వార్తలు - కొన్ని సాధారణ యాంటెన్నాల పరిచయం మరియు వర్గీకరణ

1. యాంటెన్నాలకు పరిచయం
యాంటెన్నా అనేది ఖాళీ స్థలం మరియు ప్రసార రేఖ మధ్య పరివర్తన నిర్మాణం, చిత్రం 1లో చూపిన విధంగా. ప్రసార రేఖ ఒక కోక్సియల్ లైన్ లేదా బోలు ట్యూబ్ (వేవ్‌గైడ్) రూపంలో ఉంటుంది, ఇది ఒక మూలం నుండి యాంటెన్నాకు లేదా యాంటెన్నా నుండి రిసీవర్‌కు విద్యుదయస్కాంత శక్తిని ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. మునుపటిది ప్రసార యాంటెన్నా, మరియు రెండవది స్వీకరించే యాంటెన్నా.

చిత్రం 1 విద్యుదయస్కాంత శక్తి ప్రసార మార్గం (మూలం-ప్రసార రేఖ-యాంటెన్నా-రహిత స్థలం)

చిత్రం 1 యొక్క ప్రసార మోడ్‌లో యాంటెన్నా వ్యవస్థ యొక్క ప్రసారం చిత్రం 2లో చూపిన విధంగా Thevenin సమానమైనది ద్వారా సూచించబడుతుంది, ఇక్కడ మూలాన్ని ఆదర్శ సిగ్నల్ జనరేటర్ ద్వారా సూచిస్తారు, ప్రసార రేఖను లక్షణ అవరోధం Zc ఉన్న రేఖ ద్వారా సూచిస్తారు మరియు యాంటెన్నాను ZA [ZA = (RL + Rr) + jXA] లోడ్ ద్వారా సూచిస్తారు. లోడ్ నిరోధకత RL యాంటెన్నా నిర్మాణంతో అనుబంధించబడిన ప్రసరణ మరియు విద్యుద్వాహక నష్టాలను సూచిస్తుంది, అయితే Rr యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నిరోధకతను సూచిస్తుంది మరియు యాంటెన్నా రేడియేషన్‌తో అనుబంధించబడిన ఇంపెడెన్స్ యొక్క ఊహాత్మక భాగాన్ని సూచించడానికి ప్రతిచర్య XA ఉపయోగించబడుతుంది. ఆదర్శ పరిస్థితులలో, సిగ్నల్ మూలం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన మొత్తం శక్తిని రేడియేషన్ నిరోధకత Rrకి బదిలీ చేయాలి, ఇది యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ సామర్థ్యాన్ని సూచించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ఆచరణాత్మక అనువర్తనాల్లో, ప్రసార రేఖ మరియు యాంటెన్నా యొక్క లక్షణాల కారణంగా కండక్టర్-విద్యుద్వాహక నష్టాలు, అలాగే ప్రసార రేఖ మరియు యాంటెన్నా మధ్య ప్రతిబింబం (అసమతుల్యత) వల్ల కలిగే నష్టాలు ఉన్నాయి. మూలం యొక్క అంతర్గత అవరోధాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుని, ప్రసార రేఖ మరియు ప్రతిబింబం (అసమతుల్యత) నష్టాలను విస్మరిస్తూ, కంజుగేట్ మ్యాచింగ్ కింద యాంటెన్నాకు గరిష్ట శక్తి అందించబడుతుంది.

చిత్రం 2

ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ మరియు యాంటెన్నా మధ్య అసమతుల్యత కారణంగా, ఇంటర్‌ఫేస్ నుండి ప్రతిబింబించే తరంగం మూలం నుండి యాంటెన్నాకు వచ్చే సంఘటన తరంగంతో సూపర్‌పోజ్ చేయబడి స్టాండింగ్ వేవ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది శక్తి సాంద్రత మరియు నిల్వను సూచిస్తుంది మరియు ఇది ఒక సాధారణ ప్రతిధ్వని పరికరం. చిత్రం 2లోని చుక్కల రేఖ ద్వారా ఒక సాధారణ స్టాండింగ్ వేవ్ నమూనా చూపబడింది. యాంటెన్నా వ్యవస్థను సరిగ్గా రూపొందించకపోతే, ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ వేవ్‌గైడ్ మరియు శక్తి ప్రసార పరికరంగా కాకుండా చాలా వరకు శక్తి నిల్వ మూలకంగా పనిచేస్తుంది.
ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్, యాంటెన్నా మరియు స్టాండింగ్ వేవ్‌ల వల్ల కలిగే నష్టాలు అవాంఛనీయమైనవి. తక్కువ-నష్టం ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్‌లను ఎంచుకోవడం ద్వారా లైన్ నష్టాలను తగ్గించవచ్చు, అయితే చిత్రం 2లో RL ద్వారా సూచించబడిన నష్ట నిరోధకతను తగ్గించడం ద్వారా యాంటెన్నా నష్టాలను తగ్గించవచ్చు. స్టాండింగ్ వేవ్‌లను తగ్గించవచ్చు మరియు యాంటెన్నా (లోడ్) యొక్క ఇంపెడెన్స్‌ను లైన్ యొక్క లక్షణ ఇంపెడెన్స్‌తో సరిపోల్చడం ద్వారా లైన్‌లో శక్తి నిల్వను తగ్గించవచ్చు.
వైర్‌లెస్ వ్యవస్థలలో, శక్తిని స్వీకరించడం లేదా ప్రసారం చేయడంతో పాటు, యాంటెన్నాలు సాధారణంగా కొన్ని దిశలలో రేడియేటెడ్ శక్తిని పెంచడానికి మరియు ఇతర దిశలలో రేడియేటెడ్ శక్తిని అణచివేయడానికి అవసరం. అందువల్ల, డిటెక్షన్ పరికరాలతో పాటు, యాంటెన్నాలను డైరెక్షనల్ పరికరాలుగా కూడా ఉపయోగించాలి. నిర్దిష్ట అవసరాలను తీర్చడానికి యాంటెన్నాలు వివిధ రూపాల్లో ఉండవచ్చు. ఇది వైర్, ఎపర్చరు, ప్యాచ్, ఎలిమెంట్ అసెంబ్లీ (శ్రేణి), రిఫ్లెక్టర్, లెన్స్ మొదలైనవి కావచ్చు.

వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ సిస్టమ్‌లలో, యాంటెనాలు అత్యంత కీలకమైన భాగాలలో ఒకటి. మంచి యాంటెన్నా డిజైన్ సిస్టమ్ అవసరాలను తగ్గించగలదు మరియు మొత్తం సిస్టమ్ పనితీరును మెరుగుపరుస్తుంది. దీనికి ఒక క్లాసిక్ ఉదాహరణ టెలివిజన్, ఇక్కడ అధిక-పనితీరు గల యాంటెన్నాలను ఉపయోగించడం ద్వారా ప్రసార స్వీకరణను మెరుగుపరచవచ్చు. మానవులకు కళ్ళు ఎలా ఉంటాయో కమ్యూనికేషన్ వ్యవస్థలకు యాంటెన్నాలు ఉంటాయి.

2. యాంటెన్నా వర్గీకరణ
1. వైర్ యాంటెన్నా
వైర్ యాంటెన్నాలు అత్యంత సాధారణ రకాల యాంటెన్నాలలో ఒకటి ఎందుకంటే అవి దాదాపు ప్రతిచోటా కనిపిస్తాయి - కార్లు, భవనాలు, ఓడలు, విమానాలు, అంతరిక్ష నౌకలు మొదలైనవి. చిత్రం 3లో చూపిన విధంగా సరళ రేఖ (డైపోల్), లూప్, స్పైరల్ వంటి వివిధ ఆకారాల వైర్ యాంటెన్నాలు ఉన్నాయి. లూప్ యాంటెన్నాలు వృత్తాకారంలో మాత్రమే ఉండవలసిన అవసరం లేదు. అవి దీర్ఘచతురస్రాకారం, చతురస్రం, ఓవల్ లేదా ఏదైనా ఇతర ఆకారంలో ఉండవచ్చు. దాని సరళమైన నిర్మాణం కారణంగా వృత్తాకార యాంటెన్నా సర్వసాధారణం.

చిత్రం 3

2. ఎపర్చరు యాంటెన్నాలు
సంక్లిష్టమైన యాంటెన్నాలకు పెరుగుతున్న డిమాండ్ మరియు అధిక పౌనఃపున్యాల వినియోగం కారణంగా అపెర్చర్ యాంటెన్నాలు ఎక్కువ పాత్ర పోషిస్తున్నాయి. కొన్ని రకాల అపెర్చర్ యాంటెన్నాలు (పిరమిడల్, శంఖాకార మరియు దీర్ఘచతురస్రాకార హార్న్ యాంటెన్నాలు) చిత్రం 4లో చూపబడ్డాయి. ఈ రకమైన యాంటెన్నా విమానం మరియు అంతరిక్ష నౌక అనువర్తనాలకు చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే వాటిని విమానం లేదా అంతరిక్ష నౌక యొక్క బయటి షెల్‌పై చాలా సౌకర్యవంతంగా అమర్చవచ్చు. అదనంగా, కఠినమైన వాతావరణాల నుండి వాటిని రక్షించడానికి వాటిని విద్యుద్వాహక పదార్థం యొక్క పొరతో కప్పవచ్చు.

చిత్రం 4

3. మైక్రోస్ట్రిప్ యాంటెన్నా
1970లలో మైక్రోస్ట్రిప్ యాంటెన్నాలు బాగా ప్రాచుర్యం పొందాయి, ప్రధానంగా ఉపగ్రహ అనువర్తనాల కోసం. యాంటెన్నాలో డైఎలెక్ట్రిక్ సబ్‌స్ట్రేట్ మరియు మెటల్ ప్యాచ్ ఉంటాయి. మెటల్ ప్యాచ్ అనేక విభిన్న ఆకృతులను కలిగి ఉంటుంది మరియు చిత్రం 5లో చూపిన దీర్ఘచతురస్రాకార ప్యాచ్ యాంటెన్నా సర్వసాధారణం. మైక్రోస్ట్రిప్ యాంటెన్నాలు తక్కువ ప్రొఫైల్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ప్లానర్ మరియు నాన్-ప్లానర్ ఉపరితలాలకు అనుకూలంగా ఉంటాయి, తయారీకి సరళమైనవి మరియు చవకైనవి, దృఢమైన ఉపరితలాలపై అమర్చినప్పుడు అధిక దృఢత్వాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు MMIC డిజైన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి. వాటిని విమానం, అంతరిక్ష నౌక, ఉపగ్రహాలు, క్షిపణులు, కార్లు మరియు మొబైల్ పరికరాల ఉపరితలంపై కూడా అమర్చవచ్చు మరియు వాటిని అనుగుణంగా రూపొందించవచ్చు.

చిత్రం 5

4. అర్రే యాంటెన్నా
అనేక అనువర్తనాలకు అవసరమైన రేడియేషన్ లక్షణాలను ఒకే యాంటెన్నా మూలకం సాధించలేకపోవచ్చు. యాంటెన్నా శ్రేణులు సంశ్లేషణ చేయబడిన మూలకాల నుండి రేడియేషన్‌ను ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ నిర్దిష్ట దిశలలో గరిష్ట రేడియేషన్‌ను ఉత్పత్తి చేయగలవు, దీనికి ఒక సాధారణ ఉదాహరణ చిత్రం 6లో చూపబడింది.

చిత్రం 6

5. రిఫ్లెక్టర్ యాంటెన్నా
అంతరిక్ష పరిశోధన విజయం యాంటెన్నా సిద్ధాంతం యొక్క వేగవంతమైన అభివృద్ధికి కూడా దారితీసింది. అల్ట్రా-లాంగ్-డిస్టెన్స్ కమ్యూనికేషన్ అవసరం కారణంగా, మిలియన్ల మైళ్ల దూరంలో సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి మరియు స్వీకరించడానికి చాలా ఎక్కువ-గెయిన్ యాంటెన్నాలను ఉపయోగించాలి. ఈ అప్లికేషన్‌లో, ఒక సాధారణ యాంటెన్నా రూపం చిత్రం 7లో చూపిన పారాబొలిక్ యాంటెన్నా. ఈ రకమైన యాంటెన్నా 305 మీటర్లు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ వ్యాసం కలిగి ఉంటుంది మరియు మిలియన్ల మైళ్ల దూరంలో సంకేతాలను ప్రసారం చేయడానికి లేదా స్వీకరించడానికి అవసరమైన అధిక లాభాలను సాధించడానికి ఇంత పెద్ద పరిమాణం అవసరం. రిఫ్లెక్టర్ యొక్క మరొక రూపం మూల రిఫ్లెక్టర్, ఇది చిత్రం 7 (సి)లో చూపబడింది.

చిత్రం 7

6. లెన్స్ యాంటెన్నాలు
లెన్స్‌లు ప్రధానంగా అవాంఛనీయ రేడియేషన్ దిశలలో వ్యాప్తి చెందకుండా నిరోధించడానికి సంఘటన చెల్లాచెదురుగా ఉన్న శక్తిని కొలిమేట్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. లెన్స్ యొక్క జ్యామితిని సముచితంగా మార్చడం ద్వారా మరియు సరైన పదార్థాన్ని ఎంచుకోవడం ద్వారా, అవి వివిధ రకాల విచలన శక్తిని సమతల తరంగాలుగా మార్చగలవు. పారాబొలిక్ రిఫ్లెక్టర్ యాంటెన్నాలు వంటి చాలా అనువర్తనాల్లో, ముఖ్యంగా అధిక పౌనఃపున్యాల వద్ద వీటిని ఉపయోగించవచ్చు మరియు వాటి పరిమాణం మరియు బరువు తక్కువ పౌనఃపున్యాల వద్ద చాలా పెద్దవిగా మారతాయి. లెన్స్ యాంటెన్నాలు వాటి నిర్మాణ సామగ్రి లేదా రేఖాగణిత ఆకారాల ప్రకారం వర్గీకరించబడ్డాయి, వాటిలో కొన్ని చిత్రం 8లో చూపబడ్డాయి.