ഒരു ആന്റിനയുടെ റിസീവ് പവർ കണക്കാക്കുന്ന ഒരു ഉപയോഗപ്രദമായ പാരാമീറ്റർ ആണ്ഫലപ്രദമായ പ്രദേശംഅല്ലെങ്കിൽഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചർ. റിസീവ് ആന്റിനയുടെ അതേ ധ്രുവീകരണമുള്ള ഒരു തലം തരംഗം ആന്റിനയിൽ പതിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക. കൂടാതെ, തരംഗം ആന്റിനയുടെ പരമാവധി വികിരണ ദിശയിൽ (ഏറ്റവും കൂടുതൽ പവർ ലഭിക്കുന്ന ദിശ) ആന്റിനയിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക.

പിന്നെഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചർഒരു നിശ്ചിത തലം തരംഗത്തിൽ നിന്ന് എത്ര പവർ പിടിച്ചെടുക്കുന്നുവെന്ന് പാരാമീറ്റർ വിവരിക്കുന്നു.pതലം തരംഗത്തിന്റെ പവർ ഡെൻസിറ്റി (W/m^2 ൽ) ആകട്ടെ. എങ്കിൽപി_ടിആന്റിനയുടെ റിസീവറിന് ലഭ്യമായ ആന്റിന ടെർമിനലുകളിലെ പവറിനെ (വാട്ടിൽ) പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, തുടർന്ന്:

അതിനാൽ, ഫലപ്രദമായ ഏരിയ എന്നത് തലം തരംഗത്തിൽ നിന്ന് എത്രമാത്രം വൈദ്യുതി പിടിച്ചെടുക്കുകയും ആന്റിന നൽകുകയും ചെയ്യുന്നുവെന്ന് പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ഈ ഏരിയ ആന്റിനയിൽ അന്തർലീനമായ നഷ്ടങ്ങളെ (ഓമിക് നഷ്ടങ്ങൾ, ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടങ്ങൾ മുതലായവ) ബാധിക്കുന്നു.

ഏതൊരു ആന്റിനയുടെയും പീക്ക് ആന്റിന ഗെയിൻ (G) അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചറിനുള്ള ഒരു പൊതു ബന്ധം ഇനിപ്പറയുന്ന രീതിയിൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു:

നൽകിയിരിക്കുന്ന ഫലപ്രദമായ അപ്പേർച്ചറുള്ള അറിയപ്പെടുന്ന ആന്റിനയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തിയോ അല്ലെങ്കിൽ അളന്ന നേട്ടവും മുകളിലുള്ള സമവാക്യവും ഉപയോഗിച്ച് കണക്കുകൂട്ടുന്നതിലൂടെയോ യഥാർത്ഥ ആന്റിനകളിൽ ഫലപ്രദമായ അപ്പേർച്ചർ അല്ലെങ്കിൽ ഫലപ്രദമായ ഏരിയ അളക്കാൻ കഴിയും.

ഒരു തലം തരംഗത്തിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പവർ കണക്കാക്കുന്നതിന് ഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചർ ഒരു ഉപയോഗപ്രദമായ ആശയമായിരിക്കും. ഇത് പ്രവർത്തനത്തിൽ കാണാൻ, ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുലയിലെ അടുത്ത വിഭാഗത്തിലേക്ക് പോകുക.

ഫ്രിസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യം

ഈ പേജിൽ, ആന്റിന സിദ്ധാന്തത്തിലെ ഏറ്റവും അടിസ്ഥാനപരമായ സമവാക്യങ്ങളിലൊന്നായഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യം. ഒരു ആന്റിനയിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന പവർ (ഗെയിൻ) കണക്കാക്കാൻ ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു.G1), മറ്റൊരു ആന്റിനയിൽ നിന്ന് പകരുമ്പോൾ (നേട്ടത്തോടെG2), ദൂരത്താൽ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നുR, കൂടാതെ ആവൃത്തിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുfഅല്ലെങ്കിൽ തരംഗദൈർഘ്യ ലാംഡ. ഈ പേജ് രണ്ടുതവണ വായിക്കേണ്ടതാണ്, പൂർണ്ണമായി മനസ്സിലാക്കുകയും വേണം.

ഫ്രിസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുലയുടെ ഉത്ഭവം

ഫ്രൈസ് സമവാക്യത്തിന്റെ ഉത്ഭവം ആരംഭിക്കുന്നതിന്, ഒരു അകലം കൊണ്ട് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്ന സ്വതന്ത്ര സ്ഥലത്ത് (സമീപത്ത് തടസ്സങ്ങളൊന്നുമില്ല) രണ്ട് ആന്റിനകൾ പരിഗണിക്കുക.R:

ട്രാൻസ്മിറ്റ് ആന്റിനയിലേക്ക് മൊത്തം പവറിന്റെ （）വാട്ട്സ് എത്തിക്കുന്നുവെന്ന് കരുതുക. തൽക്കാലം, ട്രാൻസ്മിറ്റ് ആന്റിന ഓമ്‌നിഡയറക്ഷണൽ ആണെന്നും, നഷ്ടരഹിതമാണെന്നും, റിസീവ് ആന്റിന ട്രാൻസ്മിറ്റ് ആന്റിനയുടെ വിദൂര ഫീൽഡിലാണെന്നും കരുതുക. പിന്നെ പവർ ഡെൻസിറ്റിp(ചതുരശ്ര മീറ്ററിന് വാട്ടുകളിൽ) റിസീവ് ആന്റിനയിൽ സംഭവിക്കുന്ന തലം തരംഗത്തിന്റെ ദൂരംRട്രാൻസ്മിറ്റ് ആന്റിനയിൽ നിന്ന് നൽകുന്നത്:

ചിത്രം 1. ട്രാൻസ്മിറ്റ് (Tx), റിസീവ് (Rx) ആന്റിനകൾ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നത്R.

ട്രാൻസ്മിറ്റ് ആന്റിനയ്ക്ക് റിസീവ് ആന്റിനയുടെ ദിശയിൽ ഒരു ആന്റിന ഗെയിൻ ഉണ്ടെങ്കിൽ () , മുകളിലുള്ള പവർ ഡെൻസിറ്റി സമവാക്യം ഇതായിരിക്കും:

ഒരു യഥാർത്ഥ ആന്റിനയുടെ ദിശാസൂചനയിലും നഷ്ടങ്ങളിലും ഗെയിൻ ടേം ഘടകങ്ങൾ ഘടകമാണ്. സ്വീകരിക്കുന്ന ആന്റിനയ്ക്ക് ഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചർ ഉണ്ടെന്ന് കരുതുക, നൽകിയിരിക്കുന്നത്( ). അപ്പോൾ ഈ ആന്റിന ( ) സ്വീകരിക്കുന്ന പവർ നൽകുന്നത്:

ഏതൊരു ആന്റിനയുടെയും ഫലപ്രദമായ അപ്പർച്ചർ ഇങ്ങനെയും പ്രകടിപ്പിക്കാം:

തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന പവർ ഇങ്ങനെ എഴുതാം:

സമവാക്യം1

ഇത് ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുല എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇത് ഫ്രീ സ്പേസ് പാത്ത് നഷ്ടം, ആന്റിന നേട്ടങ്ങൾ, തരംഗദൈർഘ്യം എന്നിവ സ്വീകരിച്ചതും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്നതുമായ ശക്തികളുമായി ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. ആന്റിന സിദ്ധാന്തത്തിലെ അടിസ്ഥാന സമവാക്യങ്ങളിൽ ഒന്നാണിത്, ഇത് ഓർമ്മിക്കേണ്ടതാണ് (മുകളിലുള്ള ഡെറിവേഷനോടൊപ്പം).

ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യത്തിന്റെ മറ്റൊരു ഉപയോഗപ്രദമായ രൂപം സമവാക്യം [2] ൽ നൽകിയിരിക്കുന്നു. തരംഗദൈർഘ്യവും ആവൃത്തി f ഉം പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത c യുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നതിനാൽ (ഫ്രീക്വൻസി പേജിന്റെ ആമുഖം കാണുക), ഫ്രീക്വൻസിയുടെ കാര്യത്തിൽ നമുക്ക് ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുലയുണ്ട്:

സമവാക്യം2

ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ കൂടുതൽ പവർ നഷ്ടപ്പെടുന്നതായി സമവാക്യം [2] കാണിക്കുന്നു. ഇത് ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യത്തിന്റെ ഒരു അടിസ്ഥാന ഫലമാണ്. അതായത്, നിർദ്ദിഷ്ട നേട്ടങ്ങളുള്ള ആന്റിനകൾക്ക്, കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസികളിൽ ഊർജ്ജ കൈമാറ്റം ഏറ്റവും ഉയർന്നതായിരിക്കും. സ്വീകരിക്കുന്ന പവറും കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്ന പവറും തമ്മിലുള്ള വ്യത്യാസം പാത്ത് ലോസ് എന്നറിയപ്പെടുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികൾക്ക് പാത്ത് ലോസ് കൂടുതലാണെന്ന് ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യം പറയുന്നു. ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുലയിൽ നിന്നുള്ള ഈ ഫലത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം അമിതമായി പറയാനാവില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് മൊബൈൽ ഫോണുകൾ സാധാരണയായി 2 GHz-ൽ താഴെ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ കൂടുതൽ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം ലഭ്യമായേക്കാം, പക്ഷേ അനുബന്ധ പാത്ത് നഷ്ടം ഗുണനിലവാരമുള്ള സ്വീകരണം പ്രാപ്തമാക്കില്ല. ഫ്രിസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ സമവാക്യത്തിന്റെ മറ്റൊരു അനന്തരഫലമായി, 60 GHz ആന്റിനകളെക്കുറിച്ച് നിങ്ങളോട് ചോദിച്ചാൽ. ഈ ഫ്രീക്വൻസി വളരെ ഉയർന്നതാണെന്ന് ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ടാൽ, ദീർഘദൂര ആശയവിനിമയത്തിന് പാത്ത് നഷ്ടം വളരെ കൂടുതലായിരിക്കുമെന്ന് നിങ്ങൾ പറഞ്ഞേക്കാം - നിങ്ങൾ പറഞ്ഞത് തികച്ചും ശരിയാണ്. വളരെ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ (60 GHz ചിലപ്പോൾ mm (മില്ലിമീറ്റർ തരംഗ മേഖല) എന്ന് വിളിക്കുന്നു), പാത്ത് നഷ്ടം വളരെ ഉയർന്നതാണ്, അതിനാൽ പോയിന്റ്-ടു-പോയിന്റ് ആശയവിനിമയം മാത്രമേ സാധ്യമാകൂ. റിസീവറും ട്രാൻസ്മിറ്ററും ഒരേ മുറിയിലായിരിക്കുമ്പോഴും പരസ്പരം അഭിമുഖമായിരിക്കുമ്പോഴും ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുലയുടെ മറ്റൊരു അനുബന്ധമായി, 700MHz-ൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന പുതിയ LTE (4G) ബാൻഡിൽ മൊബൈൽ ഫോൺ ഓപ്പറേറ്റർമാർ സന്തുഷ്ടരാണെന്ന് നിങ്ങൾ കരുതുന്നുണ്ടോ? ഉത്തരം അതെ എന്നാണ്: പരമ്പരാഗതമായി ആന്റിനകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ആവൃത്തിയാണിത്, എന്നാൽ സമവാക്യം [2]-ൽ നിന്ന്, പാത്ത് നഷ്ടവും കുറവായിരിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രത്തിലൂടെ അവർക്ക് "കൂടുതൽ ഗ്രൗണ്ട് കവർ" ചെയ്യാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഒരു വെരിസോൺ വയർലെസ് എക്സിക്യൂട്ടീവ് അടുത്തിടെ ഇതിനെ "ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള സ്പെക്ട്രം" എന്ന് വിളിച്ചു, കൃത്യമായി ഈ കാരണത്താലാണ്. സൈഡ് നോട്ട്: മറുവശത്ത്, സെൽ ഫോൺ നിർമ്മാതാക്കൾ ഒരു കോം‌പാക്റ്റ് ഉപകരണത്തിൽ (കുറഞ്ഞ ആവൃത്തി = വലിയ തരംഗദൈർഘ്യം) വലിയ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള ഒരു ആന്റിന ഘടിപ്പിക്കേണ്ടിവരും, അതിനാൽ ആന്റിന ഡിസൈനറുടെ ജോലി കുറച്ചുകൂടി സങ്കീർണ്ണമായി!

അവസാനമായി, ആന്റിനകൾ പോളറൈസേഷൻ പൊരുത്തപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ലെങ്കിൽ, മുകളിൽ ലഭിച്ച പവറിനെ പോളറൈസേഷൻ ലോസ് ഫാക്ടർ (PLF) കൊണ്ട് ഗുണിച്ച് ഈ പൊരുത്തക്കേട് ശരിയായി കണക്കാക്കാം. മുകളിലുള്ള സമവാക്യം [2] ഒരു സാമാന്യവൽക്കരിച്ച ഫ്രൈസ് ട്രാൻസ്മിഷൻ ഫോർമുല നിർമ്മിക്കുന്നതിന് മാറ്റാം, അതിൽ പോളറൈസേഷൻ പൊരുത്തക്കേട് ഉൾപ്പെടുന്നു: