આકૃતિ 1. એન્ટેના બીમ કાર્યક્ષમતા વ્યાખ્યાયિત કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મુખ્ય-બીમ અને સાઇડલોબ પ્રદેશો.
એન્ટેના બીમ કાર્યક્ષમતા શું છે?
એન્ટેના બીમ કાર્યક્ષમતા, જેને મુખ્ય-બીમ કાર્યક્ષમતા પણ કહેવાય છે, તે એન્ટેનાની કુલ વિકિરણ શક્તિનો અપૂર્ણાંક છે જે નિર્ધારિત મુખ્ય-બીમ પ્રદેશની અંદર આવે છે. તે એક વ્યવહારુ ડિઝાઇન પ્રશ્નનો જવાબ આપે છે: ઉપલબ્ધ કિરણોત્સર્ગનો કેટલો ભાગ સાઇડલોબ્સ અને પાછળના લોબમાં વિતરિત થવાને બદલે ઇચ્છિત કોણીય ક્ષેત્ર તરફ કેન્દ્રિત છે?
પ્રાપ્ત એન્ટેના માટે, પારસ્પરિકતા એ જ વિચારને મુખ્ય બીમ દ્વારા એકત્રિત કરવામાં આવતી પ્રાપ્ત શક્તિના અપૂર્ણાંક તરીકે જોવાની મંજૂરી આપે છે જ્યારે આસપાસના ક્ષેત્ર અને ધ્રુવીકરણની સ્થિતિઓને સતત વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તેથી બીમ કાર્યક્ષમતા ખાસ કરીને રડાર, રેડિયોમેટ્રી, સેટેલાઇટ લિંક્સ, પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ માઇક્રોવેવ સિસ્ટમ્સ અને એન્ટેના માપનમાં ઉપયોગી છે, જ્યાં અનિચ્છનીય દિશાઓથી આવતી અથવા છોડતી ઊર્જા ચોકસાઈ ઘટાડી શકે છે અથવા દખલગીરી વધારી શકે છે.
આકૃતિ 1 માં, મુખ્ય લોબ z-અક્ષ પર કેન્દ્રિત છે. જો શંકુ કોણ θ૧પ્રથમ નલ અથવા અન્ય સ્પષ્ટ રીતે ઉલ્લેખિત મુખ્ય-બીમ સીમાને ચિહ્નિત કરે છે, બીમ કાર્યક્ષમતાની ગણતરી તે શંકુની અંદર પાવર પેટર્નને એકીકૃત કરીને અને તેને સંપૂર્ણ રેડિયેશન પેટર્ન પર સંકલિત પાવર દ્વારા વિભાજીત કરીને કરવામાં આવે છે.
એન્ટેના બીમ કાર્યક્ષમતા ફોર્મ્યુલા
નોર્મલાઈઝ્ડ પાવર પેટર્ન P નો ઉપયોગ કરીનેn(θ,φ), સામાન્ય બીમ-કાર્યક્ષમતા અભિવ્યક્તિ નીચે દર્શાવેલ છે:
અંશ પસંદ કરેલા મુખ્ય-બીમ ઘન કોણ, Ω ની અંદર રહેલી શક્તિ દર્શાવે છે.MB. છેદ 4π સ્ટેરેડિયન પર સંકલિત કુલ વિકિરણ શક્તિ દર્શાવે છે. પરિણામી મૂલ્ય, ηB, પરિમાણહીન છે અને સામાન્ય રીતે ટકાવારી તરીકે નોંધાય છે.
- Pn(θ,φ)એ સામાન્યકૃત પાવર પેટર્ન છે. જો માપેલ ઇલેક્ટ્રિક-ક્ષેત્ર ડેટાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે, તો અનુરૂપ પાવર શબ્દ |E| ના પ્રમાણસર હોય છે.૨.
- ΩMBએ ઉલ્લેખિત મુખ્ય-બીમ ક્ષેત્ર છે, જે ઘણીવાર પ્રથમ શૂન્ય અથવા વ્યાખ્યાયિત શંકુ કોણ દ્વારા બંધાયેલ હોય છે.
- θ અને φસંપૂર્ણ કિરણોત્સર્ગ પેટર્નનું વર્ણન કરવા માટે વપરાતા એલિવેશન અને એઝિમુથ કોઓર્ડિનેટ્સ છે.
મુખ્ય-બીમ સીમા હંમેશા પરિણામ સાથે જણાવવી આવશ્યક છે. બે પ્રયોગશાળાઓ એક જ પેટર્નમાંથી અલગ અલગ સંખ્યાત્મક મૂલ્યો મેળવી શકે છે જો એક પ્રથમ નલ સાથે સંકલિત થાય છે જ્યારે બીજી નિશ્ચિત કોણીય શંકુનો ઉપયોગ કરે છે. આશરે પરિભ્રમણ સપ્રમાણ પેન્સિલ બીમ માટે, આગામી અભિવ્યક્તિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે સંકલનને સરળ બનાવી શકાય છે.
એન્ટેના બીમની કાર્યક્ષમતા કેવી રીતે માપવામાં આવે છે?
બીમ કાર્યક્ષમતા એક જ બોરસાઇટ રીડિંગ કરતાં રેડિયેશન-પેટર્ન ડેટામાંથી મેળવવામાં આવે છે. કેલિબ્રેટેડ ફાર-ફિલ્ડ રેન્જ, કોમ્પેક્ટ એન્ટેના ટેસ્ટ રેન્જ, અથવા માન્ય ફાર-ફિલ્ડ ટ્રાન્સફોર્મેશન સાથે નજીક-ક્ષેત્ર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. તબક્કાવાર એરે માટે, દરેક જરૂરી બીમ સ્થિતિ, આવર્તન અને ધ્રુવીકરણ માટે માપન પુનરાવર્તિત થવું જોઈએ કારણ કે સ્કેનિંગ અને કંપનવિસ્તાર અથવા તબક્કા ભૂલો પાવરને સાઇડલોબ્સમાં ફરીથી વિતરિત કરી શકે છે.
- રેડિયેશન પેટર્ન માપોમુખ્ય બીમ, સાઇડલોબ્સ અને બેક લોબનો સમાવેશ થાય તેટલા કોણીય કવરેજથી વધુ.
- માપેલા ક્ષેત્રને પાવર પેટર્નમાં રૂપાંતરિત કરોઅને દરેક કોણીય નમૂના પર સમાન નોર્મલાઇઝેશન લાગુ કરો.
- મુખ્ય-બીમ સીમા વ્યાખ્યાયિત કરો, જેમ કે પ્રથમ-નલ સમોચ્ચ અથવા ઉલ્લેખિત શંકુ કોણ.
- તે સીમાની અંદર શક્તિને એકીકૃત કરોઅને તેને સંપૂર્ણ પેટર્ન પર સંકલિત શક્તિ દ્વારા વિભાજીત કરો.
- પરીક્ષણની સ્થિતિઓની જાણ કરો, જેમાં ફ્રીક્વન્સી, ધ્રુવીકરણ, બીમ સ્થિતિ, કોણીય રીઝોલ્યુશન અને સીમા વ્યાખ્યાનો સમાવેશ થાય છે.
દ્વિ-પરિમાણીય E-પ્લેન અને H-પ્લેન કટની જોડી બીમવિડ્થ અને સાઇડલોબ વર્તણૂક બતાવી શકે છે, પરંતુ તે સામાન્ય રીતે સંપૂર્ણ ત્રિ-પરિમાણીય બીમ-કાર્યક્ષમતા મૂલ્ય પ્રદાન કરતું નથી જ્યાં સુધી પરિભ્રમણ સમપ્રમાણતાને વાજબી ઠેરવવામાં ન આવે. પૂર્ણ-ગોળાકાર અથવા પૂરતા પ્રમાણમાં સંપૂર્ણ પેટર્ન ડેટા વધુ રક્ષણાત્મક પરિણામ આપે છે. RF MISO વિશે વધુ જાણોએન્ટેના પરીક્ષણ ક્ષમતાઓ.
બીમ કાર્યક્ષમતા વિરુદ્ધ અન્ય એન્ટેના કાર્યક્ષમતા શરતો
બીમ કાર્યક્ષમતા વિરુદ્ધ રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા
રેડિયેશન કાર્યક્ષમતારેડિયેટેડ પાવરની તુલના એન્ટેના દ્વારા સ્વીકૃત પાવર સાથે કરે છે અને તેથી વાહક અને ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાનને પ્રતિબિંબિત કરે છે.બીમ કાર્યક્ષમતારેડિયેટેડ પાવર ક્યાં જાય છે તેનું વર્ણન કરે છે. એન્ટેનામાં આંતરિક નુકસાન ઓછું હોઈ શકે છે પરંતુ જો સાઇડલોબ્સ અથવા બેક લોબમાં નોંધપાત્ર પાવર દેખાય તો પણ તેની બીમ કાર્યક્ષમતા સામાન્ય હોય છે.
બીમ કાર્યક્ષમતા વિરુદ્ધ ડાયરેક્ટિવિટી અને ગેઇન
દિશાનિર્દેશઆઇસોટ્રોપિક રેડિયેટરની તુલનામાં રેડિયેશન પેટર્નની ટોચ સાંદ્રતાનું વર્ણન કરે છે. ગેઇન ડાયરેક્ટિવિટીને રેડિયેશન કાર્યક્ષમતા સાથે જોડે છે, જ્યારે રીલીઝ્ડ ગેઇન પણ ઇમ્પિડન્સ મિસમેચ માટે જવાબદાર છે. બીમ કાર્યક્ષમતા અલગ છે કારણ કે તે ફક્ત ટોચ દિશાનું મૂલ્યાંકન કરવાને બદલે કોણીય પ્રદેશમાં પાવરને એકીકૃત કરે છે.
બીમ કાર્યક્ષમતા વિરુદ્ધ બીમવિડ્થ
હાફ-પાવર બીમવિડ્થ એ મુખ્ય લોબના -3 dB બિંદુઓ વચ્ચેની કોણીય પહોળાઈ છે. સાંકડી બીમ ઘણીવાર ઉચ્ચ દિશાત્મકતા સાથે હોય છે, પરંતુ તે પોતે ઉચ્ચ બીમ કાર્યક્ષમતા સાબિત કરતું નથી. એક પેટર્નમાં સાંકડી ટોચ હોઈ શકે છે અને તે હજુ પણ સાઇડલોબ્સમાં નોંધપાત્ર ઊર્જા મોકલી શકે છે. તેથી, બીમવિડ્થ અને સાઇડલોબ સ્તરની સંકલિત બીમ-કાર્યક્ષમતા મૂલ્ય સાથે સમીક્ષા કરવી આવશ્યક છે.
એન્ટેના બીમની કાર્યક્ષમતાને શું નિયંત્રિત કરે છે?
૧. સાઇડલોબ અને બેક-લોબ સ્તરો
પસંદ કરેલા મુખ્ય-બીમ ક્ષેત્રની બહારનો પાવર બીમ કાર્યક્ષમતાને સીધો ઘટાડે છે. ઉચ્ચ સાઇડલોબ્સ છિદ્ર ડિસ્કન્ટિન્યુઇટી, એરે સ્પેસિંગ, કંપનવિસ્તાર ભૂલો અથવા જરૂરી પેટર્ન માટે ઑપ્ટિમાઇઝ ન કરાયેલ ઇલ્યુમિનેશન પ્રોફાઇલને કારણે થઈ શકે છે. નજીકના માળખામાંથી પાછળના કિરણોત્સર્ગ અને સ્કેટરિંગ સમાન અસર કરી શકે છે.
2. બાકોરું રોશની અને કંપનવિસ્તાર ટેપર
એપરચર એન્ટેના અને એરે રેડિયેટિંગ એપરચરમાં એમ્પ્લીટ્યુડ ડિસ્ટ્રિબ્યુશનનો ઉપયોગ કરે છે. લગભગ સમાન વિતરણ એક સાંકડી મુખ્ય બીમ અને ઉચ્ચ ડાયરેક્ટિવિટી ઉત્પન્ન કરી શકે છે, પરંતુ તે તુલનાત્મક રીતે ઉચ્ચ સાઇડલોબ્સ પણ ઉત્પન્ન કરી શકે છે. એમ્પ્લીટ્યુડ ટેપર લાગુ કરવાથી સાઇડલોબ્સ દબાઈ શકે છે અને કુલ પેટર્ન પાવરનો વધુ ભાગ ઇચ્છિત પ્રદેશમાં મૂકી શકાય છે, જોકે વધુ પડતું ટેપર મુખ્ય બીમને વિસ્તૃત કરી શકે છે અને પીક ગેઇન અથવા એપરચર કાર્યક્ષમતા ઘટાડી શકે છે. તેથી શ્રેષ્ઠ સેટિંગ એ એપ્લિકેશન-વિશિષ્ટ ટ્રેડ-ઓફ છે.
3. ફીડ સ્પીલઓવર અને માળખાકીય અવરોધ
રિફ્લેક્ટર એન્ટેનામાં, જે ઊર્જા રિફ્લેક્ટરને ચૂકી જાય છે તે સ્પીલઓવર હોય છે અને ઇચ્છિત મુખ્ય બીમમાં ફાળો આપતી નથી. ફીડ સપોર્ટ, સબરિફ્લેક્ટર અથવા નજીકના હાર્ડવેર પણ એપરચર ફિલ્ડના ભાગને અવરોધિત અથવા વેરવિખેર કરી શકે છે. યોગ્ય ફીડ પસંદગી, ફોકલ પોઝિશનિંગ અને યાંત્રિક ગોઠવણી આ નુકસાન અને અનિચ્છનીય લોબ્સને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરે છે.
4. તબક્કો, કંપનવિસ્તાર અને સપાટીની ભૂલો
એરે તત્વો વચ્ચે તબક્કાનું અસંતુલન, અસમાન ફીડ નુકશાન, ઉત્પાદન સહિષ્ણુતા, પરાવર્તક સપાટીની ભૂલ અને રેડોમ વિકૃતિ ઊર્જાને ઇચ્છિત બીમથી દૂર ખસેડી શકે છે. આ અસરો સામાન્ય રીતે આવર્તન વધે છે તેમ વધુ મહત્વપૂર્ણ બને છે કારણ કે નિશ્ચિત પરિમાણીય ભૂલ તરંગલંબાઇના મોટા અપૂર્ણાંકનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
5. ધ્રુવીકરણ શુદ્ધતા
કેટલીક બીમ-કાર્યક્ષમતા વ્યાખ્યાઓમાં ઇચ્છિત ધ્રુવીકરણમાં ફક્ત શક્તિનો સમાવેશ થાય છે. મુખ્ય બીમની અંદર અથવા બહાર ક્રોસ-પોલરાઇઝ્ડ રેડિયેશન પછી અહેવાલિત મૂલ્ય ઘટાડી શકે છે. ધ્રુવીકરણને સિમ્યુલેશન, માપન અને સિસ્ટમ આવશ્યકતાઓમાં સતત ઉલ્લેખિત કરવું જોઈએ.
બીમ કાર્યક્ષમતા, બીમવિડ્થ અને બેન્ડવિડ્થ અલગ છે.
બીમ કાર્યક્ષમતાએક સંકલિત કોણીય પાવર રેશિયો છે.બીમવિડ્થમુખ્ય લોબની કોણીય પહોળાઈને એક નિશ્ચિત સ્તરે વર્ણવે છે, સામાન્ય રીતે અર્ધ-શક્તિ અથવા -3 dB બિંદુઓ.એન્ટેના બેન્ડવિડ્થપસંદ કરેલી આવશ્યકતાઓ પૂર્ણ થાય છે તે આવર્તન શ્રેણીનું વર્ણન કરે છે. આ પરિમાણો એકબીજાને પ્રભાવિત કરે છે, પરંતુ તે એકબીજાને બદલી શકાતા નથી.
એક ડિઝાઇન વિશાળ આવર્તન શ્રેણીમાં સ્વીકાર્ય VSWR જાળવી શકે છે જ્યારે તેની બીમ દિશા, સાઇડલોબ સ્તર અથવા બીમ કાર્યક્ષમતા બેન્ડ ધારની નજીક નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે. તેથી, પેટર્ન પ્રદર્શન ફક્ત ઇમ્પિડન્સ બેન્ડવિડ્થથી અનુમાનિત કરવાને બદલે અનેક આવર્તનો પર ચકાસવું જોઈએ. ફ્રીક્વન્સી-રેન્જ વ્યાખ્યાઓની વિગતવાર સારવાર માટે, જુઓએન્ટેના બેન્ડવિડ્થ.
બીમની કાર્યક્ષમતા કેવી રીતે સુધારી શકાય?
- એક એવો એપરચર ટેપર પસંદ કરો જે સાઇડલોબ સપ્રેશન, મેઇન-બીમ પહોળાઈ અને ગેઇનને સંતુલિત કરે.
- રિફ્લેક્ટર-ફીડ પોઝિશન, એજ ઇલ્યુમિનેશન અને સ્પીલઓવરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો.
- લોબ્સને છીણવાનું ટાળવા માટે એરેમાં યોગ્ય તત્વ અંતર અને સચોટ કંપનવિસ્તાર અથવા તબક્કા નિયંત્રણનો ઉપયોગ કરો.
- માઉન્ટિંગ સ્ટ્રક્ચર અથવા રેડોમ સાથે અવરોધ, કેબલ સ્કેટરિંગ અને અનિચ્છનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયા ઘટાડે છે.
- સૌથી વધુ ઓપરેટિંગ આવર્તન પર મશીનિંગ સહિષ્ણુતા, સપાટીની ચોકસાઈ અને ગોઠવણીને નિયંત્રિત કરો.
- સંપૂર્ણ ઓપરેટિંગ બેન્ડ અને દરેક જરૂરી બીમ સ્ટેટમાં કો-પોલર અને ક્રોસ-પોલર પેટર્ન ચકાસો.
ઉચ્ચ બીમ કાર્યક્ષમતા ક્યાં સૌથી વધુ મહત્વ ધરાવે છે?
જ્યારે પાવર અથવા પ્રાપ્ત ઊર્જાને સારી રીતે વ્યાખ્યાયિત દિશામાં મર્યાદિત રાખવી પડે ત્યારે ઉચ્ચ બીમ કાર્યક્ષમતા ખાસ કરીને મૂલ્યવાન હોય છે. લાક્ષણિક ઉદાહરણોમાં લક્ષ્ય-ટ્રેકિંગ અને ઇમેજિંગ રડાર, સેટેલાઇટ કમ્યુનિકેશન લિંક્સ, રેડિયો ખગોળશાસ્ત્ર અને રેડિયોમેટ્રી, પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ માઇક્રોવેવ લિંક્સ, રિફ્લેક્ટર-ફીડ સિસ્ટમ્સ, કેલિબ્રેશન એન્ટેના અને ઇલેક્ટ્રોનિકલી સ્ટીયર્ડ એરેનો સમાવેશ થાય છે.
દરેક એન્ટેના માટે કોઈ સાર્વત્રિક બીમ-કાર્યક્ષમતા ટકાવારી સાચી નથી. ઉપયોગી આવશ્યકતામાં ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી, ધ્રુવીકરણ, બીમ સ્થિતિ અને કોણીય સીમા, સ્વીકાર્ય સાઇડલોબ અને બેક-લોબ વર્તણૂકનો સમાવેશ થવો જોઈએ. આ સપ્લાયર ડેટા, સિમ્યુલેશન અને માપેલા પરિણામોને સીધા તુલનાત્મક બનાવે છે.
ખરીદદારોએ એન્ટેના ડેટાશીટમાં શું તપાસવું જોઈએ?
જ્યારે બીમ કંટ્રોલ મહત્વપૂર્ણ હોય, ત્યારે ફક્ત પીક ગેઇનથી એન્ટેનાનું મૂલ્યાંકન ન કરો. ઉત્પાદકને પૂછો કે ચોક્કસ મોડેલ અને ફ્રીક્વન્સી રેન્જ માટે કયા પેટર્ન ડેટા અને પરીક્ષણ શરતો ઉપલબ્ધ છે.
- ઓપરેટિંગ ફ્રીક્વન્સી રેન્જ અને પેટર્ન માપન માટે વપરાતી ફ્રીક્વન્સીઝ
- ગેઇન, હાફ-પાવર બીમવિડ્થ અને ફર્સ્ટ સાઇડલોબ લેવલ વિરુદ્ધ ફ્રીક્વન્સી
- જરૂરી પ્લેનમાં અથવા ગોળાકાર સ્કેન પર કો-પોલર અને ક્રોસ-પોલર રેડિયેશન પેટર્ન
- જ્યારે તે મૂલ્ય સ્પષ્ટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે બીમ કાર્યક્ષમતાની ગણતરી કરવા માટે વપરાતી કોણીય સીમા અને ધ્રુવીકરણ
- VSWR, કનેક્ટર અથવા વેવગાઇડ ઇન્ટરફેસ, પાવર હેન્ડલિંગ અને પર્યાવરણીય આવશ્યકતાઓ
- યાંત્રિક સહિષ્ણુતા, માઉન્ટિંગ ગોઠવણી અને કોઈપણ રેડોમ અથવા રિફ્લેક્ટર-ફીડ ગોઠવણી
RF MISO માઇક્રોવેવ એન્ટેના સોલ્યુશન્સ
RF MISO માપન, રડાર, સંદેશાવ્યવહાર અને સિસ્ટમ એકીકરણ માટે માઇક્રોવેવ અને મિલિમીટર-વેવ એન્ટેના પૂરા પાડે છે. સંબંધિત ઉત્પાદન પરિવારોમાં શામેલ છેસ્ટાન્ડર્ડ ગેઇન હોર્ન એન્ટેના, રિફ્લેક્ટર એન્ટેનાઅનેએરે એન્ટેના. મોડેલ-વિશિષ્ટ સ્પષ્ટીકરણો અને ઉપલબ્ધ પરીક્ષણ ડેટાની સમીક્ષા જરૂરી આવર્તન, ધ્રુવીકરણ, લાભ અને પેટર્ન પ્રદર્શન સામે થવી જોઈએ.
એન્ટેના પસંદગી અથવા કસ્ટમાઇઝ્ડ જરૂરિયાત માટે,RF MISO નો સંપર્ક કરો at info@rf-miso.com.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૧૨-૨૦૨૪
