డైరెక్టివిటీ అనేది ఒక ప్రాథమిక యాంటెన్నా పరామితి. ఇది డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా ఎలా ఉందో కొలిచే కొలత. అన్ని దిశలలో సమానంగా ప్రసరించే యాంటెన్నా 1 కి సమానమైన డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉంటుంది. (ఇది సున్నా డెసిబెల్స్ -0 dB కి సమానం).
గోళాకార కోఆర్డినేట్ల పనితీరును సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనాగా వ్రాయవచ్చు:
[సమీకరణం 1]
సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనా అసలు రేడియేషన్ నమూనా మాదిరిగానే ఉంటుంది. సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనా పరిమాణం ద్వారా తగ్గించబడుతుంది, తద్వారా రేడియేషన్ నమూనా యొక్క గరిష్ట విలువ 1 కి సమానంగా ఉంటుంది. (అతిపెద్దది "F" యొక్క సమీకరణం [1]). గణితశాస్త్రపరంగా, దిశాత్మకత (రకం "D") కోసం సూత్రం ఇలా వ్రాయబడింది:
ఇది సంక్లిష్టమైన దిశాత్మక సమీకరణంలా అనిపించవచ్చు. అయితే, అణువుల రేడియేషన్ నమూనాలు గొప్ప విలువను కలిగి ఉంటాయి. హారం అన్ని దిశలలో ప్రసరించే సగటు శక్తిని సూచిస్తుంది. అప్పుడు సమీకరణం గరిష్ట వికిరణ శక్తిని సగటుతో భాగించినప్పుడు వచ్చే కొలత. ఇది యాంటెన్నా నిర్దేశకతను ఇస్తుంది.
దిశాత్మక నమూనా
ఉదాహరణకు, రెండు యాంటెన్నాల రేడియేషన్ నమూనా కోసం తదుపరి రెండు సమీకరణాలను పరిగణించండి.
యాంటెన్నా 1
యాంటెన్నా 2
ఈ రేడియేషన్ నమూనాలు చిత్రం 1లో ప్లాట్ చేయబడ్డాయి. రేడియేషన్ మోడ్ ధ్రువ కోణం థీటా(θ) యొక్క ఫంక్షన్ మాత్రమే అని దయచేసి గమనించండి. రేడియేషన్ నమూనా అజిముత్ యొక్క ఫంక్షన్ కాదు. (అజిముతల్ రేడియేషన్ నమూనా మారదు). మొదటి యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా తక్కువ దిశాత్మకమైనది, తరువాత రెండవ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా. అందువల్ల, మొదటి యాంటెన్నాకు దిశాత్మకత తక్కువగా ఉంటుందని మేము ఆశిస్తున్నాము.
చిత్రం 1. యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా రేఖాచిత్రం. అధిక దిశాత్మకతను కలిగి ఉందా?
ఫార్ములా [1] ఉపయోగించి, యాంటెన్నాకు ఎక్కువ డైరెక్టివిటీ ఉందని మనం లెక్కించవచ్చు. మీ అవగాహనను తనిఖీ చేయడానికి, చిత్రం 1 మరియు డైరెక్షనల్ అంటే ఏమిటో ఆలోచించండి. ఆపై ఏ గణితాన్ని ఉపయోగించకుండా ఏ యాంటెన్నాకు ఎక్కువ డైరెక్టివిటీ ఉందో నిర్ణయించండి.
దిశాత్మక గణన ఫలితాలు, సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి [1]:
దిశాత్మక యాంటెన్నా 1 లెక్కింపు, 1.273 (1.05 dB).
డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా 2 లెక్కింపు, 2.707 (4.32 dB).
పెరిగిన డైరెక్టివిటీ అంటే మరింత కేంద్రీకృత లేదా దిశాత్మక యాంటెన్నా. దీని అర్థం 2-స్వీకరించే యాంటెన్నా ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నా కంటే దాని శిఖరం యొక్క దిశాత్మక శక్తిని 2.707 రెట్లు కలిగి ఉంటుంది. యాంటెన్నా 1 ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నా కంటే 1.273 రెట్లు శక్తిని పొందుతుంది. ఐసోట్రోపిక్ యాంటెన్నాలు లేనప్పటికీ ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నాలను సాధారణ సూచనగా ఉపయోగిస్తారు.
సెల్ ఫోన్ యాంటెన్నాలు తక్కువ డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉండాలి ఎందుకంటే సిగ్నల్స్ ఏ దిశ నుండి అయినా రావచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, శాటిలైట్ డిష్‌లు అధిక డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉంటాయి. ఒక శాటిలైట్ డిష్ స్థిరమైన దిశ నుండి సిగ్నల్‌లను అందుకుంటుంది. ఉదాహరణకు, మీరు శాటిలైట్ టీవీ డిష్‌ను పొందినట్లయితే, దానిని ఎక్కడ సూచించాలో కంపెనీ మీకు తెలియజేస్తుంది మరియు డిష్ కావలసిన సిగ్నల్‌ను అందుకుంటుంది.
మనం యాంటెన్నా రకాలు మరియు వాటి నిర్దేశితత జాబితాతో ముగుస్తాము. ఇది ఏ దిశాత్మకత సాధారణమో మీకు ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది.
యాంటెన్నా రకం సాధారణ నిర్దేశకం సాధారణ నిర్దేశకం [డెసిబెల్] (dB)
చిన్న ద్విధ్రువ యాంటెన్నా 1.5 1.76
హాఫ్-వేవ్ డైపోల్ యాంటెన్నా 1.64 2.15
ప్యాచ్ (మైక్రోస్ట్రిప్ యాంటెన్నా) 3.2-6.3 5-8
హార్న్ యాంటెన్నా 10-100 10-20
డిష్ యాంటెన్నా 10-10,000 10-40
పైన ఉన్న డేటా ప్రకారం యాంటెన్నా డైరెక్టివిటీ చాలా తేడా ఉంటుంది. అందువల్ల, మీ నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమ యాంటెన్నాను ఎంచుకునేటప్పుడు డైరెక్టివిటీని అర్థం చేసుకోవడం ముఖ్యం. మీరు ఒకే దిశలో బహుళ దిశల నుండి శక్తిని పంపవలసి వస్తే లేదా స్వీకరించవలసి వస్తే, మీరు తక్కువ డైరెక్టివిటీతో యాంటెన్నాను రూపొందించాలి. తక్కువ డైరెక్టివిటీ యాంటెన్నాల కోసం అప్లికేషన్ల ఉదాహరణలలో కార్ రేడియోలు, సెల్ ఫోన్లు మరియు కంప్యూటర్ వైర్‌లెస్ ఇంటర్నెట్ యాక్సెస్ ఉన్నాయి. దీనికి విరుద్ధంగా, మీరు రిమోట్ సెన్సింగ్ లేదా లక్ష్య విద్యుత్ బదిలీ చేస్తుంటే, అప్పుడు అధిక దిశాత్మక యాంటెన్నా అవసరం అవుతుంది. అధిక దిశాత్మక యాంటెన్నాలు కావలసిన దిశ నుండి శక్తి బదిలీని పెంచుతాయి మరియు అవాంఛిత దిశల నుండి సంకేతాలను తగ్గిస్తాయి.
మనకు తక్కువ డైరెక్టివిటీ యాంటెన్నా కావాలంటే. దీన్ని ఎలా చేయాలి?
యాంటెన్నా సిద్ధాంతం యొక్క సాధారణ నియమం ఏమిటంటే, తక్కువ దిశాత్మకతను ఉత్పత్తి చేయడానికి మీకు విద్యుత్తుగా చిన్న యాంటెన్నా అవసరం. అంటే, మీరు మొత్తం 0.25 - 0.5 తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన యాంటెన్నాను ఉపయోగిస్తే, మీరు దిశాత్మకతను తగ్గిస్తారు. హాఫ్-వేవ్ డైపోల్ యాంటెనాలు లేదా హాఫ్-వేవ్‌లెంగ్త్ స్లాట్ యాంటెనాలు సాధారణంగా 3 dB కంటే తక్కువ దిశాత్మకతను కలిగి ఉంటాయి. ఇది మీరు ఆచరణలో పొందగలిగే దిశాత్మకత వలె తక్కువ.
అంతిమంగా, యాంటెన్నా సామర్థ్యాన్ని మరియు యాంటెన్నా బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తగ్గించకుండా మనం పావు వంతు తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చిన్న యాంటెన్నాలను తయారు చేయలేము. యాంటెన్నా సామర్థ్యం మరియు యాంటెన్నా బ్యాండ్‌విడ్త్ గురించి భవిష్యత్తు అధ్యాయాలలో చర్చించబడతాయి.
అధిక డైరెక్టివిటీ ఉన్న యాంటెన్నా కోసం, మనకు అనేక తరంగదైర్ఘ్య పరిమాణాల యాంటెనాలు అవసరం. ఉపగ్రహ డిష్ యాంటెనాలు మరియు హార్న్ యాంటెనాలు వంటివి అధిక డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉంటాయి. దీనికి కారణం అవి అనేక తరంగదైర్ఘ్యాల పొడవు ఉండటం.
అలా ఎందుకు? అంతిమంగా, కారణం ఫోరియర్ పరివర్తన యొక్క లక్షణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. మీరు ఒక చిన్న పల్స్ యొక్క ఫోరియర్ పరివర్తనను తీసుకున్నప్పుడు, మీకు విస్తృత వర్ణపటం లభిస్తుంది. యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనాను నిర్ణయించడంలో ఈ సారూప్యత లేదు. రేడియేషన్ నమూనాను యాంటెన్నా వెంట కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ పంపిణీ యొక్క ఫోరియర్ పరివర్తనగా భావించవచ్చు. అందువల్ల, చిన్న యాంటెన్నాలు విస్తృత రేడియేషన్ నమూనాలను (మరియు తక్కువ డైరెక్టివిటీ) కలిగి ఉంటాయి. పెద్ద ఏకరీతి వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ పంపిణీ కలిగిన యాంటెన్నాలు చాలా దిశాత్మక నమూనాలు (మరియు అధిక డైరెక్టివిటీ).
E-mail:info@rf-miso.com
ఫోన్:0086-028-82695327
వెబ్‌సైట్: www.rf-miso.com
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-07-2023
