డైరెక్టివిటీ అనేది ఒక ప్రాథమిక యాంటెన్నా పరామితి. ఇది డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా ఎలా ఉందో కొలమానం. అన్ని దిశలలో సమానంగా ప్రసరించే యాంటెన్నా 1కి సమానమైన డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉంటుంది. (ఇది సున్నా డెసిబెల్స్ -0 dBకి సమానం).
గోళాకార కోఆర్డినేట్‌ల పనితీరును సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనాగా వ్రాయవచ్చు:
[సమీకరణం 1]
సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనా అసలు రేడియేషన్ నమూనా వలె అదే ఆకారాన్ని కలిగి ఉంటుంది. రేడియేషన్ నమూనా యొక్క గరిష్ట విలువ 1కి సమానంగా ఉండేలా సాధారణీకరించిన రేడియేషన్ నమూనా పరిమాణంతో తగ్గించబడుతుంది. (అతిపెద్దది "F" యొక్క సమీకరణం [1]). గణితశాస్త్రపరంగా, దిశాత్మకత కోసం సూత్రం (రకం "D") ఇలా వ్రాయబడింది:
ఇది సంక్లిష్టమైన డైరెక్షనల్ ఈక్వేషన్ లాగా అనిపించవచ్చు. అయినప్పటికీ, అణువుల రేడియేషన్ నమూనాలు గొప్ప విలువను కలిగి ఉంటాయి. హారం అన్ని దిశలలో ప్రసరించే సగటు శక్తిని సూచిస్తుంది. ఈక్వేషన్ అంటే పీక్ రేడియేటెడ్ పవర్ సగటుతో భాగించబడిన కొలత. ఇది యాంటెన్నా డైరెక్టివిటీని ఇస్తుంది.
దిశాత్మక నమూనా
ఉదాహరణగా, రెండు యాంటెన్నాల రేడియేషన్ నమూనా కోసం తదుపరి రెండు సమీకరణాలను పరిగణించండి.
యాంటెన్నా 1
యాంటెన్నా 2
ఈ రేడియేషన్ నమూనాలు మూర్తి 1లో రూపొందించబడ్డాయి. రేడియేషన్ మోడ్ ధ్రువ కోణం తీటా(θ)కి సంబంధించిన విధి మాత్రమే అని దయచేసి గమనించండి రేడియేషన్ నమూనా అజిముత్ యొక్క విధి కాదు. (అజిముటల్ రేడియేషన్ నమూనా మారదు). మొదటి యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా తక్కువ దిశాత్మకంగా ఉంటుంది, తర్వాత రెండవ యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా. అందువల్ల, మొదటి యాంటెన్నా కోసం డైరెక్టివిటీ తక్కువగా ఉంటుందని మేము ఆశిస్తున్నాము.
చిత్రం 1. యాంటెన్నా యొక్క రేడియేషన్ నమూనా రేఖాచిత్రం. అధిక దిశాత్మకత ఉందా?
ఫార్ములా [1]ని ఉపయోగించి, యాంటెన్నాకు అధిక డైరెక్టివిటీ ఉందని మనం లెక్కించవచ్చు. మీ అవగాహనను తనిఖీ చేయడానికి, మూర్తి 1 మరియు దిశాత్మకత గురించి ఆలోచించండి. ఏ గణితాన్ని ఉపయోగించకుండా ఏ యాంటెన్నా అధిక నిర్దేశకతను కలిగి ఉందో నిర్ణయించండి.
దిశాత్మక గణన ఫలితాలు, సూత్రాన్ని ఉపయోగించండి [1]:
డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా 1 లెక్కింపు, 1.273 (1.05 dB).
డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా 2 లెక్కింపు, 2.707 (4.32 dB).
పెరిగిన డైరెక్టివిటీ అంటే మరింత ఫోకస్డ్ లేదా డైరెక్షనల్ యాంటెన్నా. దీనర్థం, 2-రిసీవింగ్ యాంటెన్నా ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నా కంటే దాని శిఖరం యొక్క 2.707 రెట్లు దిశాత్మక శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. యాంటెన్నా 1 ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నా కంటే 1.273 రెట్లు శక్తిని పొందుతుంది. ఐసోట్రోపిక్ యాంటెన్నాలు లేనప్పటికీ ఓమ్నిడైరెక్షనల్ యాంటెన్నాలు సాధారణ సూచనగా ఉపయోగించబడతాయి.
సెల్ ఫోన్ యాంటెన్నాలు తక్కువ డైరెక్టివిటీని కలిగి ఉండాలి ఎందుకంటే సిగ్నల్స్ ఏ దిశ నుండి అయినా రావచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, ఉపగ్రహ వంటకాలు అధిక నిర్దేశకతను కలిగి ఉంటాయి. శాటిలైట్ డిష్ స్థిర దిశ నుండి సంకేతాలను అందుకుంటుంది. ఉదాహరణకు, మీరు శాటిలైట్ టీవీ డిష్‌ను పొందినట్లయితే, దానిని ఎక్కడ సూచించాలో కంపెనీ మీకు తెలియజేస్తుంది మరియు డిష్ కోరుకున్న సిగ్నల్‌ను అందుకుంటుంది.
మేము యాంటెన్నా రకాలు మరియు వాటి డైరెక్టివిటీ జాబితాతో ముగిస్తాము. ఇది ఏ దిశలో సాధారణం అనే దాని గురించి మీకు ఒక ఆలోచన ఇస్తుంది.
యాంటెన్నా రకం విలక్షణ డైరెక్టివిటీ విలక్షణ డైరెక్టివిటీ [డెసిబెల్] (dB)
షార్ట్ డైపోల్ 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
పై డేటా చూపినట్లుగా యాంటెన్నా డైరెక్టివిటీ చాలా మారుతూ ఉంటుంది. అందువల్ల, మీ నిర్దిష్ట అప్లికేషన్ కోసం ఉత్తమమైన యాంటెన్నాను ఎంచుకున్నప్పుడు నిర్దేశకాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. మీరు ఒక దిశలో బహుళ దిశల నుండి శక్తిని పంపడం లేదా స్వీకరించడం అవసరమైతే, మీరు తక్కువ డైరెక్టివిటీతో యాంటెన్నాను రూపొందించాలి. తక్కువ డైరెక్టివిటీ యాంటెన్నాల కోసం అప్లికేషన్‌ల ఉదాహరణలు కార్ రేడియోలు, సెల్ ఫోన్‌లు మరియు కంప్యూటర్ వైర్‌లెస్ ఇంటర్నెట్ యాక్సెస్. దీనికి విరుద్ధంగా, మీరు రిమోట్ సెన్సింగ్ లేదా టార్గెటెడ్ పవర్ ట్రాన్స్‌ఫర్ చేస్తుంటే, అధిక దిశాత్మక యాంటెన్నా అవసరం అవుతుంది. హైలీ డైరెక్షనల్ యాంటెన్నాలు కావలసిన దిశ నుండి శక్తి బదిలీని పెంచుతాయి మరియు అవాంఛిత దిశల నుండి సంకేతాలను తగ్గిస్తాయి.
మనకు తక్కువ డైరెక్టివిటీ యాంటెన్నా కావాలని అనుకుందాం. మేము దీన్ని ఎలా చేస్తాము?
యాంటెన్నా సిద్ధాంతం యొక్క సాధారణ నియమం ఏమిటంటే, తక్కువ డైరెక్టివిటీని ఉత్పత్తి చేయడానికి మీకు ఎలక్ట్రికల్‌గా చిన్న యాంటెన్నా అవసరం. అంటే, మీరు మొత్తం పరిమాణం 0.25 - 0.5 తరంగదైర్ఘ్యంతో యాంటెన్నాను ఉపయోగిస్తే, మీరు డైరెక్టివిటీని కనిష్టీకరించవచ్చు. హాఫ్-వేవ్ డైపోల్ యాంటెన్నాలు లేదా హాఫ్-వేవ్ లెంగ్త్ స్లాట్ యాంటెన్నాలు సాధారణంగా 3 dB డైరెక్టివిటీ కంటే తక్కువ కలిగి ఉంటాయి. ఇది మీరు ఆచరణలో పొందగలిగే దిశలో ఉన్నంత తక్కువగా ఉంటుంది.
అంతిమంగా, యాంటెన్నా యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు యాంటెన్నా యొక్క బ్యాండ్‌విడ్త్‌ను తగ్గించకుండా మనం యాంటెన్నాలను పావు తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చిన్నవిగా చేయలేము. యాంటెన్నా సామర్థ్యం మరియు యాంటెన్నా బ్యాండ్‌విడ్త్ భవిష్యత్తు అధ్యాయాలలో చర్చించబడతాయి.
అధిక డైరెక్టివిటీ ఉన్న యాంటెన్నా కోసం, మనకు అనేక తరంగదైర్ఘ్యం పరిమాణాల యాంటెనాలు అవసరం. శాటిలైట్ డిష్ యాంటెనాలు మరియు హార్న్ యాంటెన్నాలు అధిక నిర్దేశకతను కలిగి ఉంటాయి. అవి చాలా తరంగదైర్ఘ్యాల పొడవు కలిగి ఉండటం దీనికి కారణం.
అది ఎందుకు? అంతిమంగా, కారణం ఫోరియర్ పరివర్తన యొక్క లక్షణాలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. మీరు చిన్న పల్స్ యొక్క ఫోరియర్ పరివర్తనను తీసుకున్నప్పుడు, మీరు విస్తృత వర్ణపటాన్ని పొందుతారు. 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 కలిగి ఉంటాయి (మరియు తక్కువ డైరెక్టివిటీ). పెద్ద ఏకరీతి వోల్టేజ్ లేదా ప్రస్తుత పంపిణీతో యాంటెన్నాలు చాలా దిశాత్మక నమూనాలు (మరియు అధిక నిర్దేశకం).
E-mail:info@rf-miso.com
ఫోన్:0086-028-82695327
వెబ్‌సైట్: www.rf-miso.com
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్-07-2023
