యాంటెన్నా యొక్క సామర్థ్యం యాంటెన్నాకు సరఫరా చేయబడిన శక్తికి మరియు యాంటెన్నా ద్వారా ప్రసరింపజేయబడే శక్తికి సంబంధించినది. అత్యంత సమర్థవంతమైన యాంటెన్నా యాంటెన్నాకు అందించబడిన శక్తిలో ఎక్కువ భాగాన్ని ప్రసరింపజేస్తుంది. అసమర్థ యాంటెన్నా యాంటెన్నాలో కోల్పోయిన శక్తిని ఎక్కువగా గ్రహిస్తుంది. ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత కారణంగా అసమర్థ యాంటెన్నా కూడా చాలా శక్తిని ప్రతిబింబిస్తుంది. మరింత సమర్థవంతమైన యాంటెన్నాతో పోలిస్తే అసమర్థ యాంటెన్నా యొక్క ప్రసరింపజేసే శక్తిని తగ్గించండి.
[సైడ్ నోట్: యాంటెన్నా ఇంపెడెన్స్ తరువాతి అధ్యాయంలో చర్చించబడింది. ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత అనేది యాంటెన్నా నుండి ప్రతిబింబించే శక్తి ఎందుకంటే ఇంపెడెన్స్ తప్పు విలువ. కాబట్టి, దీనిని ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత అంటారు. ]
యాంటెన్నాలో నష్టం రకం కండక్షన్ నష్టం. కండక్షన్ నష్టాలు యాంటెన్నా యొక్క పరిమిత వాహకత కారణంగా ఉంటాయి. నష్టం యొక్క మరొక విధానం డైఎలెక్ట్రిక్ నష్టం. యాంటెన్నాలో డైఎలెక్ట్రిక్ నష్టాలు డైఎలెక్ట్రిక్ పదార్థంలోని వాహకత కారణంగా ఉంటాయి. ఇన్సులేటింగ్ పదార్థం యాంటెన్నా లోపల లేదా చుట్టూ ఉండవచ్చు.
యాంటెన్నా సామర్థ్యం మరియు రేడియేటెడ్ శక్తి మధ్య నిష్పత్తిని యాంటెన్నా ఇన్‌పుట్ శక్తిగా వ్రాయవచ్చు. ఇది సమీకరణం [1]. రేడియేషన్ సామర్థ్యం యాంటెన్నా సామర్థ్యం అని కూడా అంటారు.
[సమీకరణం 1]
సామర్థ్యం అనేది ఒక నిష్పత్తి. ఈ నిష్పత్తి ఎల్లప్పుడూ 0 మరియు 1 మధ్య ఉండే పరిమాణం. సామర్థ్యం తరచుగా శాతం పాయింట్ వద్ద ఇవ్వబడుతుంది. ఉదాహరణకు, 0.5 సామర్థ్యం 50% వరకు ఒకే విధంగా ఉంటుంది. యాంటెన్నా సామర్థ్యం కూడా తరచుగా డెసిబెల్స్ (dB)లో ఉటంకించబడుతుంది. 0.1 సామర్థ్యం 10%కి సమానం. ఇది -10 డెసిబెల్స్ (-10 డెసిబెల్స్)కి కూడా సమానం. 0.5 సామర్థ్యం 50%కి సమానం. ఇది -3 డెసిబెల్స్ (dB)కి కూడా సమానం.
మొదటి సమీకరణాన్ని కొన్నిసార్లు యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ సామర్థ్యం అని పిలుస్తారు. ఇది యాంటెన్నా యొక్క మొత్తం ప్రభావం అని పిలువబడే మరొక సాధారణంగా ఉపయోగించే పదం నుండి దీనిని వేరు చేస్తుంది. మొత్తం ప్రభావవంతమైన సామర్థ్యం యాంటెన్నా రేడియేషన్ సామర్థ్యం యాంటెన్నా యొక్క ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత నష్టంతో గుణించబడుతుంది. యాంటెన్నా భౌతికంగా ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ లేదా రిసీవర్‌కు అనుసంధానించబడినప్పుడు ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత నష్టాలు సంభవిస్తాయి. దీనిని ఫార్ములా [2]లో సంగ్రహించవచ్చు.
[సమీకరణం 2]
సూత్రం [2]
ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత నష్టం ఎల్లప్పుడూ 0 మరియు 1 మధ్య ఉండే సంఖ్య. కాబట్టి, మొత్తం యాంటెన్నా సామర్థ్యం ఎల్లప్పుడూ రేడియేషన్ సామర్థ్యం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. దీనిని పునరుద్ఘాటించడానికి, నష్టాలు లేకపోతే, ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత కారణంగా రేడియేషన్ సామర్థ్యం మొత్తం యాంటెన్నా సామర్థ్యానికి సమానం.
సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం అనేది అతి ముఖ్యమైన యాంటెన్నా పారామితులలో ఒకటి. శాటిలైట్ డిష్, హార్న్ యాంటెన్నా లేదా సగం తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన డైపోల్‌తో దాని చుట్టూ ఎటువంటి నష్టపరిచే పదార్థం లేకుండా ఇది 100%కి చాలా దగ్గరగా ఉంటుంది. సెల్ ఫోన్ యాంటెనాలు లేదా కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ యాంటెనాలు సాధారణంగా 20%-70% సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇది -7 dB -1.5 dB (-7, -1.5 dB)కి సమానం. తరచుగా యాంటెన్నా చుట్టూ ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు పదార్థాల నష్టం కారణంగా. ఇవి కొంత రేడియేటెడ్ శక్తిని గ్రహిస్తాయి. శక్తి ఉష్ణ శక్తిగా మార్చబడుతుంది మరియు రేడియేషన్ ఉండదు. ఇది యాంటెన్నా సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తుంది. కార్ రేడియో యాంటెనాలు 0.01 యాంటెన్నా సామర్థ్యంతో AM రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీల వద్ద పనిచేయగలవు. [ఇది 1% లేదా -20 dB. ] ఈ అసమర్థతకు కారణం యాంటెన్నా ఆపరేటింగ్ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద సగం తరంగదైర్ఘ్యం కంటే తక్కువగా ఉండటం. ఇది యాంటెన్నా సామర్థ్యాన్ని బాగా తగ్గిస్తుంది. AM ప్రసార టవర్లు చాలా ఎక్కువ ప్రసార శక్తిని ఉపయోగిస్తాయి కాబట్టి వైర్‌లెస్ లింక్‌లు నిర్వహించబడతాయి.
ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యత నష్టాలను స్మిత్ చార్ట్ మరియు ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ విభాగాలలో చర్చించారు. ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ యాంటెన్నా సామర్థ్యాన్ని బాగా మెరుగుపరుస్తుంది.
యాంటెన్నా లాభం
దీర్ఘకాలిక యాంటెన్నా లాభం అనేది ఐసోట్రోపిక్ మూలానికి సంబంధించి పీక్ రేడియేషన్ దిశలో ఎంత శక్తిని ప్రసారం చేస్తుందో వివరిస్తుంది. యాంటెన్నా లాభం సాధారణంగా యాంటెన్నా యొక్క స్పెసిఫికేషన్ షీట్‌లో కోట్ చేయబడుతుంది. యాంటెన్నా లాభం ముఖ్యమైనది ఎందుకంటే ఇది సంభవించే వాస్తవ నష్టాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.
3 dB లాభం ఉన్న యాంటెన్నా అంటే యాంటెన్నా నుండి అందుకున్న శక్తి అదే ఇన్‌పుట్ శక్తితో లాస్‌లెస్ ఐసోట్రోపిక్ యాంటెన్నా నుండి అందుకున్న దానికంటే 3 dB చాలా ఎక్కువ. 3 dB విద్యుత్ సరఫరాకు రెండింతలు సమానం.
యాంటెన్నా లాభం కొన్నిసార్లు దిశ లేదా కోణం యొక్క విధిగా చర్చించబడుతుంది. అయితే, ఒకే సంఖ్య లాభాన్ని పేర్కొన్నప్పుడు, ఆ సంఖ్య అన్ని దిశలకు గరిష్ట లాభం అవుతుంది. యాంటెన్నా లాభం యొక్క "G"ని భవిష్యత్ రకం "D" యొక్క నిర్దేశకంతో పోల్చవచ్చు.
[సమీకరణం 3]
నిజమైన యాంటెన్నా లాభం 50 dB. డైరెక్టివిటీ నిజమైన యాంటెన్నా లాగా 1.76 dB వరకు ఉంటుంది (ఉదాహరణకు చిన్న డైపోల్ యాంటెన్నా). డైరెక్టివిటీ ఎప్పుడూ 0 dB కంటే తక్కువగా ఉండకూడదు. అయితే, పీక్ యాంటెన్నా లాభం ఏకపక్షంగా తక్కువగా ఉంటుంది. ఇది నష్టాలు లేదా అసమర్థతల కారణంగా ఉంటుంది. విద్యుత్పరంగా చిన్న యాంటెనాలు యాంటెన్నా పనిచేసే ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద పనిచేసే సాపేక్షంగా చిన్న యాంటెనాలు. చిన్న యాంటెనాలు చాలా అసమర్థంగా ఉంటాయి. ఇంపెడెన్స్ అసమతుల్యతను పరిగణనలోకి తీసుకోనప్పుడు కూడా యాంటెన్నా లాభం తరచుగా -10 dB కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-16-2023
