ప్రధాన

యాంటెన్నా యొక్క ప్రభావవంతమైన ద్వారం

యాంటెన్నా యొక్క రిసీవ్ పవర్‌ను లెక్కించడానికి ఉపయోగకరమైన పరామితిప్రభావవంతమైన ప్రాంతంలేదాప్రభావవంతమైన ఎపర్చరు. రిసీవ్ యాంటెన్నా లాంటి ధ్రువణత కలిగిన ప్లేన్ వేవ్ యాంటెన్నాపై పడిందని భావించండి. ఆ వేవ్ యాంటెన్నా గరిష్ట రేడియేషన్ దిశలో (ఎక్కువ శక్తిని అందుకునే దిశ) యాంటెన్నా వైపు ప్రయాణిస్తుందని భావించండి.

అప్పుడుప్రభావవంతమైన ఎపర్చరుఇచ్చిన సమతల తరంగం నుండి ఎంత శక్తిని సంగ్రహించాలో పరామితి వివరిస్తుంది.pసమతల తరంగం యొక్క శక్తి సాంద్రత (W/m^2 లో).పి_టియాంటెన్నా రిసీవర్‌కు అందుబాటులో ఉన్న యాంటెన్నాల టెర్మినల్స్ వద్ద శక్తిని (వాట్స్‌లో) సూచిస్తుంది, అప్పుడు:

2

అందువల్ల, ప్రభావవంతమైన ప్రాంతం అనేది ప్లేన్ వేవ్ నుండి ఎంత శక్తిని సంగ్రహించి యాంటెన్నా ద్వారా పంపిణీ చేయబడుతుందో సూచిస్తుంది. ఈ ప్రాంతం యాంటెన్నాలో అంతర్గతంగా ఉన్న నష్టాలను (ఓమిక్ నష్టాలు, విద్యుద్వాహక నష్టాలు మొదలైనవి) ప్రభావితం చేస్తుంది.

ఏదైనా యాంటెన్నా యొక్క పీక్ యాంటెన్నా లాభం (G) పరంగా ప్రభావవంతమైన ఎపర్చర్‌కు సాధారణ సంబంధం దీని ద్వారా ఇవ్వబడింది:

3

ఇచ్చిన ప్రభావవంతమైన ఎపర్చరుతో తెలిసిన యాంటెన్నాతో పోల్చడం ద్వారా లేదా కొలిచిన లాభం మరియు పై సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి గణన ద్వారా వాస్తవ యాంటెన్నాలపై ప్రభావవంతమైన ఎపర్చరు లేదా ప్రభావవంతమైన ప్రాంతాన్ని కొలవవచ్చు.

ప్లేన్ వేవ్ నుండి అందుకున్న శక్తిని లెక్కించడానికి ప్రభావవంతమైన ఎపర్చరు ఉపయోగకరమైన భావన అవుతుంది. దీనిని చర్యలో చూడటానికి, ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ ఫార్ములాలోని తదుపరి విభాగానికి వెళ్లండి.

ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ ఈక్వేషన్

ఈ పేజీలో, మేము యాంటెన్నా సిద్ధాంతంలోని అత్యంత ప్రాథమిక సమీకరణాలలో ఒకదాన్ని పరిచయం చేస్తున్నాము, దిఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ సమీకరణం. ఒక యాంటెన్నా నుండి అందుకున్న శక్తిని లెక్కించడానికి ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ సమీకరణం ఉపయోగించబడుతుంది (లాభంతోG1), మరొక యాంటెన్నా నుండి ప్రసారం చేయబడినప్పుడు (లాభంతోG2), దూరం ద్వారా వేరు చేయబడిందిR, మరియు ఫ్రీక్వెన్సీలో పనిచేస్తోందిfలేదా వేవ్ లెంగ్త్ లాంబ్డా. ఈ పేజీని ఒకటికి రెండు సార్లు చదవడం విలువైనది మరియు పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవాలి.

ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ ఫార్ములా యొక్క ఉత్పన్నం

ఫ్రైస్ సమీకరణం యొక్క ఉత్పన్నాన్ని ప్రారంభించడానికి, దూరం ద్వారా వేరు చేయబడిన ఖాళీ స్థలంలో (సమీపంలో ఎటువంటి అడ్డంకులు లేవు) రెండు యాంటెన్నాలను పరిగణించండిR:

4

మొత్తం శక్తిలో ( )వాట్స్ ట్రాన్స్‌మిట్ యాంటెన్నాకు డెలివరీ చేయబడిందని భావించండి. ప్రస్తుతానికి, ట్రాన్స్‌మిట్ యాంటెన్నా ఓమ్నిడైరెక్షనల్, లాస్‌లెస్ అని మరియు రిసీవ్ యాంటెన్నా ట్రాన్స్‌మిట్ యాంటెన్నా యొక్క సుదూర క్షేత్రంలో ఉందని భావించండి. అప్పుడు శక్తి సాంద్రతp(చదరపు మీటరుకు వాట్స్‌లో) రిసీవ్ యాంటెన్నాపై ప్లేన్ వేవ్ సంఘటన దూరంRట్రాన్స్మిట్ యాంటెన్నా నుండి ఇవ్వబడింది:

41bd284bf819e176ae631950cd267f7 ద్వారా మరిన్ని

చిత్రం 1. ట్రాన్స్‌మిట్ (Tx) మరియు రిసీవ్ (Rx) యాంటెన్నాలు వేరు చేయబడ్డాయిR.

5

ట్రాన్స్మిట్ యాంటెన్నా ( ) ద్వారా ఇవ్వబడిన రిసీవ్ యాంటెన్నా దిశలో యాంటెన్నా లాభం కలిగి ఉంటే, పైన ఉన్న శక్తి సాంద్రత సమీకరణం ఇలా అవుతుంది:

2
6

నిజమైన యాంటెన్నా యొక్క దిశాత్మకత మరియు నష్టాలలో లాభ పదం కారకాలు. ఇప్పుడు రిసీవ్ యాంటెన్నా ఇచ్చిన ప్రభావవంతమైన ద్వారం ఉందని ఊహించండి(). అప్పుడు ఈ యాంటెన్నా ( ) అందుకున్న శక్తి దీని ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది:

4
3
7

ఏదైనా యాంటెన్నాకు ప్రభావవంతమైన ఎపర్చరును కూడా ఇలా వ్యక్తీకరించవచ్చు:

8

ఫలితంగా వచ్చిన శక్తిని ఇలా వ్రాయవచ్చు:

9

సమీకరణం1

దీనిని ఫ్రైస్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఫార్ములా అని పిలుస్తారు. ఇది ఫ్రీ స్పేస్ పాత్ నష్టం, యాంటెన్నా లాభాలు మరియు తరంగదైర్ఘ్యాన్ని స్వీకరించిన మరియు ప్రసార శక్తులకు అనుసంధానిస్తుంది. ఇది యాంటెన్నా సిద్ధాంతంలోని ప్రాథమిక సమీకరణాలలో ఒకటి, మరియు దీనిని గుర్తుంచుకోవాలి (అలాగే పైన ఉన్న ఉత్పన్నం).

Friis ప్రసార సమీకరణం యొక్క మరొక ఉపయోగకరమైన రూపం సమీకరణం [2]లో ఇవ్వబడింది. తరంగదైర్ఘ్యం మరియు పౌనఃపున్యం f కాంతి వేగం cతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి కాబట్టి (పౌనఃపున్యం పేజీ పరిచయం చూడండి), పౌనఃపున్యం పరంగా మనకు Friis ప్రసార సూత్రం ఉంది:

10

సమీకరణం 2

సమీకరణం [2] అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద ఎక్కువ శక్తి కోల్పోతుందని చూపిస్తుంది. ఇది ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ సమీకరణం యొక్క ప్రాథమిక ఫలితం. దీని అర్థం నిర్దిష్ట లాభాలు కలిగిన యాంటెన్నాలకు, తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద శక్తి బదిలీ ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందుకున్న శక్తి మరియు ప్రసారం చేయబడిన శక్తి మధ్య వ్యత్యాసాన్ని పాత్ లాస్ అంటారు. వేరే విధంగా చెప్పాలంటే, ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ సమీకరణం అధిక పౌనఃపున్యాలకు పాత్ లాస్ ఎక్కువగా ఉంటుందని చెబుతుంది. ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ ఫార్ములా నుండి ఈ ఫలితం యొక్క ప్రాముఖ్యతను అతిగా చెప్పలేము. అందుకే మొబైల్ ఫోన్లు సాధారణంగా 2 GHz కంటే తక్కువ వద్ద పనిచేస్తాయి. అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద ఎక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రం అందుబాటులో ఉండవచ్చు, కానీ సంబంధిత పాత్ లాస్ నాణ్యమైన రిసెప్షన్‌ను ప్రారంభించదు. ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ సమీకరణం యొక్క మరింత పర్యవసానంగా, మిమ్మల్ని 60 GHz యాంటెన్నాల గురించి అడిగితే. ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ చాలా ఎక్కువగా ఉందని గమనించి, లాంగ్ రేంజ్ కమ్యూనికేషన్ కోసం పాత్ లాస్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుందని మీరు చెప్పవచ్చు - మరియు మీరు ఖచ్చితంగా సరైనవారు. చాలా ఎక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద (60 GHz కొన్నిసార్లు mm (మిల్లీమీటర్ వేవ్) ప్రాంతంగా సూచిస్తారు), పాత్ లాస్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి పాయింట్-టు-పాయింట్ కమ్యూనికేషన్ మాత్రమే సాధ్యమవుతుంది. రిసీవర్ మరియు ట్రాన్స్మిటర్ ఒకే గదిలో ఉన్నప్పుడు మరియు ఒకదానికొకటి ఎదురుగా ఉన్నప్పుడు ఇది జరుగుతుంది. Friis ట్రాన్స్మిషన్ ఫార్ములా యొక్క మరింత సహసంబంధంగా, 700MHz వద్ద పనిచేసే కొత్త LTE (4G) బ్యాండ్ గురించి మొబైల్ ఫోన్ ఆపరేటర్లు సంతోషంగా ఉన్నారని మీరు అనుకుంటున్నారా? సమాధానం అవును: ఇది సాంప్రదాయకంగా యాంటెన్నాలు పనిచేసే దానికంటే తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ, కానీ సమీకరణం [2] నుండి, పాత్ నష్టం కూడా తక్కువగా ఉంటుందని మేము గమనించాము. అందువల్ల, వారు ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ స్పెక్ట్రమ్‌తో "ఎక్కువ భూమిని కవర్ చేయగలరు" మరియు వెరిజోన్ వైర్‌లెస్ ఎగ్జిక్యూటివ్ ఇటీవల దీనిని "హై క్వాలిటీ స్పెక్ట్రమ్" అని పిలిచారు, ఖచ్చితంగా ఈ కారణంగానే. సైడ్ నోట్: మరోవైపు, సెల్ ఫోన్ తయారీదారులు కాంపాక్ట్ పరికరంలో పెద్ద తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన యాంటెన్నాను అమర్చాల్సి ఉంటుంది (తక్కువ ఫ్రీక్వెన్సీ = పెద్ద తరంగదైర్ఘ్యం), కాబట్టి యాంటెన్నా డిజైనర్ పని కొంచెం క్లిష్టంగా మారింది!

చివరగా, యాంటెనాలు ధ్రువణత సరిపోలకపోతే, పైన అందుకున్న శక్తిని ధ్రువణ నష్ట కారకం (PLF) ద్వారా గుణించి ఈ అసమతుల్యతను సరిగ్గా లెక్కించవచ్చు. పైన పేర్కొన్న సమీకరణం [2] ను సాధారణీకరించిన ఫ్రైస్ ట్రాన్స్మిషన్ ఫార్ములాను ఉత్పత్తి చేయడానికి మార్చవచ్చు, ఇందులో ధ్రువణ అసమతుల్యత ఉంటుంది:

11

సమీకరణం3


పోస్ట్ సమయం: జనవరి-08-2024

ఉత్పత్తి డేటాషీట్ పొందండి