యాంటెన్నా యొక్క ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ ఎంత?
దియాంటెన్నా యొక్క ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్, అని కూడా పిలుస్తారుప్రభావవంతమైన ప్రాంతం (Ae), ఒక స్వీకరించే యాంటెన్నా పతనమయ్యే విద్యుదయస్కాంత తరంగం నుండి శక్తిని ఎంత సమర్థవంతంగా సంగ్రహిస్తుందో వివరిస్తుంది. ఇది ఒక తుల్య స్వీకరణ ప్రాంతం, అంతేగానీ తప్పనిసరిగా యాంటెన్నా యొక్క భౌతిక రంధ్రం కాదు.
గరిష్ట రిసెప్షన్ దిశ నుండి వచ్చే పోలరైజేషన్-మ్యాచెడ్ ప్లేన్ వేవ్ కోసం, ఎఫెక్టివ్ అపెర్చర్ అనేది ఇన్సిడెంట్ పవర్ డెన్సిటీని యాంటెన్నా టెర్మినల్స్ వద్ద అందుబాటులో ఉన్న పవర్‌కు అనుసంధానిస్తుంది.
If Sసంఘటన శక్తి సాంద్రత W/m² లో ఉంటుంది2మరియుPrఅందుబాటులో ఉన్న స్వీకరించిన శక్తి వాట్లలో ఉంటే, అప్పుడు:
Pr= SAe
రాక దిశ మరియు ధ్రువణత ఒకే సరళరేఖలో ఉన్నట్లయితే, పెద్ద ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ అదే పతన క్షేత్రం నుండి ఎక్కువ శక్తిని సేకరిస్తుంది.
ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్, రేడియేషన్ సామర్థ్యాన్ని మరియు కండక్టర్, డైఎలెక్ట్రిక్ నష్టాలతో సహా ఇతర యాంటెన్నా నష్టాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. అందువల్ల ఇది కేవలం భౌతిక పరిమాణాన్ని మాత్రమే కాకుండా, ఉపయోగపడే స్వీకరణ పనితీరును కొలుస్తుంది. అపెర్చర్ సామర్థ్యం, ఇంపీడెన్స్ అసమతుల్యత మరియు పోలరైజేషన్ అసమతుల్యత అన్నీ రిసీవర్‌కు అందించే శక్తిని తగ్గించగలవు.
ప్రభావవంతమైన ఎపర్చర్ ఫార్ములా మరియు యాంటెన్నా గెయిన్
ఏదైనా యాంటెన్నా యొక్క గరిష్ట ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ దాని గెయిన్‌కు సంబంధించి ఉంటుందిGమరియు తరంగదైర్ఘ్యంλద్వారా:
Ae= Gλ2/(4π)
ఈ సమీకరణంలో గెయిన్‌ను dBi గా కాకుండా, లీనియర్ నిష్పత్తిగా ఉపయోగించండి. గెయిన్‌ను దీనితో మార్చండిజి = 10G(dBi)/10. ఎందుకంటే తరంగదైర్ఘ్యం సమానంసి/ఎఫ్గెయిన్‌ను స్థిరంగా ఉంచినప్పుడు, ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగే కొద్దీ ఎఫెక్టివ్ అపెర్చర్ తగ్గుతుంది.
దీనికి విరుద్ధంగా, అపెర్చర్ సామర్థ్యం పోల్చదగినదిగా ఉన్నప్పుడు, ఒకే భౌతిక అపెర్చర్ కలిగిన యాంటెనాలు తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద అధిక గెయిన్‌ను సాధించగలవు. ఈ సంబంధం, వివిధ ఫ్రీక్వెన్సీలలో స్వీకరణ సామర్థ్యాన్ని పోల్చడానికి ఇంజనీర్లకు సహాయపడుతుంది.
ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ ఎలా నిర్ణయించబడుతుంది
కొలవబడిన గెయిన్ నుండి, ఒక రిఫరెన్స్ యాంటెనాతో పోల్చడం ద్వారా, లేదా క్యాలిబ్రేట్ చేయబడిన రిసీవ్-పవర్ కొలతల నుండి ఎఫెక్టివ్ అపెర్చర్‌ను లెక్కించవచ్చు. ఈ ఫలితం లింక్ బడ్జెట్‌లు, యాంటెనా కొలతలు మరియు సిస్టమ్ సెన్సిటివిటీ అంచనాలలో ఉపయోగపడుతుంది.
కొలత అనువర్తనాల కోసం, RF MISOలను అన్వేషించండిప్రామాణిక గెయిన్ హార్న్ యాంటెనాలు, ఇవి నిర్దిష్ట ఫ్రీక్వెన్సీ బ్యాండ్‌లలో తెలిసిన లాభాన్ని అందిస్తాయి.
ఫ్రీస్ ట్రాన్స్‌మిషన్ సమీకరణంలో ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్‌ను ఉపయోగించడం
దిఫ్రీస్ ప్రసార సమీకరణంఫ్రీ-స్పేస్ ఫార్-ఫీల్డ్ లింక్‌లో ప్రసారిత శక్తి, యాంటెన్నా గెయిన్‌లు, తరంగదైర్ఘ్యం మరియు విభజన దూరాన్ని అనుసంధానిస్తుంది. ట్రాన్స్‌మిటర్ గెయిన్ కోసంGt, రిసీవర్ లాభంGr, తరంగదైర్ఘ్యంλమరియు దూరంRఇది స్వీకరించే యాంటెన్నా వద్ద అందుబాటులో ఉన్న శక్తిని అంచనా వేస్తుంది.
ఉపయోగించడంPr= SAeరిసీవ్ ఎఫెక్టివ్ అపెర్చర్ పాత్రను ఇది స్పష్టం చేస్తుంది: ట్రాన్స్‌మిటింగ్ యాంటెన్నా రిసీవర్ వద్ద పవర్ డెన్సిటీని స్థాపిస్తుంది, మరియు రిసీవింగ్ యాంటెన్నా ఆ ఫీల్డ్‌లోని కొంత భాగాన్ని టెర్మినల్ పవర్‌గా మారుస్తుంది.
ఫ్రీస్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఫార్ములాను రాబట్టడం
కొంత దూరంలో వేరు చేయబడిన రెండు యాంటెన్నాలను పరిగణించండిRఅడ్డంకులు లేని ఖాళీ ప్రదేశంలో. స్వీకరించే యాంటెన్నా ట్రాన్స్‌మిటర్ యొక్క ఫార్ ఫీల్డ్‌లో ఉండాలి, మరియు యాంటెన్నాలు దిశ మరియు ధ్రువణంలో ఒకే వరుసలో అమర్చబడి ఉండాలి.
If Ptఒక ఆదర్శ ఐసోట్రోపిక్ ట్రాన్స్‌మిటింగ్ యాంటెన్నాకు వాట్స్ అందించబడినప్పుడు, శక్తి ఒక గోళం యొక్క ఉపరితలంపై విస్తరిస్తుంది. దూరంలోR, సంఘటన శక్తి సాంద్రత:
పటం 1. ట్రాన్స్‌మిట్ (Tx) మరియు రిసీవ్ (Rx) యాంటెనాలు వేరు చేయబడినవిR.
గెయిన్‌తో కూడిన ఆచరణాత్మక ప్రసార యాంటెన్నా కోసంGtరిసీవర్ వైపు, పతన శక్తి సాంద్రత ఆ గెయిన్ కారకం మేరకు పెరుగుతుంది:
స్వీకరించే యాంటెన్నాకు ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ ఉంటేAe, అందుబాటులో ఉన్న స్వీకరించిన శక్తి అనేది సంఘటన శక్తి సాంద్రతను గుణించడం ద్వారా వస్తుందిAe:
స్వీకరించే యాంటెన్నా కోసం గెయిన్-అపెర్చర్ సంబంధాన్ని ప్రతిక్షేపించడం ద్వారా మనకు లభించేది:
అందువల్ల స్వీకరించిన శక్తిని సుపరిచితమైన ఫ్రీ-స్పేస్ రూపంలో వ్రాయవచ్చు:
సమీకరణం 1.తరంగదైర్ఘ్యం పరంగా ఫ్రైస్ ప్రసార సమీకరణం.
సమీకరణం 1ఇది ప్రసార శక్తి, యాంటెన్నా లాభాలు, తరంగదైర్ఘ్యం మరియు వేరుచేసే దూరాన్ని అనుసంధానిస్తుంది. ఇది సుదూర క్షేత్రంలో, దృష్టిరేఖలో ఉండే స్వేచ్ఛా-అంతరిక్ష ప్రసారానికి చెల్లుబాటు అవుతుంది. వాస్తవ వ్యవస్థలకు కేబుల్ నష్టం, కనెక్టర్ నష్టం, దిశానిర్దేశ దోషం, వాతావరణ క్షీణత మరియు ఇతర ప్రసార ప్రభావాల కోసం అదనపు నిబంధనలు అవసరం.
ఫ్రీస్ సమీకరణం యొక్క పౌనఃపున్య రూపం
ఎందుకంటేλ = c/f, ఈ సమీకరణాన్ని పౌనఃపున్యం పరంగా కూడా వ్యక్తీకరించవచ్చు:
సమీకరణం 2.ఫ్రీక్వెన్సీ పరంగా ఫ్రీస్ ప్రసార సమీకరణం.
ఫ్రీక్వెన్సీ స్వీకరించిన శక్తిని ఎలా ప్రభావితం చేస్తుంది
యాంటెన్నా గెయిన్‌లు మరియు దూరం స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు, ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ తరంగదైర్ఘ్యం తగ్గిపోవడం వల్ల రిసీవ్డ్ పవర్ తగ్గుతుందని ఫ్రీస్ సమీకరణం అంచనా వేస్తుంది. ఈ పోలిక ప్రతి ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద ఒకే గెయిన్ విలువలను ఊహిస్తుంది.
అయితే, స్థిరమైన భౌతిక అపెర్చర్ ఉన్న యాంటెనాల విషయంలో, తరంగదైర్ఘ్యం తగ్గే కొద్దీ గెయిన్ సాధారణంగా పెరుగుతుంది. అందువల్ల, లింక్ బడ్జెట్‌లో పాయింటింగ్ కచ్చితత్వం, వాతావరణ శోషణ, వర్షం మరియు హార్డ్‌వేర్ నష్టాలను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, డైరెక్షనల్, హై-గెయిన్ యాంటెనాలతో హై-ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు మిల్లీమీటర్-వేవ్ లింక్‌లు బలమైన పనితీరును సాధించగలవు.
ఫ్రీస్ సమీకరణాన్ని పూర్తి ప్రసార నమూనాగా కాకుండా, ఫ్రీ-స్పేస్ రిఫరెన్స్‌గా ఉపయోగించండి. ఇది ఫార్-ఫీల్డ్ ఆపరేషన్, అడ్డంకులు లేని లైన్ ఆఫ్ సైట్ మరియు సరిగ్గా అమర్చిన యాంటెన్నాలను ఊహిస్తుంది.
ధ్రువణ అసమతుల్యత
ప్రసార మరియు స్వీకరణ యాంటెనాలు పోలరైజేషన్ పరంగా సరిపోలకపోతే, ఆదర్శంగా స్వీకరించిన శక్తిని పోలరైజేషన్ నష్ట కారకం (PLF)తో గుణించండి. సాధారణీకరించిన పోలరైజేషన్ వెక్టర్ల కోసం, PLF 0 నుండి 1 వరకు ఉంటుంది; 1 విలువ సంపూర్ణ సరిపోలికను సూచిస్తుంది. కింద ఇవ్వబడిన సాధారణీకరించిన రూపం ఈ సరిపోలని పదాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
సమీకరణం 3.ధ్రువణ అసమతుల్యతతో కూడిన సాధారణీకరించిన ఫ్రిస్ ప్రసార సమీకరణం.
ముఖ్యమైన అంశాలు
- ప్రభావవంతమైన అపెర్చర్ పతన శక్తి సాంద్రతను అందుబాటులో ఉన్న స్వీకరించిన శక్తిగా మారుస్తుంది.
- లాభం కోసంGమరియు తరంగదైర్ఘ్యంλ, Ae= Gλ2/(4π).
- అపెర్చర్ మరియు ఫ్రిస్ గణనలలో dBi కాకుండా, లీనియర్ గెయిన్‌ను ఉపయోగించండి.
- Friis అనేది సుదూర క్షేత్ర, ప్రత్యక్ష దృష్టి రేఖ కలిగిన స్వేచ్ఛా అంతరిక్ష లింక్‌లకు వర్తిస్తుంది; ఆచరణాత్మక లింక్ బడ్జెట్‌లకు అదనపు నష్టాలు అవసరం.
RF MISO అందిస్తుందిప్రామాణిక గెయిన్ హార్న్ యాంటెనాలుమరియు కొలత, క్రమాంకనం మరియు సిస్టమ్ ఇంటిగ్రేషన్ కోసం ఇతర RF యాంటెన్నా పరిష్కారాలు.RF MISOని సంప్రదించండిఫ్రీక్వెన్సీ పరిధి, గెయిన్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ అవసరాల గురించి చర్చించడం.
ఇ-మెయిల్:info@rf-miso.com
ఫోన్: 0086-028-82695327
పోస్ట్ చేసిన సమయం: జనవరి-08-2024
