેણીમાં. જો કે, તેમની ઓપરેટિંગ આવર્તન ફક્ત નિશ્ચિત બેન્ડ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવતી નથી. વાસ્તવિક કામગીરી દરેક પગની વિદ્યુત લંબાઈ, ટોચનો કોણ, ફીડિંગ પદ્ધતિ, ઇન્સ્ટોલેશન ઊંચાઈ, આસપાસની જમીનની સ્થિતિ અને વાયરના છેડા ખુલ્લા છે કે બંધ છે તેના પર આધાર રાખે છે.
માળખું અને સંચાલન સિદ્ધાંત
એક લાક્ષણિક V એન્ટેનામાં V ની ટોચ પર સંતુલિત ફીડ પોઈન્ટ સાથે જોડાયેલા બે લાંબા-વાયર તત્વો હોય છે. બંને પગમાં પ્રવાહો અલગ અલગ રીતે ઉત્તેજિત થાય છે, જેનો અર્થ એ થાય કે ફીડ પોઈન્ટ પર તેમની તીવ્રતા સમાન હોય છે અને તાત્કાલિક દિશાઓ વિરુદ્ધ હોય છે.
દરેક વાયર પોતાની રેડિયેશન પેટર્ન ઉત્પન્ન કરે છે. જ્યારે એન્ટેના ભૂમિતિ યોગ્ય રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બે પગ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા મુખ્ય રેડિયેશન લોબ્સ ઓવરલેપ થાય છે અને V ના કેન્દ્રિય અક્ષ સાથે જોડાય છે. આ ક્ષેત્ર ઉમેરણ ઇચ્છિત દિશામાં રેડિયેશન તીવ્રતા વધારે છે અને એન્ટેના ડાયરેક્ટિવિટીમાં સુધારો કરે છે.
રચનાનું વર્ણન કરતી વખતે ઘણીવાર બે ખૂણાઓનો ઉપયોગ થાય છે:
- બે એન્ટેના પગ વચ્ચેનો ખૂણો સમાવિષ્ટ અથવા ટોચનો ખૂણો છે.
- એક પગ અને મધ્ય અક્ષ વચ્ચેનો ખૂણો સમાવિષ્ટ ખૂણાના અડધા જેટલો છે.
શ્રેષ્ઠ કોણ એ સાર્વત્રિક નિશ્ચિત મૂલ્ય નથી. તે એન્ટેના પગની વિદ્યુત લંબાઈ અને ઇચ્છિત ઓપરેટિંગ આવર્તન સાથે બદલાય છે.
બે લાંબા-વાયર તત્વો અને ટોચના ખૂણા સાથે V એન્ટેના માળખું
રેઝોનન્ટ અને ટર્મિનેટેડ વી એન્ટેના
V એન્ટેનાને સામાન્ય રીતે બે રૂપરેખાંકનોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.
ઓપન-એન્ડેડ અથવા રેઝોનન્ટ V એન્ટેના તેના વાહકોના છેડાથી વર્તમાન તરંગના ભાગને પ્રતિબિંબિત કરે છે. આ પ્રતિબિંબ એન્ટેના પગ સાથે સ્થાયી તરંગો બનાવે છે. આ પ્રકારનો એન્ટેના સામાન્ય રીતે દ્વિદિશ કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન ઉત્પન્ન કરે છે, જેમાં એન્ટેના અક્ષ સાથે બે વિરુદ્ધ દિશામાં મજબૂત કિરણોત્સર્ગ હોય છે.
ટર્મિનેટેડ V એન્ટેના બે વાયરના દૂરના છેડા પર પ્રતિકારક લોડનો ઉપયોગ કરે છે. લોડ વર્તમાન પ્રતિબિંબ ઘટાડે છે અને ટ્રાવેલિંગ-વેવ ઓપરેશન જાળવવામાં મદદ કરે છે. આ વિપરીત દિશામાં રેડિયેશનને દબાવી શકે છે અને વધુ દિશાત્મક એન્ડ-ફાયર પેટર્ન બનાવી શકે છે.
ટર્મિનેટેડ ડિઝાઇન સામાન્ય રીતે વિશાળ ફ્રીક્વન્સી રેન્જમાં વધુ સુસંગત દિશાત્મક વર્તણૂક પ્રદાન કરે છે, પરંતુ કેટલીક RF પાવર ટર્મિનેટિંગ રેઝિસ્ટરમાં વિખેરાઈ જાય છે. તેથી, એન્ટેના ડિઝાઇનરે બેન્ડવિડ્થ, ડાયરેક્ટિવિટી, કાર્યક્ષમતા અને પાવર-હેન્ડલિંગ આવશ્યકતાઓને સંતુલિત કરવી આવશ્યક છે.
આવર્તન શ્રેણી અને વિદ્યુત લંબાઈ
પરંપરાગત V એન્ટેનાનો ઉપયોગ આશરે 3 થી 30 MHz ની HF રેન્જમાં વ્યાપકપણે થાય છે કારણ કે આ બેન્ડમાં લાંબી તરંગલંબાઇ વાયર-આધારિત એન્ટેના માળખાને નિશ્ચિત સંચાર સ્થાપનો માટે વ્યવહારુ બનાવે છે.
જોકે, V એન્ટેના એક ફરજિયાત આવર્તન શ્રેણી કરતાં તેની ભૂમિતિ અને વિદ્યુત લંબાઈ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત થાય છે. દરેક પગ અડધા તરંગલંબાઇ, એક તરંગલંબાઇ અથવા અનેક તરંગલંબાઇ લાંબો હોઈ શકે છે, જે જરૂરી રેડિયેશન પેટર્ન અને ગેઇન પર આધાર રાખે છે.
જેમ જેમ પગની વિદ્યુત લંબાઈ વધે છે, તેમ એન્ટેના ડાયરેક્ટિવિટી સામાન્ય રીતે સુધરી શકે છે. તે જ સમયે, વધારાના સાઇડ લોબ્સ દેખાઈ શકે છે, અને રેડિયેશન પેટર્ન ફ્રીક્વન્સી, ઇન્સ્ટોલેશન ઊંચાઈ, ગ્રાઉન્ડ વાહકતા અને બાંધકામ સહિષ્ણુતા પ્રત્યે વધુ સંવેદનશીલ બની શકે છે.
રેડિયેશન પેટર્ન અને ડાયરેક્ટિવિટી
રેઝોનન્ટ V એન્ટેનાનો રેડિયેશન પેટર્ન સામાન્ય રીતે દ્વિદિશ હોય છે. બે વાયર તત્વો દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ક્ષેત્રો ભેગા થઈને V ના કેન્દ્રિય અક્ષ સાથે લગભગ ગોઠવાયેલા મુખ્ય લોબ્સ બનાવે છે.
અંતિમ કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન ઘણા પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
- દરેક એન્ટેના લેગની લંબાઈ
- પગ વચ્ચેનો ખૂણો શામેલ છે
- ઓપરેટિંગ આવર્તન
- ફીડ-પોઇન્ટ અવબાધ અને મેચિંગ
- જમીનથી ઉપર સ્થાપનની ઊંચાઈ
- વાયર વ્યાસ અને વાહક નુકશાન
- ઓપન-એન્ડેડ અથવા ટર્મિનેટેડ કન્ફિગરેશન
પગની લંબાઈ વધારવાથી ઉચ્ચ દિશાત્મકતા ઉત્પન્ન થઈ શકે છે, પરંતુ તે મજબૂત સાઇડ લોબ્સ પણ બનાવી શકે છે. આ કારણોસર, એન્ટેના ગેઇનને બીમવિડ્થ, સાઇડ-લોબ લેવલ, ફ્રન્ટ-ટુ-બેક રેશિયો અને ઇમ્પિડન્સ પર્ફોર્મન્સથી સ્વતંત્ર રીતે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ નહીં.
રેઝોનન્ટ V એન્ટેનાની દ્વિદિશ કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન
ખોરાક અને અવબાધ મેચિંગ
V એન્ટેના સામાન્ય રીતે સંતુલિત વાયર માળખું હોવાથી, તેને સામાન્ય રીતે સંતુલિત ટ્રાન્સમિશન લાઇનથી ફીડ કરવામાં આવે છે. જો કોએક્સિયલ કેબલનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો કેબલ પર કોમન-મોડ કરંટ ઘટાડવા અને સપ્રમાણ રેડિયેશન પેટર્ન જાળવવા માટે યોગ્ય બાલુન અથવા મેચિંગ નેટવર્કની જરૂર પડી શકે છે.
લેગની લંબાઈ, એપેક્સ એંગલ, ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી, ઇન્સ્ટોલેશન ઊંચાઈ અને નજીકના માળખા સાથે ઇનપુટ ઇમ્પીડેન્સ બદલાય છે. પ્રતિબિંબિત શક્તિ ઘટાડવા અને સ્થિર સિસ્ટમ કામગીરી પ્રાપ્ત કરવા માટે યોગ્ય ઇમ્પીડેન્સ મેચિંગ મહત્વપૂર્ણ છે.
વ્યવહારુ એન્ટેના વિકાસમાં, એન્જિનિયરો સામાન્ય રીતે એન્ટેના ભૂમિતિને અંતિમ સ્વરૂપ આપતા પહેલા વળતર નુકશાન, VSWR, રેડિયેશન પેટર્ન, લાભ, ધ્રુવીકરણ અને કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કરે છે.
વી એન્ટેનાના ફાયદા
V એન્ટેના ઘણા વ્યવહારુ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે:
- સરળ વાયર-આધારિત બાંધકામ
- એક લાંબા-વાયર તત્વ કરતાં વધુ દિશાત્મકતા
- પ્રમાણમાં ઓછો ઉત્પાદન ખર્ચ
- મોટા ફિક્સ્ડ HF ઇન્સ્ટોલેશન માટે યોગ્ય
- લવચીક પગની લંબાઈ અને ટોચ-એંગલ ડિઝાઇન
- રેઝોનન્ટ અને ટ્રાવેલિંગ-વેવ રૂપરેખાંકનોમાં ઉપલબ્ધ છે.
ડિઝાઇન મર્યાદાઓ
વી એન્ટેનામાં પણ ઘણી મર્યાદાઓ છે:
- ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર તેમને ઇન્સ્ટોલેશન માટે નોંધપાત્ર જગ્યાની જરૂર પડે છે.
- રેઝોનન્ટ વર્ઝન મજબૂત સ્થાયી તરંગો ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
- લાંબા એન્ટેના પગ નોંધપાત્ર સાઇડ લોબ્સ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
- આવર્તન સાથે કામગીરી નોંધપાત્ર રીતે બદલાઈ શકે છે.
- જમીનની સ્થિતિ અને સ્થાપનની ઊંચાઈ રેડિયેશન પેટર્નને અસર કરી શકે છે.
- બંધ કરાયેલા સંસ્કરણો થોડી કાર્યક્ષમતાનું બલિદાન આપે છે કારણ કે લોડ દ્વારા શક્તિ શોષાય છે.
લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો
V એન્ટેનાનો પરંપરાગત રીતે ઉપયોગ થાય છે:
- HF પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ રેડિયો કમ્યુનિકેશન
- શોર્ટવેવ ટ્રાન્સમિટિંગ અને રિસીવિંગ સ્ટેશનો
- લાંબા અંતરની નિશ્ચિત સંચાર લિંક્સ
- રેડિયો મોનિટરિંગ અને સિગ્નલ-રિસેપ્શન સિસ્ટમ્સ
- સંદેશાવ્યવહાર સંશોધન અને એન્ટેના શિક્ષણ
- દિશાત્મક વાયર-એન્ટેના પ્રયોગો
- કટોકટી અને દૂરસ્થ-વિસ્તાર સંચાર પ્રણાલીઓ
એન્જિનિયરિંગ મહત્વ
આધુનિક સંદેશાવ્યવહાર પ્રણાલીઓ વધુને વધુ કોમ્પેક્ટ એરે, હોર્ન એન્ટેના, બ્રોડબેન્ડ એન્ટેના અને ઇલેક્ટ્રોનિકલી નિયંત્રિત એન્ટેના સિસ્ટમ્સનો ઉપયોગ કરી રહી છે, તેમ છતાં V એન્ટેના એન્ટેના સિદ્ધાંતમાં એક મહત્વપૂર્ણ મોડેલ રહે છે.
તે સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે વાહક લંબાઈ, વર્તમાન તબક્કો, એન્ટેના ભૂમિતિ અને ક્ષેત્ર સુપરપોઝિશન ગેઇન અને રેડિયેશન દિશાને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે. તબક્કાવાર એરે, બ્રોડબેન્ડ માપન એન્ટેના, દિશાત્મક માઇક્રોવેવ એન્ટેના અને એન્ટેના પરીક્ષણ પ્રણાલીઓ સહિત વધુ અદ્યતન એન્ટેના માળખાનો અભ્યાસ કરતી વખતે આ સંબંધોને સમજવું મૂલ્યવાન છે.
RF MISO RF પરીક્ષણ, માપન, સંદેશાવ્યવહાર, રડાર અને સિસ્ટમ એકીકરણ એપ્લિકેશનો માટે એન્ટેના અને માઇક્રોવેવ સોલ્યુશન્સ વિકસાવે છે. મૂળભૂત એન્ટેના માળખાઓની મજબૂત સમજ એન્જિનિયરોને યોગ્ય ઉત્પાદનો પસંદ કરવામાં અને ગેઇન, ધ્રુવીકરણ, બીમવિડ્થ, ઇમ્પિડન્સ અને રેડિયેશન પેટર્ન જેવા મુખ્ય પરિમાણોનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરે છે.
એન્ટેના વિશે વધુ જાણવા માટે, કૃપા કરીને મુલાકાત લો:
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૦-૨૦૨૬
