લૂપ એન્ટેના: પ્રકારો, કાર્યકારી સિદ્ધાંત, રેડિયેશન પેટર્ન અને એપ્લિકેશનો

ફીડિંગ, ટ્યુનિંગ અને ઇમ્પિડન્સ મેચિંગ

લૂપ એન્ટેનાનો ઇનપુટ અવબાધ તેના વિદ્યુત કદ પર ઘણો આધાર રાખે છે.

એક નાનો લૂપ સામાન્ય રીતે ઇન્ડક્ટિવ રિએક્ટન્સ અને ઓછો રેડિયેશન પ્રતિકાર રજૂ કરે છે. જરૂરી આવૃત્તિ પર રેઝોનન્ટ સર્કિટ બનાવવા માટે ચલ અથવા સ્થિર કેપેસિટરને કનેક્ટ કરી શકાય છે. ટ્રાન્સફોર્મર કપ્લીંગ, ગામા મેચિંગ, કેપેસિટીવ કપ્લીંગ અથવા સક્રિય એમ્પ્લીફાયર સર્કિટનો ઉપયોગ એન્ટેનાને રીસીવર અથવા 50-ઓહ્મ RF સિસ્ટમ સાથે ઇન્ટરફેસ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે.

ટ્રાન્સમિટિંગ એપ્લિકેશન્સ માટે, કંડક્ટર લોસ, કેપેસિટર લોસ અને કરંટ-હેન્ડલિંગ ક્ષમતા પર કાળજીપૂર્વક વિચારણા કરવાની જરૂર છે. ઇનપુટ પાવર મધ્યમ દેખાય ત્યારે પણ ટ્યુન કરેલા લૂપમાં ઉચ્ચ પરિભ્રમણ કરંટ આવી શકે છે.

મોટા રેઝોનન્ટ લૂપ્સમાં રેડિયેશન પ્રતિકાર વધારે હોય છે પરંતુ તેમ છતાં તેમને યોગ્ય ફીડ પ્લેસમેન્ટ અને અવબાધ પરિવર્તનની જરૂર પડે છે. ફીડ કેબલને રેડિયેટિંગ સિસ્ટમનો ભાગ બનતા અટકાવવા માટે સંતુલિત ફીડિંગ અથવા બાલુનની જરૂર પડી શકે છે.

લૂપનો આકાર અને વળાંકોની સંખ્યા

લૂપ એન્ટેના સંપૂર્ણ ગોળાકાર હોવું જરૂરી નથી. ગોળાકાર, ચોરસ અને લંબચોરસ લૂપ્સ સૌથી સામાન્ય છે કારણ કે તે ગણતરી અને ઉત્પાદનમાં પ્રમાણમાં સરળ છે.

બહુવિધ વળાંકો ઉમેરવાથી પ્રેરિત પ્રાપ્ત વોલ્ટેજ અને ઇન્ડક્ટન્સ વધે છે. જોકે, તે વાહક નુકશાન, વિતરિત કેપેસીટન્સ અને સ્વ-રેઝોનન્સ અસરોમાં પણ વધારો કરે છે. વધુ વળાંકો આપમેળે વધુ સારું બ્રોડબેન્ડ પ્રદર્શન ઉત્પન્ન કરતા નથી.

ફેરાઇટ સળિયા અથવા ચુંબકીય કોરોનો ઉપયોગ ઘણીવાર કોમ્પેક્ટ MF અને AM રીસીવિંગ એન્ટેનામાં થાય છે. ચુંબકીય સામગ્રી વિન્ડિંગ દ્વારા ચુંબકીય પ્રવાહને કેન્દ્રિત કરે છે, જે ભૌતિક રીતે નાના માળખાને ઉપયોગી રીસીવિંગ સંવેદનશીલતા પ્રદાન કરવા દે છે.

ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝ પર, પ્રિન્ટેડ લૂપ્સ, માઇક્રોસ્ટ્રીપ લૂપ્સ અને ઇન્ટિગ્રેટેડ લૂપ સ્ટ્રક્ચર્સ સીધા RFID, વાયરલેસ સેન્સિંગ, કોમ્યુનિકેશન ટર્મિનલ્સ અને RF માપન ઉપકરણો માટે સર્કિટ બોર્ડ પર બનાવી શકાય છે.

લૂપ એન્ટેનાના ફાયદા

લૂપ એન્ટેના ઘણા વ્યવહારુ ફાયદાઓ આપે છે:

• કોમ્પેક્ટ યાંત્રિક માળખું
• બહુવિધ શક્ય આકારો અને ઇન્સ્ટોલેશન ફોર્મેટ
• ઉપયોગી ચુંબકીય ક્ષેત્ર સંવેદનશીલતા
• નાના-લૂપ ડિઝાઇનમાં ઊંડા દિશાત્મક નલ
• દિશા શોધવા અને હસ્તક્ષેપ અસ્વીકાર માટે યોગ્ય
• ટ્યુનિંગ અને સક્રિય સર્કિટ સાથે સરળ એકીકરણ
• LF, HF, VHF, UHF અને માઇક્રોવેવ ડિઝાઇન માટે સ્કેલેબલ

ડિઝાઇન મર્યાદાઓ

મહત્વપૂર્ણ મર્યાદાઓમાં શામેલ છે:

• ઇલેક્ટ્રિકલી નાના ડિઝાઇનમાં રેડિયેશન પ્રતિકાર ઓછો
• જ્યારે વાહકનું નુકસાન નોંધપાત્ર હોય ત્યારે ટ્રાન્સમિટિંગ કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો
• હાઇ-ક્યૂ ટ્યુન લૂપ્સમાં સાંકડી બેન્ડવિડ્થ
• નજીકના ધાતુ પદાર્થો પ્રત્યે સંવેદનશીલતા
• સંભવિત રીતે ઉચ્ચ પરિભ્રમણ પ્રવાહ અને વોલ્ટેજ
• કાળજીપૂર્વક અવબાધ મેચિંગની જરૂર છે
• ફીડ કેબલ્સ અને ઇન્સ્ટોલેશન સ્ટ્રક્ચર્સને કારણે પેટર્ન વિકૃતિ

લાક્ષણિક એપ્લિકેશનો

લૂપ એન્ટેનાનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે:

• AM, MF, HF અને શોર્ટવેવ રીસીવરો
• રેડિયો દિશા શોધવાના સાધનો
• RFID અને નજીકના ક્ષેત્ર સંચાર પ્રણાલીઓ
• EMI અને EMC ચુંબકીય ક્ષેત્ર માપન
• સ્પેક્ટ્રમ મોનિટરિંગ અને ફિલ્ડ-સ્ટ્રેન્થ ટેસ્ટિંગ
• ઇન્ડક્ટિવ કમ્યુનિકેશન અને વાયરલેસ પાવર સિસ્ટમ્સ
• પોર્ટેબલ અને વાહન-માઉન્ટેડ રીસીવિંગ પ્લેટફોર્મ
• પ્રિન્ટેડ આરએફ અને માઇક્રોવેવ સર્કિટ
• એન્ટેના સંશોધન, માપાંકન અને માપન

EMI અને ક્ષેત્ર-શક્તિ માપન માટે, જ્યારે RF પર્યાવરણના ચુંબકીય-ક્ષેત્ર ઘટકનું મૂલ્યાંકન કરવું જરૂરી હોય ત્યારે કેલિબ્રેટેડ લૂપ એન્ટેના ખાસ કરીને ઉપયોગી છે. સંદેશાવ્યવહાર અને દેખરેખ પ્રણાલીઓમાં, તેમના દિશાત્મક નલ દખલગીરી ઘટાડવામાં અથવા અજાણ્યા સિગ્નલની દિશા ઓળખવામાં મદદ કરી શકે છે.

એન્જિનિયરિંગ મહત્વ

લૂપ એન્ટેના દર્શાવે છે કે વિદ્યુત કદ, વર્તમાન વિતરણ, ચુંબકીય-ક્ષેત્ર જોડાણ અને અવબાધ મેચિંગ એન્ટેના કામગીરીને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે.

ભૌતિક રીતે સમાન લૂપ તેના પરિઘ અને ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સીના આધારે કોમ્પેક્ટ મેગ્નેટિક રીસીવિંગ એન્ટેના, નેરોબેન્ડ રેઝોનન્ટ સેન્સર, ફુલ-વેવ ટ્રાન્સમિટિંગ એન્ટેના અથવા નજીકના ક્ષેત્રના જોડાણ તત્વ તરીકે વર્તે છે.

RF MISO RF પરીક્ષણ, સંદેશાવ્યવહાર, રડાર, એન્ટેના માપન અને સિસ્ટમ એકીકરણ માટે એન્ટેના અને માઇક્રોવેવ ઘટક ઉકેલો પૂરા પાડે છે. લૂપ એન્ટેના જેવી મૂળભૂત રચનાઓને સમજવાથી એન્જિનિયરોને એન્ટેના સિસ્ટમ પસંદ કરતી વખતે અથવા વિકસાવતી વખતે ફ્રીક્વન્સી રેન્જ, ગેઇન, ધ્રુવીકરણ, અવબાધ, બેન્ડવિડ્થ, રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા અને દિશાત્મક પ્રતિભાવનું મૂલ્યાંકન કરવામાં મદદ મળે છે.