સમાચાર - કેટલાક સામાન્ય એન્ટેનાનો પરિચય અને વર્ગીકરણ

1. એન્ટેનાનો પરિચય
એન્ટેના એ ફ્રી સ્પેસ અને ટ્રાન્સમિશન લાઇન વચ્ચેનું સંક્રમણ માળખું છે, જેમ કે આકૃતિ 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ટ્રાન્સમિશન લાઇન કોક્સિયલ લાઇન અથવા હોલો ટ્યુબ (વેવગાઇડ) ના સ્વરૂપમાં હોઈ શકે છે, જેનો ઉપયોગ સ્ત્રોતમાંથી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઊર્જાને પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે. એન્ટેના, અથવા એન્ટેનાથી રીસીવર સુધી. પહેલાનું ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેના છે, અને બાદમાં રિસિવિંગ એન્ટેના છે.

આકૃતિ 1 ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક એનર્જી ટ્રાન્સમિશન પાથ (સ્રોત-ટ્રાન્સમિશન લાઇન-એન્ટેના-મુક્ત જગ્યા)

આકૃતિ 1 ના ટ્રાન્સમિશન મોડમાં એન્ટેના સિસ્ટમનું પ્રસારણ આકૃતિ 2 માં બતાવ્યા પ્રમાણે થેવેનિન સમકક્ષ દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જ્યાં સ્ત્રોતને આદર્શ સિગ્નલ જનરેટર દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે, ટ્રાન્સમિશન લાઇન લાક્ષણિકતા અવબાધ Zc સાથેની રેખા દ્વારા રજૂ થાય છે, અને એન્ટેના લોડ ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] દ્વારા રજૂ થાય છે. લોડ રેઝિસ્ટન્સ RL એન્ટેના સ્ટ્રક્ચર સાથે સંકળાયેલ વહન અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, જ્યારે Rr એ એન્ટેનાના રેડિયેશન રેઝિસ્ટન્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને એન્ટેના રેડિયેશન સાથે સંકળાયેલા અવબાધના કાલ્પનિક ભાગને રજૂ કરવા માટે રિએક્ટન્સ XA નો ઉપયોગ થાય છે. આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં, સિગ્નલ સ્ત્રોત દ્વારા ઉત્પન્ન થતી તમામ ઊર્જાને રેડિયેશન રેઝિસ્ટન્સ આરઆરમાં ટ્રાન્સફર થવી જોઈએ, જેનો ઉપયોગ એન્ટેનાની રેડિયેશન ક્ષમતા દર્શાવવા માટે થાય છે. જો કે, પ્રેક્ટિકલ એપ્લીકેશનમાં, ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને એન્ટેનાની લાક્ષણિકતાઓને કારણે વાહક-ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન, તેમજ ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને એન્ટેના વચ્ચેના પ્રતિબિંબ (અસંગતતા)ને કારણે થતા નુકસાન છે. સ્ત્રોતની આંતરિક અવબાધને ધ્યાનમાં રાખીને અને ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને પ્રતિબિંબ (અમેચ) નુકસાનને અવગણીને, એન્ટેનાને કોન્જુગેટ મેચિંગ હેઠળ મહત્તમ શક્તિ પ્રદાન કરવામાં આવે છે.

આકૃતિ 2

ટ્રાન્સમિશન લાઇન અને એન્ટેના વચ્ચે મેળ ખાતી ન હોવાને કારણે, ઇન્ટરફેસમાંથી પ્રતિબિંબિત તરંગને સ્થાયી તરંગ બનાવવા માટે સ્રોતથી એન્ટેના સુધીની ઘટના તરંગ સાથે સુપરઇમ્પોઝ કરવામાં આવે છે, જે ઊર્જા એકાગ્રતા અને સંગ્રહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને એક લાક્ષણિક રેઝોનન્ટ ઉપકરણ છે. લાક્ષણિક સ્ટેન્ડિંગ વેવ પેટર્ન આકૃતિ 2 માં ડોટેડ લાઇન દ્વારા બતાવવામાં આવી છે. જો એન્ટેના સિસ્ટમ યોગ્ય રીતે ડિઝાઇન કરવામાં આવી ન હોય, તો ટ્રાન્સમિશન લાઇન વેવગાઇડ અને એનર્જી ટ્રાન્સમિશન ડિવાઇસ તરીકેની જગ્યાએ મોટા પ્રમાણમાં ઊર્જા સંગ્રહ તત્વ તરીકે કાર્ય કરી શકે છે.
ટ્રાન્સમિશન લાઇન, એન્ટેના અને સ્ટેન્ડિંગ વેવ્સને કારણે થતા નુકસાન અનિચ્છનીય છે. લો-લોસ ટ્રાન્સમિશન લાઈનો પસંદ કરીને લાઈન લોસ ઘટાડી શકાય છે, જ્યારે આકૃતિ 2 માં RL દ્વારા દર્શાવવામાં આવેલ નુકશાન પ્રતિકાર ઘટાડીને એન્ટેનાનું નુકસાન ઘટાડી શકાય છે. સ્ટેન્ડિંગ વેવ્સ ઘટાડી શકાય છે અને લાઈનમાં ઉર્જાનો સંગ્રહ ઘટાડી શકાય છે. લાઇનના લાક્ષણિક અવબાધ સાથે એન્ટેના (લોડ).
વાયરલેસ સિસ્ટમ્સમાં, ઊર્જા પ્રાપ્ત કરવા અથવા પ્રસારિત કરવા ઉપરાંત, સામાન્ય રીતે અમુક દિશાઓમાં રેડિયેટેડ ઊર્જાને વધારવા અને અન્ય દિશામાં રેડિયેટેડ ઊર્જાને દબાવવા માટે એન્ટેનાની જરૂર પડે છે. તેથી, તપાસ ઉપકરણો ઉપરાંત, એન્ટેનાનો ઉપયોગ દિશાસૂચક ઉપકરણો તરીકે પણ થવો જોઈએ. ચોક્કસ જરૂરિયાતો પૂરી કરવા માટે એન્ટેના વિવિધ સ્વરૂપોમાં હોઈ શકે છે. તે વાયર, બાકોરું, પેચ, એલિમેન્ટ એસેમ્બલી (એરે), રિફ્લેક્ટર, લેન્સ વગેરે હોઈ શકે છે.

વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સમાં, એન્ટેના એ સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઘટકોમાંનું એક છે. સારી એન્ટેના ડિઝાઇન સિસ્ટમ આવશ્યકતાઓને ઘટાડી શકે છે અને એકંદર સિસ્ટમ પ્રભાવને સુધારી શકે છે. ઉત્તમ ઉદાહરણ ટેલિવિઝન છે, જ્યાં ઉચ્ચ-પ્રદર્શન એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરીને બ્રોડકાસ્ટ રિસેપ્શનને સુધારી શકાય છે. એન્ટેના એ સંદેશાવ્યવહાર પ્રણાલી માટે છે જે આંખો મનુષ્ય માટે છે.

2. એન્ટેના વર્ગીકરણ
1. વાયર એન્ટેના
વાયર એન્ટેના એ એન્ટેનાના સૌથી સામાન્ય પ્રકારોમાંનું એક છે કારણ કે તે લગભગ દરેક જગ્યાએ જોવા મળે છે - કાર, ઇમારતો, જહાજો, એરોપ્લેન, અવકાશયાન વગેરે. વાયર એન્ટેનાના વિવિધ આકાર હોય છે, જેમ કે સીધી રેખા (દ્વિધ્રુવ), લૂપ, સર્પાકાર, આકૃતિ 3 માં બતાવ્યા પ્રમાણે. લૂપ એન્ટેના માત્ર ગોળાકાર હોવા જરૂરી નથી. તેઓ લંબચોરસ, ચોરસ, અંડાકાર અથવા અન્ય કોઈપણ આકાર હોઈ શકે છે. ગોળાકાર એન્ટેના તેની સરળ રચનાને કારણે સૌથી સામાન્ય છે.

આકૃતિ 3

2. છિદ્ર એન્ટેના
એન્ટેનાના વધુ જટિલ સ્વરૂપોની વધતી માંગ અને ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝના ઉપયોગને કારણે એપરચર એન્ટેના વધુ ભૂમિકા ભજવી રહ્યા છે. છિદ્ર એન્ટેનાના કેટલાક સ્વરૂપો (પિરામિડલ, શંકુ આકારના અને લંબચોરસ હોર્ન એન્ટેના) આકૃતિ 4 માં બતાવવામાં આવ્યા છે. આ પ્રકારના એન્ટેના વિમાન અને અવકાશયાન એપ્લિકેશન માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે કારણ કે તે વિમાન અથવા અવકાશયાનના બાહ્ય શેલ પર ખૂબ જ અનુકૂળ રીતે માઉન્ટ કરી શકાય છે. વધુમાં, તેમને કઠોર વાતાવરણથી બચાવવા માટે ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીના સ્તરથી આવરી લેવામાં આવી શકે છે.

આકૃતિ 4

3. માઇક્રોસ્ટ્રીપ એન્ટેના
માઈક્રોસ્ટ્રીપ એન્ટેના 1970ના દાયકામાં ખૂબ જ લોકપ્રિય બન્યા હતા, મુખ્યત્વે સેટેલાઇટ એપ્લિકેશન માટે. એન્ટેનામાં ડાઇલેક્ટ્રિક સબસ્ટ્રેટ અને મેટલ પેચનો સમાવેશ થાય છે. મેટલ પેચમાં ઘણાં વિવિધ આકારો હોઈ શકે છે, અને આકૃતિ 5 માં બતાવેલ લંબચોરસ પેચ એન્ટેના સૌથી સામાન્ય છે. માઈક્રોસ્ટ્રીપ એન્ટેના ઓછી પ્રોફાઈલ ધરાવે છે, પ્લેનર અને નોન-પ્લાનર સપાટીઓ માટે યોગ્ય છે, ઉત્પાદન માટે સરળ અને સસ્તું છે, જ્યારે કઠોર સપાટી પર માઉન્ટ કરવામાં આવે છે ત્યારે ઉચ્ચ મજબૂતાઈ ધરાવે છે અને MMIC ડિઝાઇન સાથે સુસંગત છે. તેઓ એરક્રાફ્ટ, અવકાશયાન, ઉપગ્રહો, મિસાઇલો, કાર અને મોબાઇલ ઉપકરણોની સપાટી પર માઉન્ટ કરી શકાય છે અને સુસંગત રીતે ડિઝાઇન કરી શકાય છે.

આકૃતિ 5

4. એરે એન્ટેના
ઘણી એપ્લિકેશનો દ્વારા જરૂરી કિરણોત્સર્ગ લાક્ષણિકતાઓ એક એન્ટેના તત્વ દ્વારા પ્રાપ્ત કરી શકાતી નથી. એન્ટેના એરે એક અથવા વધુ ચોક્કસ દિશામાં મહત્તમ રેડિયેશન ઉત્પન્ન કરવા માટે સંશ્લેષિત તત્વોમાંથી રેડિયેશન બનાવી શકે છે, એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ આકૃતિ 6 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

આકૃતિ 6

5. રિફ્લેક્ટર એન્ટેના
અવકાશ સંશોધનની સફળતાને કારણે એન્ટેના સિદ્ધાંતનો ઝડપી વિકાસ થયો છે. અતિ-લાંબા-અંતરના સંદેશાવ્યવહારની જરૂરિયાતને કારણે, લાખો માઇલ દૂરના સિગ્નલોને પ્રસારિત કરવા અને પ્રાપ્ત કરવા માટે અત્યંત ઉચ્ચ-ગેઇન એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે. આ એપ્લિકેશનમાં, સામાન્ય એન્ટેના સ્વરૂપ એ આકૃતિ 7 માં દર્શાવેલ પેરાબોલિક એન્ટેના છે. આ પ્રકારના એન્ટેનાનો વ્યાસ 305 મીટર કે તેથી વધુ હોય છે, અને લાખો સિગ્નલોને પ્રસારિત કરવા અથવા પ્રાપ્ત કરવા માટે જરૂરી ઉચ્ચ લાભ પ્રાપ્ત કરવા માટે આટલું મોટું કદ જરૂરી છે. માઇલ દૂર. પરાવર્તકનું બીજું સ્વરૂપ કોર્નર રિફ્લેક્ટર છે, જેમ કે આકૃતિ 7 (c) માં બતાવ્યા પ્રમાણે.

આકૃતિ 7

6. લેન્સ એન્ટેના
લેન્સનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ઘટના વિખરાયેલી ઉર્જાને અનિચ્છનીય કિરણોત્સર્ગ દિશાઓમાં ફેલાતા અટકાવવા માટે થાય છે. લેન્સની ભૂમિતિને યોગ્ય રીતે બદલીને અને યોગ્ય સામગ્રી પસંદ કરીને, તેઓ વિભિન્ન ઊર્જાના વિવિધ સ્વરૂપોને સમતલ તરંગોમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે. તેનો ઉપયોગ મોટાભાગની એપ્લિકેશનો જેમ કે પેરાબોલિક રિફ્લેક્ટર એન્ટેનામાં કરી શકાય છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર, અને નીચી ફ્રીક્વન્સીઝ પર તેમનું કદ અને વજન ખૂબ મોટું થઈ જાય છે. લેન્સ એન્ટેનાને તેમની બાંધકામ સામગ્રી અથવા ભૌમિતિક આકારો અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જેમાંથી કેટલાક આકૃતિ 8 માં દર્શાવેલ છે.