મુખ્ય

એન્ટેનાનું અસરકારક છિદ્ર

એન્ટેનાની પ્રાપ્ત શક્તિની ગણતરી કરતું એક ઉપયોગી પરિમાણ છેઅસરકારક વિસ્તારઅથવાઅસરકારક છિદ્ર.ધારો કે રીસીવ એન્ટેના જેવું જ ધ્રુવીકરણ સાથેનું પ્લેન વેવ એ એન્ટેના પરની ઘટના છે.વધુમાં ધારો કે તરંગ એન્ટેના તરફ એન્ટેનાની મહત્તમ રેડિયેશનની દિશામાં મુસાફરી કરી રહ્યું છે (જે દિશાથી સૌથી વધુ શક્તિ પ્રાપ્ત થશે).

પછી ધઅસરકારક છિદ્રપેરામીટર આપેલ પ્લેન વેવમાંથી કેટલી પાવર કેપ્ચર થાય છે તેનું વર્ણન કરે છે.દોpપ્લેન વેવની પાવર ડેન્સિટી (W/m^2 માં) બનો.જોP_tએન્ટેનાના રીસીવરને ઉપલબ્ધ એન્ટેના ટર્મિનલ્સ પર પાવર (વોટ્સમાં) રજૂ કરે છે, પછી:

2

તેથી, અસરકારક વિસ્તાર ફક્ત પ્લેન તરંગમાંથી કેટલી શક્તિ કેપ્ચર કરવામાં આવે છે અને એન્ટેના દ્વારા વિતરિત કરવામાં આવે છે તે દર્શાવે છે.આ ક્ષેત્ર એન્ટેના (ઓહમિક નુકસાન, ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન, વગેરે) ના આંતરિક નુકસાનમાં પરિબળ છે.

કોઈપણ એન્ટેનાના પીક એન્ટેના ગેઈન (જી)ના સંદર્ભમાં અસરકારક છિદ્ર માટેનો સામાન્ય સંબંધ આના દ્વારા આપવામાં આવે છે:

3

અસરકારક બાકોરું અથવા અસરકારક વિસ્તાર વાસ્તવિક એન્ટેના પર આપેલ અસરકારક બાકોરું સાથે જાણીતા એન્ટેના સાથે સરખામણી કરીને અથવા માપેલ લાભ અને ઉપરોક્ત સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી દ્વારા માપી શકાય છે.

પ્લેન વેવમાંથી પ્રાપ્ત શક્તિની ગણતરી કરવા માટે અસરકારક બાકોરું ઉપયોગી ખ્યાલ હશે.આને ક્રિયામાં જોવા માટે, Friis ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલાના આગલા વિભાગ પર જાઓ.

ફ્રાઈસ ટ્રાન્સમિશન સમીકરણ

આ પૃષ્ઠ પર, અમે એન્ટેના સિદ્ધાંતમાંના એક સૌથી મૂળભૂત સમીકરણો રજૂ કરીએ છીએ,Friis ટ્રાન્સમિશન સમીકરણ.ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ઇક્વેશનનો ઉપયોગ એક એન્ટેના (ગેઇન સાથે)માંથી મળેલી શક્તિની ગણતરી કરવા માટે થાય છે.G1), જ્યારે બીજા એન્ટેનાથી પ્રસારિત થાય છે (ગેઇન સાથેG2), અંતર દ્વારા અલગR, અને આવર્તન પર કાર્ય કરે છેfઅથવા તરંગલંબાઇ લેમ્બડા.આ પૃષ્ઠ બે વાર વાંચવા યોગ્ય છે અને તે સંપૂર્ણ રીતે સમજવું જોઈએ.

ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલાનું વ્યુત્પન્ન

ફ્રાઈસ સમીકરણની વ્યુત્પત્તિ શરૂ કરવા માટે, અંતરથી અલગ થયેલ ખાલી જગ્યામાં બે એન્ટેના (નજીકમાં કોઈ અવરોધો નથી) ધ્યાનમાં લો.R:

4

ધારો કે () કુલ પાવરના વોટ્સ ટ્રાન્સમિટ એન્ટેનાને વિતરિત કરવામાં આવે છે.આ ક્ષણ માટે, માની લો કે ટ્રાન્સમિટ એન્ટેના સર્વદિશાત્મક, લોસલેસ છે અને પ્રાપ્ત એન્ટેના ટ્રાન્સમિટ એન્ટેનાના દૂરના ક્ષેત્રમાં છે.પછી પાવર ઘનતાp(ચોરસ મીટર દીઠ વોટ્સમાં) અંતરે પ્રાપ્ત એન્ટેના પર પ્લેન તરંગની ઘટનાRટ્રાન્સમિટ એન્ટેના દ્વારા આપવામાં આવે છે:

41bd284bf819e176ae631950cd267f7

આકૃતિ 1. ટ્રાન્સમિટ (Tx) અને પ્રાપ્ત (Rx) એન્ટેના દ્વારા અલગR.

5

જો ટ્રાન્સમિટ એન્ટેનામાં ( ) દ્વારા આપવામાં આવેલ રીસીવ એન્ટેનાની દિશામાં એન્ટેના ગેઇન હોય, તો ઉપરનું પાવર ડેન્સિટી સમીકરણ બને છે:

2
6

વાસ્તવિક એન્ટેનાની દિશા અને નુકસાનમાં ગેઇન ટર્મ પરિબળો.હવે ધારો કે રીસીવ એન્ટેના દ્વારા આપવામાં આવેલ અસરકારક બાકોરું છે().પછી આ એન્ટેના ( ) દ્વારા પ્રાપ્ત શક્તિ આના દ્વારા આપવામાં આવે છે:

4
3
7

કોઈપણ એન્ટેના માટે અસરકારક બાકોરું પણ આ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે:

8

પરિણામી પ્રાપ્ત શક્તિ આ રીતે લખી શકાય છે:

9

સમીકરણ1

આ ફ્રાઈસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલા તરીકે ઓળખાય છે.તે ફ્રી સ્પેસ પાથ લોસ, એન્ટેના ગેઇન્સ અને તરંગલંબાઇને પ્રાપ્ત અને ટ્રાન્સમિટ પાવર્સ સાથે સંબંધિત છે.આ એન્ટેના સિદ્ધાંતમાં મૂળભૂત સમીકરણો પૈકીનું એક છે, અને તે યાદ રાખવું જોઈએ (તેમજ ઉપરની વ્યુત્પત્તિ).

ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન સમીકરણનું બીજું ઉપયોગી સ્વરૂપ સમીકરણ [2] માં આપવામાં આવ્યું છે.તરંગલંબાઇ અને આવર્તન f પ્રકાશ c ની ગતિથી સંબંધિત હોવાથી (આવર્તન પૃષ્ઠનો પ્રસ્તાવના જુઓ), આવર્તનની દ્રષ્ટિએ અમારી પાસે ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલા છે:

10

સમીકરણ2

સમીકરણ [2] બતાવે છે કે ઉચ્ચ આવર્તન પર વધુ શક્તિ ગુમાવે છે.આ Friis ટ્રાન્સમિશન સમીકરણનું મૂળભૂત પરિણામ છે.આનો અર્થ એ છે કે ઉલ્લેખિત લાભો સાથે એન્ટેના માટે, ઓછી ફ્રીક્વન્સીઝ પર ઊર્જા ટ્રાન્સફર સૌથી વધુ હશે.પ્રાપ્ત શક્તિ અને પ્રસારિત શક્તિ વચ્ચેના તફાવતને પાથ લોસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.બીજી રીતે કહ્યું, ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ઇક્વેશન કહે છે કે ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ માટે પાથનું નુકસાન વધારે છે.ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલામાંથી આ પરિણામનું મહત્વ વધારે પડતું કહી શકાય નહીં.આ કારણે જ મોબાઈલ ફોન સામાન્ય રીતે 2 ગીગાહર્ટ્ઝથી ઓછી ઝડપે કામ કરે છે.ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર વધુ ફ્રીક્વન્સી સ્પેક્ટ્રમ ઉપલબ્ધ હોઈ શકે છે, પરંતુ સંકળાયેલ પાથ નુકશાન ગુણવત્તા સ્વાગતને સક્ષમ કરશે નહીં.ફ્રિસ ટ્રાન્સમિશન સમીકરણના વધુ પરિણામ તરીકે, ધારો કે તમને 60 ગીગાહર્ટ્ઝ એન્ટેના વિશે પૂછવામાં આવે છે.આ આવર્તન ખૂબ ઊંચી છે તે નોંધીને, તમે કહી શકો છો કે લાંબા અંતરના સંદેશાવ્યવહાર માટે પાથની ખોટ ખૂબ ઊંચી હશે - અને તમે એકદમ સાચા છો.ખૂબ ઊંચી ફ્રીક્વન્સીઝ પર (60 GHz ને ક્યારેક mm (મિલિમીટર તરંગ) પ્રદેશ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે), પાથની ખોટ ખૂબ ઊંચી હોય છે, તેથી માત્ર બિંદુ-થી-બિંદુ સંચાર શક્ય છે.આ ત્યારે થાય છે જ્યારે રીસીવર અને ટ્રાન્સમીટર એક જ રૂમમાં હોય અને એકબીજાની સામે હોય.ફ્રાઈસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલાના વધુ પરિણામ તરીકે, શું તમને લાગે છે કે મોબાઈલ ફોન ઓપરેટર્સ નવા LTE (4G) બેન્ડ વિશે ખુશ છે, જે 700MHz પર કામ કરે છે?જવાબ હા છે: પરંપરાગત રીતે જે એન્ટેના ચાલે છે તેના કરતાં આ નીચી આવર્તન છે, પરંતુ સમીકરણ [2] પરથી, અમે નોંધીએ છીએ કે પાથની ખોટ પણ ઓછી હશે.આથી, તેઓ આ ફ્રીક્વન્સી સ્પેક્ટ્રમ સાથે "વધુ ગ્રાઉન્ડ કવર" કરી શકે છે, અને વેરિઝોન વાયરલેસ એક્ઝિક્યુટિવએ તાજેતરમાં આને "ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સ્પેક્ટ્રમ" તરીકે ઓળખાવ્યું છે, ચોક્કસ આ કારણોસર.બાજુની નોંધ: બીજી બાજુ, સેલ ફોન ઉત્પાદકોએ કોમ્પેક્ટ ઉપકરણમાં મોટી તરંગલંબાઇ સાથે એન્ટેના ફિટ કરવી પડશે (નીચી આવર્તન = મોટી તરંગલંબાઇ), તેથી એન્ટેના ડિઝાઇનરનું કામ થોડું વધુ જટિલ બન્યું!

અંતે, જો એન્ટેના ધ્રુવીકરણ સાથે મેળ ખાતા ન હોય, તો ઉપરોક્ત પ્રાપ્ત શક્તિને ધ્રુવીકરણ નુકશાન પરિબળ (PLF) દ્વારા ગુણાકાર કરી શકાય છે જેથી આ મેળ ખાતી ન હોય.ઉપરોક્ત સમીકરણ [2] ને સામાન્યકૃત ફ્રીસ ટ્રાન્સમિશન ફોર્મ્યુલા બનાવવા માટે બદલી શકાય છે, જેમાં ધ્રુવીકરણ મિસમેચનો સમાવેશ થાય છે:

11

સમીકરણ3


પોસ્ટ સમય: જાન્યુઆરી-08-2024

પ્રોડક્ટ ડેટાશીટ મેળવો