ઇન્વર્ટેડ વી એન્ટેના શું છે?
ઇન્વર્ટેડ V એન્ટેના એ સેન્ટર-ફેડ ડાયપોલ એન્ટેનાનું વ્યવહારુ ભિન્નતા છે. બે રેડિયેટિંગ તત્વોને સીધી આડી રેખામાં ગોઠવવાને બદલે, ફીડ પોઇન્ટને ઉચ્ચતમ સ્થાન પર ઉંચો કરવામાં આવે છે જ્યારે બે એન્ટેના હાથ જમીન તરફ નીચે તરફ ઢળે છે.
બાજુથી જોવામાં આવે તો, આ માળખું ઊંધું અક્ષર "V" જેવું લાગે છે, જે એન્ટેનાને તેનું નામ આપે છે. આ ગોઠવણી આડી ઇન્સ્ટોલેશન જગ્યા ઘટાડે છે અને સામાન્ય રીતે ફક્ત એક જ કેન્દ્રીય સપોર્ટિંગ માસ્ટની જરૂર પડે છે, જે તેને HF કોમ્યુનિકેશન, ફીલ્ડ ડિપ્લોયમેન્ટ, રેડિયો મોનિટરિંગ અને જગ્યા અથવા સપોર્ટ સ્ટ્રક્ચર્સ મર્યાદિત હોય તેવા ઇન્સ્ટોલેશન માટે આકર્ષક બનાવે છે.
જોકે ઇન્વર્ટેડ V એન્ટેના સામાન્ય રીતે 3-30 MHz HF બેન્ડ સાથે સંકળાયેલા હોય છે, તેમની ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી એક નિશ્ચિત ફ્રીક્વન્સી રેન્જ દ્વારા નહીં પણ વિદ્યુત લંબાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. અન્ય RF એપ્લિકેશનો માટે સમાન મૂળભૂત ભૂમિતિને સ્કેલ અથવા સુધારી શકાય છે.
માળખું અને સંચાલન સિદ્ધાંત
એક લાક્ષણિક ઊંધી V એન્ટેનામાં લગભગ સમાન લંબાઈના બે વાહક તત્વો હોય છે, જે ટોચ પર સંતુલિત ફીડ બિંદુ સાથે જોડાયેલા હોય છે. કેન્દ્ર ફીડ બિંદુ માસ્ટ, ટાવર, છતના સપોર્ટ અથવા અન્ય બિન-વાહક માળખા પર માઉન્ટ થયેલ છે, જ્યારે બે તત્વોના છેડા નીચે કરવામાં આવે છે અને ઇન્સ્યુલેટર સાથે સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે.
એન્ટેના સામાન્ય રીતે રેઝોનન્ટ ડાયપોલ તરીકે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. ફીડ પોઈન્ટની નજીક RF પ્રવાહ સૌથી મજબૂત હોય છે અને ધીમે ધીમે ખુલ્લા છેડા તરફ ઘટતો જાય છે. બે તત્વો વિરુદ્ધ તાત્કાલિક દિશાના પ્રવાહો વહન કરે છે, જે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો ઉત્પન્ન કરે છે જે એન્ટેનાના એકંદર રેડિયેશન પેટર્ન બનાવવા માટે ભેગા થાય છે.
ટ્રાવેલિંગ-વેવ એન્ટેનાથી વિપરીત, પરંપરાગત રેઝોનન્ટ ઇન્વર્ટેડ V ડાયપોલ સ્ટેન્ડિંગ-વેવ કરંટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનને સપોર્ટ કરે છે. તેથી તેનું પ્રદર્શન તત્વની લંબાઈ, ફીડ-પોઇન્ટ ઇમ્પિડન્સ, એપેક્સ એંગલ, કંડક્ટર વ્યાસ, ઇન્સ્ટોલેશન ઊંચાઈ અને આસપાસના પદાર્થો દ્વારા ખૂબ પ્રભાવિત થાય છે.
એપેક્સ એંગલ અને ઇન્સ્ટોલેશન ભૂમિતિ
બે એન્ટેના આર્મ વચ્ચેના ખૂણાને એપેક્સ એંગલ અથવા સમાવિષ્ટ કોણ કહેવામાં આવે છે. સામાન્ય વ્યવહારુ રૂપરેખાંકનો આશરે 90° થી 120° ના ખૂણાનો ઉપયોગ કરે છે, જોકે શ્રેષ્ઠ મૂલ્ય ઇચ્છિત આવર્તન, અવબાધ, ઉપલબ્ધ જગ્યા અને ઇચ્છિત રેડિયેશન પેટર્ન પર આધાર રાખે છે.
ટોચનો ખૂણો ઘટાડવાથી આડી ફૂટપ્રિન્ટ ટૂંકી થાય છે, પરંતુ તે બે એન્ટેના આર્મ વચ્ચેના જોડાણમાં પણ ફેરફાર કરે છે. જેમ જેમ આર્મ એકબીજાની નજીક જાય છે, તેમ તેમ ફીડ-પોઇન્ટ ઇમ્પિડન્સ અને રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સી બદલાઈ શકે છે, અને પીક ગેઇન થોડો ઘટાડી શકાય છે.
શિખર સામાન્ય રીતે શક્ય તેટલું ઊંચું અને આસપાસના વાહક માળખાંથી મુક્ત હોવું જોઈએ. એવો કોઈ સાર્વત્રિક નિયમ નથી કે તે એક ચતુર્થાંશ તરંગલંબાઇથી નીચે રહે. તેના બદલે, સ્થાપનની ઊંચાઈ જરૂરી ઊંચાઈ કોણ, પ્રસાર મોડ, ઉપલબ્ધ સપોર્ટ અને જમીનની સ્થિતિ અનુસાર પસંદ કરવી જોઈએ.
વાયરના છેડા પણ સુરક્ષિત રીતે જમીનથી ઉપર અને લોકો, ઇમારતો, વીજળીના તાર અને ધાતુની વસ્તુઓથી દૂર રહેવા જોઈએ.
આવર્તન અને તત્વ લંબાઈ
ઘણા ઇન્વર્ટેડ V એન્ટેના ઇચ્છિત ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી પર અડધા તરંગલંબાઇની નજીક કુલ વાહક લંબાઈ સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. વ્યવહારમાં, ભૌતિક લંબાઈ ઘણીવાર થોડી ગોઠવવામાં આવે છે કારણ કે વાહક વ્યાસ, ઇન્સ્યુલેશન, ઇન્સ્ટોલેશન ઊંચાઈ, ટોચનો કોણ અને નજીકના પદાર્થો રેઝોનન્ટ ફ્રીક્વન્સીને અસર કરે છે.
આશરે મુક્ત-અવકાશ તરંગલંબાઇ આવર્તન સાથે સંબંધિત છે:
[\લેમ્બડા = \ફ્રેક{સી}{એફ}]
ક્યાં:
- (\lambda) એ તરંગલંબાઇ છે;
- (c) પ્રકાશની ગતિ છે;
- (f) એ ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી છે.
આ સમીકરણ પ્રારંભિક અંદાજ પૂરો પાડે છે, પરંતુ અંતિમ એન્ટેના પરિમાણો સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સિમ્યુલેશન અથવા રીટર્ન લોસ અને VSWR ના માપ દ્વારા પુષ્ટિ થયેલ હોવા જોઈએ.
રેડિયેશન પેટર્ન
ઊંધી V એન્ટેનાની રેડિયેશન પેટર્ન આડી અર્ધ-તરંગ દ્વિધ્રુવીય સાથે સંબંધિત છે, પરંતુ તત્વોને નીચે તરફ વાળવાથી ત્રિ-પરિમાણીય ક્ષેત્ર વિતરણમાં ફેરફાર થાય છે.
એક સીધો આડો દ્વિધ્રુવ સામાન્ય રીતે વાયર સુધી પહોળાઈ અને તેના છેડાથી ઊંડા નલ સુધી મહત્તમ કિરણોત્સર્ગ ઉત્પન્ન કરે છે. ઊંધી V રૂપરેખાંકનમાં, નીચે તરફ ઢાળવાળા હાથ આમાંના કેટલાક નલ ભરવાનું વલણ ધરાવે છે, જે વ્યાપક અને ઘણીવાર વધુ સમાન અઝીમુથ કવરેજ બનાવે છે.
તેથી, એન્ટેનાને આપમેળે એક-દિશાત્મક તરીકે વર્ણવવું જોઈએ નહીં. ટોચના ખૂણા, જમીનથી ઉપરની ઊંચાઈ, માટીની લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્યકારી આવર્તનના આધારે, આડી પેટર્ન લગભગ સર્વદિશાત્મક હોઈ શકે છે અથવા મધ્યમ પહોળાઈ દિશા જાળવી શકે છે.
સ્થાપનની ઊંચાઈ પણ ઊંચાઈના પેટર્ન પર મોટો પ્રભાવ પાડે છે. પ્રમાણમાં ઓછું HF ઇન્વર્ટેડ V મજબૂત હાઇ-એંગલ રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે નીયર વર્ટિકલ ઇન્સિડન્સ સ્કાયવેવ કોમ્યુનિકેશન માટે ઉપયોગી થઈ શકે છે. ઊંચી ઇન્સ્ટોલેશન નીચા ટેક-ઓફ એંગલને સપોર્ટ કરી શકે છે જે લાંબા અંતરના સંચાર માટે વધુ યોગ્ય છે.
ધ્રુવીકરણ
સપ્રમાણ ઊંધી V એન્ટેનાને સામાન્ય રીતે મુખ્યત્વે આડી ધ્રુવીકરણ માનવામાં આવે છે કારણ કે બે ઢાળવાળા તત્વોમાંથી આડી વર્તમાન ઘટકો એકબીજાને મજબૂત બનાવે છે.
જોકે, ઢાળવાળા હાથ પણ ઊભી ક્ષેત્ર ઘટકોનો પરિચય કરાવે છે. તેમનું યોગદાન ટોચના ખૂણા, એન્ટેના દિશા, સ્થાપનની ઊંચાઈ, જમીનના પ્રતિબિંબ અને આસપાસના વાતાવરણ પર આધાર રાખે છે. આ કારણોસર, વાસ્તવિક સ્થાપનમાં વાસ્તવિક ધ્રુવીકરણ દરેક દિશામાં સંપૂર્ણપણે આડું ન પણ હોય.
ખોરાક અને અવબાધ મેચિંગ
ઇન્વર્ટેડ V એક સંતુલિત એન્ટેના હોવાથી, તેને સંતુલિત ટ્રાન્સમિશન લાઇનથી ફીડ કરવું અથવા અસંતુલિત કોએક્સિયલ કેબલ સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે યોગ્ય બાલુનનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે.
બાલુન ફીડ લાઇન પર કોમન-મોડ કરંટ ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. યોગ્ય કરંટ નિયંત્રણ વિના, કોએક્સિયલ કેબલ રેડિયેટિંગ સિસ્ટમનો ભાગ બની શકે છે, જેનાથી એન્ટેના અવબાધ, રેડિયેશન પેટર્ન, ધ્રુવીકરણ અને અવાજ પ્રદર્શનમાં ફેરફાર થઈ શકે છે.
ઇનપુટ અવબાધ આનાથી પ્રભાવિત થાય છે:
- ટોચ કોણ
- તત્વની લંબાઈ અને વ્યાસ
- જમીનથી ઊંચાઈ
- જમીન વાહકતા
- નજીકની રચનાઓ
- ફીડ-લાઇન વ્યવસ્થા
- ઓપરેટિંગ આવર્તન
ઇન્સ્ટોલેશન પછી, એન્જિનિયરોએ રીટર્ન લોસ અથવા VSWR માપવા જોઈએ અને તત્વોને ટ્રિમ કરવા જોઈએ અથવા જો જરૂરી હોય તો મેચિંગ નેટવર્કને સમાયોજિત કરવું જોઈએ.
ઇન્વર્ટેડ વી એન્ટેનાના ફાયદા
ઇન્વર્ટેડ V રૂપરેખાંકન ઘણા વ્યવહારુ ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે:
- ફક્ત એક ઉચ્ચ કેન્દ્રીય સપોર્ટની જરૂર છે
- સીધા દ્વિધ્રુવ કરતાં ઓછી આડી જગ્યા રોકે છે
- સરળ અને પ્રમાણમાં ઓછા ખર્ચે બાંધકામ
- પોર્ટેબલ અને ફિક્સ્ડ ઇન્સ્ટોલેશન માટે યોગ્ય
- વ્યાપક અઝીમુથ કવરેજ પૂરું પાડે છે
- સિંગલ-બેન્ડ અથવા મલ્ટિબેન્ડ ઓપરેશન માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે
- HF સંચાર અને NVIS એપ્લિકેશનો માટે ઉપયોગી.
ડિઝાઇન મર્યાદાઓ
એન્ટેનામાં પણ ઘણી મર્યાદાઓ છે:
- ફીડ-પોઇન્ટ અવબાધ શિખર કોણ સાથે બદલાય છે
- સારી રીતે સ્થાપિત આડી દ્વિધ્રુવીય કરતા લાભ થોડો ઓછો હોઈ શકે છે.
- કામગીરી સ્થાપનની ઊંચાઈ અને જમીનની સ્થિતિ પ્રત્યે સંવેદનશીલ છે
- નીચા વાયર છેડા સલામતી અને નુકસાનની ચિંતાઓ ઊભી કરી શકે છે
- નજીકના ધાતુના માળખાં રેડિયેશન પેટર્નને વિકૃત કરી શકે છે
- રેઝોનન્ટ વર્ઝનમાં સામાન્ય રીતે મર્યાદિત ઓપરેટિંગ બેન્ડવિડ્થ હોય છે.
- અયોગ્ય ફીડ-લાઇન રૂટીંગ કોમન-મોડ રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરી શકે છે.
લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો
ઇન્વર્ટેડ V એન્ટેનાનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે નીચેનામાં થાય છે:
- એચએફ રેડિયો સંચાર
- શોર્ટવેવ ટ્રાન્સમિટિંગ અને રિસીવિંગ સિસ્ટમ્સ
- કલાપ્રેમી રેડિયો સ્ટેશનો
- કટોકટી અને ક્ષેત્રીય સંદેશાવ્યવહાર
- નીયર વર્ટિકલ ઇન્સિડન્સ સ્કાયવેવ સિસ્ટમ્સ
- રેડિયો મોનિટરિંગ અને સ્પેક્ટ્રમ અવલોકન
- પોર્ટેબલ કોમ્યુનિકેશન સ્ટેશનો
- એન્ટેના શિક્ષણ, સિમ્યુલેશન અને માપન પ્રયોગો
એન્જિનિયરિંગ મહત્વ
ઇન્વર્ટેડ V એન્ટેના દર્શાવે છે કે એન્ટેના ભૂમિતિમાં પ્રમાણમાં નાનો ફેરફાર કેવી રીતે અવબાધ, ધ્રુવીકરણ, લાભ અને રેડિયેશન કવરેજને અસર કરી શકે છે.
આ સંબંધોને સમજવું ફક્ત વાયર-એન્ટેના ડિઝાઇન માટે જ નહીં, પરંતુ બ્રોડબેન્ડ એન્ટેના, હોર્ન એન્ટેના, એન્ટેના એરે, રડાર સિસ્ટમ્સ અને RF માપન પ્લેટફોર્મના વિકાસ અને મૂલ્યાંકન માટે પણ ઉપયોગી છે.
આરએફ મિસોRF પરીક્ષણ, સંદેશાવ્યવહાર, રડાર, એન્ટેના માપન અને સિસ્ટમ એકીકરણ માટે એન્ટેના અને માઇક્રોવેવ ઘટક ઉકેલો પૂરા પાડે છે. મૂળભૂત એન્ટેના સિદ્ધાંતની સ્પષ્ટ સમજ એન્જિનિયરોને યોગ્ય ઉત્પાદનો પસંદ કરવામાં અને ફ્રીક્વન્સી રેન્જ, ગેઇન, ધ્રુવીકરણ, બીમવિડ્થ, VSWR અને રેડિયેશન-પેટર્ન પ્રદર્શનનું યોગ્ય રીતે મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ કરે છે.
એન્ટેના વિશે વધુ જાણવા માટે, કૃપા કરીને મુલાકાત લો:
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૭-૨૦૨૬
