ഒരു ആന്റിനയുടെ കാര്യക്ഷമത ആന്റിനയിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന പവറുമായും ആന്റിന വികിരണം ചെയ്യുന്ന പവറുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള ഒരു ആന്റിന ആന്റിനയിലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും വികിരണം ചെയ്യും. കാര്യക്ഷമമല്ലാത്ത ഒരു ആന്റിന ആന്റിനയ്ക്കുള്ളിൽ നഷ്ടപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതിയുടെ ഭൂരിഭാഗവും ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് കാരണം കാര്യക്ഷമമല്ലാത്ത ഒരു ആന്റിനയ്ക്ക് ധാരാളം ഊർജ്ജം പ്രതിഫലിച്ചേക്കാം. കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായ ആന്റിനയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ കാര്യക്ഷമമല്ലാത്ത ആന്റിനയുടെ വികിരണ ശക്തി കുറയ്ക്കുക.
[പാർശ്വ കുറിപ്പ്: ആന്റിന ഇം‌പെഡൻസ് പിന്നീടുള്ള ഒരു അധ്യായത്തിൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു. ഇം‌പെഡൻസ് ഒരു തെറ്റായ മൂല്യമായതിനാൽ ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് ആന്റിനയിൽ നിന്നുള്ള പ്രതിഫലിക്കുന്ന പവറാണ്. അതിനാൽ, ഇതിനെ ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ]
ആന്റിനയ്ക്കുള്ളിലെ നഷ്ടത്തിന്റെ തരം ചാലക നഷ്ടമാണ്. ആന്റിനയുടെ പരിമിതമായ ചാലകത മൂലമാണ് ചാലക നഷ്ടങ്ങൾ ഉണ്ടാകുന്നത്. നഷ്ടത്തിന്റെ മറ്റൊരു സംവിധാനം ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടമാണ്. ആന്റിനയിലെ ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടങ്ങൾ ഡൈഇലക്ട്രിക് മെറ്റീരിയലിലെ ചാലകത മൂലമാണ്. ആന്റിനയ്ക്കുള്ളിലോ ചുറ്റുപാടോ ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കൾ ഉണ്ടാകാം.
ആന്റിനയുടെ കാര്യക്ഷമതയും വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പവറും തമ്മിലുള്ള അനുപാതത്തെ ആന്റിനയുടെ ഇൻപുട്ട് പവർ എന്ന് എഴുതാം. ഇതാണ് സമവാക്യം [1]. റേഡിയേഷൻ കാര്യക്ഷമത ആന്റിന കാര്യക്ഷമത എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു.
[സമവാക്യം 1]
കാര്യക്ഷമത എന്നത് ഒരു അനുപാതമാണ്. ഈ അനുപാതം എപ്പോഴും 0 നും 1 നും ഇടയിലുള്ള ഒരു അളവാണ്. കാര്യക്ഷമത പലപ്പോഴും ഒരു ശതമാന പോയിന്റിലാണ് നൽകുന്നത്. ഉദാഹരണത്തിന്, 0.5 ന്റെ കാര്യക്ഷമത 50% വരെ തുല്യമാണ്. ആന്റിന കാര്യക്ഷമതയും പലപ്പോഴും ഡെസിബെലുകളിൽ (dB) ഉദ്ധരിക്കുന്നു. 0.1 ന്റെ കാര്യക്ഷമത 10% ന് തുല്യമാണ്. ഇത് -10 ഡെസിബെലുകൾക്കും (-10 ഡെസിബെൽ) തുല്യമാണ്. 0.5 ന്റെ കാര്യക്ഷമത 50% ന് തുല്യമാണ്. ഇത് -3 ഡെസിബെലുകൾക്കും (dB) തുല്യമാണ്.
ആദ്യത്തെ സമവാക്യത്തെ ചിലപ്പോൾ ആന്റിനയുടെ റേഡിയേഷൻ കാര്യക്ഷമത എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഇത് ആന്റിനയുടെ മൊത്തം ഫലപ്രാപ്തി എന്നറിയപ്പെടുന്ന മറ്റൊരു സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പദത്തിൽ നിന്ന് ഇതിനെ വേർതിരിക്കുന്നു. മൊത്തം ഫലപ്രദമായ കാര്യക്ഷമത ആന്റിനയുടെ ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് നഷ്ടം കൊണ്ട് ആന്റിന വികിരണ കാര്യക്ഷമത ഗുണിക്കപ്പെടുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനുമായോ റിസീവറുമായോ ആന്റിന ഭൗതികമായി ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് നഷ്ടങ്ങൾ സംഭവിക്കുന്നു. ഇത് ഫോർമുല [2] ൽ സംഗ്രഹിക്കാം.
[സമവാക്യം 2]
ഫോർമുല [2]
ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് നഷ്ടം എല്ലായ്പ്പോഴും 0 നും 1 നും ഇടയിലുള്ള ഒരു സംഖ്യയാണ്. അതിനാൽ, മൊത്തത്തിലുള്ള ആന്റിന കാര്യക്ഷമത എല്ലായ്പ്പോഴും വികിരണ കാര്യക്ഷമതയേക്കാൾ കുറവാണ്. ഇത് ആവർത്തിക്കാൻ, നഷ്ടങ്ങളൊന്നുമില്ലെങ്കിൽ, ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് മൂലമുള്ള വികിരണ കാര്യക്ഷമത മൊത്തം ആന്റിന കാര്യക്ഷമതയ്ക്ക് തുല്യമാണ്.
കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നത് ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ആന്റിന പാരാമീറ്ററുകളിൽ ഒന്നാണ്. ഒരു സാറ്റലൈറ്റ് ഡിഷ്, ഹോൺ ആന്റിന, അല്ലെങ്കിൽ ചുറ്റും നഷ്ടമുണ്ടാക്കുന്ന വസ്തുക്കൾ ഇല്ലാതെ പകുതി തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ദ്വിധ്രുവം എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇത് 100% വരെ വളരെ അടുത്തായിരിക്കും. സെൽ ഫോൺ ആന്റിനകൾ അല്ലെങ്കിൽ കൺസ്യൂമർ ഇലക്ട്രോണിക്സ് ആന്റിനകൾക്ക് സാധാരണയായി 20%-70% കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്. ഇത് -7 dB -1.5 dB (-7, -1.5 dB) ന് തുല്യമാണ്. ആന്റിനയെ ചുറ്റിപ്പറ്റിയുള്ള ഇലക്ട്രോണിക്സും വസ്തുക്കളും നഷ്ടപ്പെടുന്നതിനാൽ പലപ്പോഴും. ഇവ കുറച്ച് വികിരണം ചെയ്യുന്ന ശക്തി ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു. ഊർജ്ജം താപ ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, വികിരണം ഇല്ല. ഇത് ആന്റിനയുടെ കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നു. കാർ റേഡിയോ ആന്റിനകൾക്ക് 0.01 ആന്റിന കാര്യക്ഷമതയോടെ AM റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. [ഇത് 1% അല്ലെങ്കിൽ -20 dB ആണ്. ] പ്രവർത്തന ആവൃത്തിയിൽ ആന്റിന പകുതി തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ കുറവായതിനാലാണ് ഈ കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മ. ഇത് ആന്റിനയുടെ കാര്യക്ഷമതയെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നു. AM പ്രക്ഷേപണ ടവറുകൾ വളരെ ഉയർന്ന ട്രാൻസ്മിറ്റ് പവർ ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ വയർലെസ് ലിങ്കുകൾ നിലനിർത്തുന്നു.
സ്മിത്ത് ചാർട്ടിലും ഇം‌പെഡൻസ് മാച്ചിംഗ് വിഭാഗങ്ങളിലും ഇം‌പെഡൻസ് മാച്ചിംഗ് നഷ്ടങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്യുന്നു. ഇം‌പെഡൻസ് മാച്ചിംഗ് ആന്റിനയുടെ കാര്യക്ഷമത വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തും.
ആന്റിന നേട്ടം
ഒരു ഐസോട്രോപിക് സ്രോതസ്സുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പീക്ക് റേഡിയേഷൻ ദിശയിൽ എത്രത്തോളം പവർ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് ദീർഘകാല ആന്റിന ഗെയിൻ വിവരിക്കുന്നു. ആന്റിനയുടെ സ്പെസിഫിക്കേഷൻ ഷീറ്റിലാണ് ആന്റിന ഗെയിൻ സാധാരണയായി ഉദ്ധരിക്കുന്നത്. സംഭവിക്കുന്ന യഥാർത്ഥ നഷ്ടങ്ങൾ കണക്കിലെടുക്കുന്നതിനാൽ ആന്റിന ഗെയിൻ പ്രധാനമാണ്.
3 dB ഗെയിൻ ഉള്ള ഒരു ആന്റിന എന്നാൽ ആന്റിനയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പവർ, അതേ ഇൻപുട്ട് പവർ ഉള്ള ഒരു നഷ്ടരഹിത ഐസോട്രോപിക് ആന്റിനയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്നതിനേക്കാൾ 3 dB വളരെ കൂടുതലാണ് എന്നാണ്. 3 dB എന്നത് പവർ സപ്ലൈയുടെ ഇരട്ടിക്ക് തുല്യമാണ്.
ആന്റിന നേട്ടം ചിലപ്പോൾ ദിശയുടെയോ കോണിന്റെയോ ഫലനമായി ചർച്ച ചെയ്യപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു സംഖ്യ നേട്ടം വ്യക്തമാക്കുമ്പോൾ, ആ സംഖ്യ എല്ലാ ദിശകൾക്കുമുള്ള പീക്ക് നേട്ടമായിരിക്കും. ആന്റിന നേട്ടത്തിന്റെ "G" യെ ഫ്യൂച്ചറിസ്റ്റിക് തരത്തിലുള്ള "D" യുടെ ഡയറക്‌റ്റിവിറ്റിയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യാം.
[സമവാക്യം 3]
ഒരു വലിയ സാറ്റലൈറ്റ് ഡിഷ് പോലെ ഉയർന്നേക്കാവുന്ന ഒരു യഥാർത്ഥ ആന്റിനയുടെ ഗെയിൻ 50 dB ആണ്. ഒരു യഥാർത്ഥ ആന്റിന പോലെ (ഒരു ചെറിയ ദ്വിധ്രുവ ആന്റിന പോലുള്ളവ) ഡയറക്റ്റിവിറ്റി 1.76 dB വരെ കുറവായിരിക്കാം. ഡയറക്റ്റിവിറ്റി ഒരിക്കലും 0 dB-യിൽ കുറവായിരിക്കരുത്. എന്നിരുന്നാലും, പീക്ക് ആന്റിന ഗെയിൻ ഏകപക്ഷീയമായി ചെറുതായിരിക്കാം. ഇത് നഷ്ടങ്ങളോ കാര്യക്ഷമതയില്ലായ്മയോ മൂലമാണ്. വൈദ്യുതപരമായി ചെറിയ ആന്റിനകൾ ആന്റിന പ്രവർത്തിക്കുന്ന ആവൃത്തിയുടെ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന താരതമ്യേന ചെറിയ ആന്റിനകളാണ്. ചെറിയ ആന്റിനകൾ വളരെ കാര്യക്ഷമമല്ലായിരിക്കാം. ഇം‌പെഡൻസ് പൊരുത്തക്കേട് കണക്കിലെടുക്കാത്തപ്പോൾ പോലും ആന്റിന ഗെയിൻ പലപ്പോഴും -10 dB-യിൽ താഴെയാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-16-2023
