સમાચાર - હેલિકલ એન્ટેના: બ્રોડબેન્ડ પરિપત્ર ધ્રુવીકરણ માટે આદર્શ પસંદગી

અસર્પાકાર એન્ટેનાવાયર એન્ટેનાનું એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ છે, જે તેની સર્પાકાર આકારની રચના દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તે VHF અને UHF બેન્ડ માટે યોગ્ય બ્રોડબેન્ડ એન્ટેના છે.

હેલિકલ એન્ટેના લગભગ 30 MHz થી 3 GHz ની ફ્રીક્વન્સી રેન્જ પર કાર્ય કરે છે, જે મુખ્યત્વે VHF અને UHF બેન્ડને આવરી લે છે.

સર્પાકાર એન્ટેનાના બાંધકામ અને કાર્યકારી સિદ્ધાંતો

સર્પાકાર એન્ટેના એક વાહકને સર્પાકાર આકારમાં ફેરવીને અને ફીડલાઇન દ્વારા તેને ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે જોડીને બનાવવામાં આવે છે. એક સરળ રચના સાથે, તે કુદરતી રીતે ગોળાકાર ધ્રુવીકૃત તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે અને ઉપગ્રહ રિલે સિસ્ટમ્સ જેવા બહારની દુનિયાના સંદેશાવ્યવહારમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઉપરોક્ત આકૃતિ ઉપગ્રહ સંદેશાવ્યવહાર માટે વપરાતી સર્પાકાર એન્ટેના સિસ્ટમ બતાવે છે. આવા એન્ટેનાને સામાન્ય રીતે બહાર સ્થાપન માટે પૂરતી જગ્યાની જરૂર પડે છે.

સર્પિલ એન્ટેનામાં જાડા તાંબાના વાયર અથવા હેલિક્સ આકારના ટ્યુબિંગનો કોઇલ હોય છે, જે સપાટ ધાતુના ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે જોડાણમાં કાર્ય કરે છે. હેલિક્સનો એક છેડો કોએક્સિયલ કેબલના મધ્ય વાહક સાથે જોડાયેલ છે, જ્યારે બાહ્ય વાહક ગ્રાઉન્ડ પ્લેન સાથે જોડાયેલ છે.

ઉપરોક્ત છબી સર્પાકાર એન્ટેનાની રચના દર્શાવે છે, તેના ઘટકોના વિગતવાર દૃશ્ય સાથે.

સર્પાકાર એન્ટેનાની રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓ મુખ્યત્વે હેલિક્સ વ્યાસ, વળાંકો (પિચ) વચ્ચેનું અંતર અને પિચ એંગલ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

પિચ એંગલને હેલિક્સ તરફના ટેન્જેન્ટ અને હેલિક્સ અક્ષ તરફના સામાન્ય સમતલ વચ્ચેના ખૂણા તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને તે આના દ્વારા આપવામાં આવે છે:

ક્યાં:

•D એ હેલિક્સનો વ્યાસ છે

•S એ પિચ છે (બાજુના વળાંકો વચ્ચે કેન્દ્રથી કેન્દ્રનું અંતર)

•α એ પિચ એંગલ છે

ઓપરેશન મોડ

સર્પાકાર એન્ટેના બે પ્રાથમિક સ્થિતિઓમાં કાર્ય કરે છે:

•સામાન્ય સ્થિતિ (જેને લંબ કિરણોત્સર્ગ સ્થિતિ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે)

•અક્ષીય મોડ (જેને એન્ડ-ફાયર મોડ અથવા બીમ રેડિયેશન મોડ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે)

દરેક મોડ નીચે વિગતવાર વર્ણવેલ છે.

સામાન્ય રેડિયેશન મોડમાં, રેડિયેટેડ ફીલ્ડ હેલિક્સ અક્ષ પર લંબ હોય છે, અને રેડિયેટેડ તરંગ ગોળાકાર રીતે ધ્રુવીકરણ પામે છે. આ મોડ ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે હેલિક્સ પરિમાણો તરંગલંબાઇની તુલનામાં નાના હોય છે. આ કિસ્સામાં, હેલિકલ એન્ટેનાની રેડિયેશન લાક્ષણિકતાઓને ટૂંકા દ્વિધ્રુવીય એન્ટેના અને લૂપ એન્ટેનાના સંયોજન તરીકે ગણી શકાય.

ઉપરોક્ત આકૃતિ સામાન્ય સ્થિતિમાં કાર્યરત સ્પાઇરલ એન્ટેનાના રેડિયેશન પેટર્નને દર્શાવે છે.

આ મોડ હેલિક્સ વ્યાસ D અને વળાંક S વચ્ચેના અંતર દ્વારા નક્કી થાય છે. આ ઓપરેટિંગ મોડના ગેરફાયદામાં ઓછી રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા અને સાંકડી બેન્ડવિડ્થનો સમાવેશ થાય છે; તેથી, વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં તેનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.

અક્ષીય સ્થિતિ

અક્ષીય કિરણોત્સર્ગ સ્થિતિમાં, રેડિયેટેડ ક્ષેત્ર હેલિક્સ અક્ષ સાથે અંતિમ-અગ્નિ લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવે છે, અને રેડિયેટેડ તરંગ ગોળાકાર અથવા લગભગ ગોળાકાર રીતે ધ્રુવીકૃત હોય છે. આ સ્થિતિ ત્યારે પ્રાપ્ત થાય છે જ્યારે હેલિક્સ પરિઘ એક તરંગલંબાઇ (λ) ના ક્રમમાં વધારવામાં આવે છે અને વળાંકો વચ્ચેનું અંતર લગભગ λ/4 હોય છે. આ પરિસ્થિતિઓમાં, રેડિયેશન પેટર્ન દિશાત્મક લાક્ષણિકતાઓ સાથે ધરી સાથે પહોળી હોય છે, અને બાજુના લોબ્સ ધરીથી ઓફસેટ ખૂણા પર દેખાય છે.

ઉપરોક્ત આકૃતિ અક્ષીય સ્થિતિમાં કાર્યરત સ્પાઇરલ એન્ટેનાના રેડિયેશન પેટર્નને દર્શાવે છે.

જ્યારે એન્ટેના જમણા હાથના ગોળાકાર ધ્રુવીકૃત (RHCP) તરંગો માટે રચાયેલ હોય છે, ત્યારે તે ડાબા હાથના ગોળાકાર ધ્રુવીકૃત (LHCP) તરંગો પ્રાપ્ત કરશે નહીં, અને ઊલટું. આ ઓપરેટિંગ મોડ અમલમાં મૂકવા માટે સરળ છે અને વ્યવહારિક એપ્લિકેશનોમાં વધુ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સર્પાકાર એન્ટેનાના મુખ્ય ફાયદા નીચે મુજબ છે:

•સરળ રચના અને ડિઝાઇન કરવામાં સરળ

•ઉચ્ચ દિશાત્મકતા

• વિશાળ બેન્ડવિડ્થ

•ગોળાકાર ધ્રુવીકરણ માટે સક્ષમ

• HF અને VHF બેન્ડ માટે યોગ્ય

સર્પાકાર એન્ટેનાના મુખ્ય ઉપયોગો નીચે મુજબ છે:

• VHF સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અને રિસેપ્શન માટે સિંગલ હેલિકલ એન્ટેના અથવા તેમના એરેનો ઉપયોગ થાય છે.

•ઉપગ્રહ અને ઊંડા અવકાશ ચકાસણી સંચાર પ્રણાલીઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

•બેલિસ્ટિક મિસાઇલો, ઉપગ્રહો અને પૃથ્વી સ્ટેશનો વચ્ચે ટેલિમેટ્રી લિંક્સમાં લાગુ.

• ચંદ્ર અને પૃથ્વી વચ્ચે વાતચીત સ્થાપિત કરવા માટે વપરાય છે

• રેડિયો ખગોળશાસ્ત્રના કાર્યક્રમોમાં પણ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે