ડાયરેક્ટિવિટી એ એક મૂળભૂત એન્ટેના પરિમાણ છે. આ એક માપ છે કે ડાયરેક્શનલ એન્ટેનાનું રેડિયેશન પેટર્ન કેવું છે. એક એન્ટેના જે બધી દિશામાં સમાન રીતે રેડિયેટ કરે છે તેની ડાયરેક્ટિવિટી 1. (આ શૂન્ય ડેસિબલ -0 dB ની સમકક્ષ છે) ની બરાબર હશે.
ગોળાકાર કોઓર્ડિનેટ્સનું કાર્ય સામાન્યકૃત કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન તરીકે લખી શકાય છે:

[સમીકરણ 1]
સામાન્યકૃત કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન મૂળ કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન જેવો જ આકાર ધરાવે છે. સામાન્યકૃત કિરણોત્સર્ગ પેટર્નને તીવ્રતાથી ઘટાડવામાં આવે છે જેથી રેડિયેશન પેટર્નનું મહત્તમ મૂલ્ય 1 થાય. (સૌથી મોટું સમીકરણ "F" નું [1] છે). ગાણિતિક રીતે, દિશાત્મકતા માટેનું સૂત્ર (પ્રકાર "D") આ રીતે લખાયેલું છે:


આ એક જટિલ દિશાત્મક સમીકરણ જેવું લાગે છે. જોકે, પરમાણુઓના કિરણોત્સર્ગ પેટર્ન સૌથી વધુ મૂલ્યવાન છે. છેદ બધી દિશામાં વિકિરણ થતી સરેરાશ શક્તિનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. પછી સમીકરણ એ ટોચના વિકિરણિત શક્તિનું માપ છે જે સરેરાશ દ્વારા વિભાજીત થાય છે. આ એન્ટેનાને દિશાત્મકતા આપે છે.
દિશાત્મક દાખલો
ઉદાહરણ તરીકે, બે એન્ટેનાના રેડિયેશન પેટર્ન માટે આગામી બે સમીકરણોનો વિચાર કરો.

એન્ટેના ૧

એન્ટેના 2
આ રેડિયેશન પેટર્ન આકૃતિ 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યા છે. કૃપા કરીને નોંધ લો કે રેડિયેશન મોડ ફક્ત ધ્રુવીય કોણ થીટા (θ) નું કાર્ય છે. રેડિયેશન પેટર્ન એઝીમુથનું કાર્ય નથી. (એઝીમુથલ રેડિયેશન પેટર્ન યથાવત રહે છે). પહેલા એન્ટેનાનું રેડિયેશન પેટર્ન બીજા એન્ટેનાના રેડિયેશન પેટર્ન કરતાં ઓછું દિશાત્મક છે. તેથી, અમે અપેક્ષા રાખીએ છીએ કે પહેલા એન્ટેના માટે ડાયરેક્ટિવિટી ઓછી હશે.

આકૃતિ 1. એન્ટેનાનું રેડિયેશન પેટર્ન ડાયાગ્રામ. શું તેની દિશા વધારે છે?
સૂત્ર [1] નો ઉપયોગ કરીને, આપણે ગણતરી કરી શકીએ છીએ કે એન્ટેનામાં ડાયરેક્ટિવિટી વધુ છે. તમારી સમજ ચકાસવા માટે, આકૃતિ 1 અને ડાયરેક્ટિલિટી શું છે તે વિશે વિચારો. પછી કોઈપણ ગણિતનો ઉપયોગ કર્યા વિના નક્કી કરો કે કયા એન્ટેનામાં ડાયરેક્ટિવિટી વધુ છે.
દિશાત્મક ગણતરી પરિણામો, સૂત્ર [1] નો ઉપયોગ કરો:
ડાયરેક્શનલ એન્ટેના 1 ગણતરી, 1.273 (1.05 dB).
ડાયરેક્શનલ એન્ટેના 2 ગણતરી, 2.707 (4.32 dB).
વધેલી ડાયરેક્ટિવિટીનો અર્થ વધુ કેન્દ્રિત અથવા દિશાત્મક એન્ટેના છે. આનો અર્થ એ છે કે 2-પ્રાપ્ત એન્ટેનામાં સર્વદિશાત્મક એન્ટેના કરતાં તેની ટોચની દિશાત્મક શક્તિ 2.707 ગણી હોય છે. એન્ટેના 1 ને સર્વદિશાત્મક એન્ટેના કરતાં 1.273 ગણી શક્તિ મળશે. કોઈ આઇસોટ્રોપિક એન્ટેના અસ્તિત્વમાં ન હોવા છતાં, સર્વદિશાત્મક એન્ટેનાનો ઉપયોગ સામાન્ય સંદર્ભ તરીકે થાય છે.
સેલ ફોન એન્ટેનામાં ડાયરેક્ટિવિટી ઓછી હોવી જોઈએ કારણ કે સિગ્નલ કોઈપણ દિશામાંથી આવી શકે છે. તેનાથી વિપરીત, સેટેલાઇટ ડીશમાં ડાયરેક્ટિવિટી વધુ હોય છે. સેટેલાઇટ ડીશ નિશ્ચિત દિશામાંથી સિગ્નલ મેળવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમને સેટેલાઇટ ટીવી ડીશ મળે છે, તો કંપની તમને કહેશે કે તેને ક્યાં નિર્દેશિત કરવી અને ડીશ ઇચ્છિત સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરશે.
અમે એન્ટેનાના પ્રકારો અને તેમની દિશાત્મકતાની યાદી સાથે અંત કરીશું. આ તમને ખ્યાલ આપશે કે કઈ દિશાત્મકતા સામાન્ય છે.
એન્ટેના પ્રકાર લાક્ષણિક દિશા નિર્દેશિતા લાક્ષણિક દિશા નિર્દેશિતા [ડેસિબલ] (dB)
શોર્ટ ડાયપોલ એન્ટેના ૧.૫ ૧.૭૬
હાફ-વેવ ડાયપોલ એન્ટેના 1.64 2.15
પેચ (માઈક્રોસ્ટ્રીપ એન્ટેના) 3.2-6.3 5-8
હોર્ન એન્ટેના 10-100 10-20
ડીશ એન્ટેના ૧૦-૧૦,૦૦૦ ૧૦-૪૦
ઉપરોક્ત ડેટા બતાવે છે કે એન્ટેના ડાયરેક્ટિવિટી ખૂબ જ બદલાય છે. તેથી, તમારા ચોક્કસ એપ્લિકેશન માટે શ્રેષ્ઠ એન્ટેના પસંદ કરતી વખતે ડાયરેક્ટિવિટીને સમજવી મહત્વપૂર્ણ છે. જો તમારે એક દિશામાં અનેક દિશાઓથી ઊર્જા મોકલવાની અથવા પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર હોય તો તમારે ઓછી દિશા સાથે એન્ટેના ડિઝાઇન કરવી જોઈએ. ઓછી દિશાવાળા એન્ટેના માટેના ઉદાહરણોમાં કાર રેડિયો, સેલ ફોન અને કમ્પ્યુટર વાયરલેસ ઇન્ટરનેટ ઍક્સેસનો સમાવેશ થાય છે. તેનાથી વિપરીત, જો તમે રિમોટ સેન્સિંગ અથવા લક્ષિત પાવર ટ્રાન્સફર કરી રહ્યા છો, તો ઉચ્ચ દિશાવાળા એન્ટેનાની જરૂર પડશે. ઉચ્ચ દિશાવાળા એન્ટેના ઇચ્છિત દિશામાંથી પાવરના ટ્રાન્સફરને મહત્તમ બનાવશે અને અનિચ્છનીય દિશાઓથી સિગ્નલો ઘટાડશે.
ધારો કે આપણને ઓછી ડાયરેક્ટિવિટીવાળા એન્ટેનાની જરૂર છે. આપણે આ કેવી રીતે કરીશું?
એન્ટેના સિદ્ધાંતનો સામાન્ય નિયમ એ છે કે ઓછી ડાયરેક્ટિવિટી ઉત્પન્ન કરવા માટે તમારે ઇલેક્ટ્રિકલી નાના એન્ટેનાની જરૂર છે. એટલે કે, જો તમે 0.25 - 0.5 તરંગલંબાઇના કુલ કદવાળા એન્ટેનાનો ઉપયોગ કરો છો, તો તમે ડાયરેક્ટિવિટી ઓછી કરશો. હાફ-વેવ ડાયપોલ એન્ટેના અથવા હાફ-વેવલેન્થ સ્લોટ એન્ટેનામાં સામાન્ય રીતે 3 ડીબી કરતા ઓછી ડાયરેક્ટિવિટી હોય છે. આ તમે વ્યવહારમાં મેળવી શકો છો તે ડાયરેક્ટિલિટી જેટલું ઓછું છે.
આખરે, આપણે એન્ટેનાની કાર્યક્ષમતા અને એન્ટેનાની બેન્ડવિડ્થ ઘટાડ્યા વિના એન્ટેનાને એક ચતુર્થાંશ તરંગલંબાઇ કરતા નાના બનાવી શકતા નથી. એન્ટેના કાર્યક્ષમતા અને એન્ટેના બેન્ડવિડ્થની ચર્ચા ભવિષ્યના પ્રકરણોમાં કરવામાં આવશે.
ઉચ્ચ દિશાત્મકતા ધરાવતા એન્ટેના માટે, આપણને ઘણી તરંગલંબાઇના કદના એન્ટેનાની જરૂર પડશે. જેમ કે સેટેલાઇટ ડીશ એન્ટેના અને હોર્ન એન્ટેનામાં ઉચ્ચ દિશાત્મકતા હોય છે. આનું કારણ એ છે કે તેમની ઘણી તરંગલંબાઇ લાંબી હોય છે.
આવું કેમ છે? આખરે, કારણ ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મના ગુણધર્મો સાથે સંબંધિત છે. જ્યારે તમે ટૂંકા પલ્સના ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મને લો છો, ત્યારે તમને એક વ્યાપક સ્પેક્ટ્રમ મળે છે. એન્ટેનાના રેડિયેશન પેટર્ન નક્કી કરવામાં આ સામ્યતા હાજર નથી. રેડિયેશન પેટર્નને એન્ટેના સાથે વર્તમાન અથવા વોલ્ટેજના વિતરણના ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ તરીકે વિચારી શકાય છે. તેથી, નાના એન્ટેનામાં વ્યાપક રેડિયેશન પેટર્ન (અને ઓછી ડાયરેક્ટિવિટી) હોય છે. મોટા સમાન વોલ્ટેજ અથવા કરંટ વિતરણવાળા એન્ટેના ખૂબ જ ડાયરેક્ટિવિટી પેટર્ન (અને ઉચ્ચ ડાયરેક્ટિવિટી) હોય છે.
E-mail:info@rf-miso.com
ફોન: 0086-028-82695327
વેબસાઇટ:www.rf-miso.com
પોસ્ટ સમય: નવેમ્બર-07-2023