ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ اينٽينا جون خاصيتون
وائرليس ڪميونيڪيشن سسٽم ۾ اينٽينا هڪ اهم جزو آهن. انهن جو ڪردار ٽرانسميٽر تي برقي سگنلن کي برقي مقناطيسي لهرن ۾ تبديل ڪرڻ آهي جيڪي خلا ۾ پکڙجن ٿيون، پوءِ رسيور تي ريورس عمل انجام ڏين ٿيون: برقي مقناطيسي لهرن کي پڪڙڻ ۽ انهن کي واپس برقي سگنلن ۾ تبديل ڪرڻ. ڪميونيڪيشن لنڪ جي معيار - رينج ۽ اعتبار کان گنجائش تائين - استعمال ٿيل اينٽينا جي خاصيتن کان تمام گهڻو متاثر ٿئي ٿي. تنهن ڪري، نيٽ ورڪ ڊيزائنرز، فيلڊ ٽيڪنيشن، ۽ ٽيليڪميونيڪيشن شاگردن لاءِ اينٽينا پيرا ميٽرز کي سمجهڻ تمام ضروري آهي.
1. تابڪاري جو نمونو
ريڊيئيشن جو نمونو بيان ڪري ٿو ته ڪيئن برقي مقناطيسي توانائي خلا ۾ مختلف طرفن ۾ اينٽينا ذريعي شعاع ڪئي ويندي آهي. هي نمونو عام طور تي 2D يا 3D گراف جي طور تي ظاهر ڪيو ويندو آهي، جيڪو فيلڊ جي طاقت يا ريڊيئيٽڊ پاور کي زاويه جي ڪم جي طور تي ڏيکاريندو آهي. ٻه عام درجا آهن:
- اومني ڊائريڪشنل اينٽينا، جيڪي هڪ خاص جهاز ۾ نسبتاً هڪجهڙائي سان طاقت کي ريڊيئيٽ ڪن ٿا (مثال طور، افقي جهاز). مثال: وائي فائي روٽرز يا ريڊيو ڪميونيڪيشن لاءِ مونوپول/ڊائيپول اينٽينا.
- ڊائريڪشنل اينٽينا توانائي کي هڪ خاص طرف مرڪوز ڪن ٿا، انهي طرف ۾ حاصلات وڌائين ٿا. مثالن ۾ مائڪرو ويڪرو ۽ سيٽلائيٽ سسٽم ۾ يگي، پيرابولڪ، يا هارن اينٽينا شامل آهن.
تابڪاري جي نمونن ۾، اصطلاح مين لوب (جيڪو وڌ ۾ وڌ تابڪاري جي هدايت کي ظاهر ڪري ٿو)، سائڊ لوب (جيڪو مين لوب کان ٻاهر اضافي تابڪاري جي نمائندگي ڪري ٿو)، ۽ بيڪ لوب (جيڪو بيڪ لوب جي نمائندگي ڪري ٿو). هاءِ سائڊ لوب ٻين سسٽم ۾ مداخلت جو سبب بڻجي سگهن ٿا يا ناپسنديده هدايتن کان مداخلت حاصل ڪري سگهن ٿا.
2. اينٽينا گين
حاصل هڪ اينٽينا جي صلاحيت جو هڪ ماپ آهي جيڪو ريڊيئيٽڊ توانائي کي ريفرنس اينٽينا جي نسبت هڪ طرف مرڪوز ڪرڻ جي صلاحيت رکي ٿو. حاصل شعاع واري طاقت کان مختلف آهي؛ اهو طاقت "تخليق" نٿو ڪري، پر توانائي جي ورڇ کي وڌيڪ هدايتي بڻائڻ لاءِ ترتيب ڏئي ٿو. حاصل عام طور تي هن طرح ظاهر ڪيو ويندو آهي:
- dBi: هڪ آئسوٽروپڪ اينٽينا جي مقابلي ۾ (هڪ نظرياتي اينٽينا جيڪو سڀني طرفن ۾ هڪجهڙائي سان شعاع ڪري ٿو).
- dBd: اڌ-لهر واري ڊيپول اينٽينا جي مقابلي ۾.
هاءِ-گين اينٽينا ڊگهي فاصلي جي رابطن يا پوائنٽ-ٽو-پوائنٽ لنڪس لاءِ موزون آهن . جڏهن ته، انهن ۾ هڪ تنگ بيم اينگل آهي، جنهن کي وڌيڪ صحيح انسٽاليشن ۽ ترتيب جي ضرورت آهي.
3. بيم ويڊٿ (بيم ويڪر)
بيم ويڊٿ مکيه لوب جي ڪوئلي ويڪر جو هڪ ماپ آهي، جيڪو عام طور تي چوٽي کان -3 ڊي بي تي ماپيو ويندو آهي (هاف پاور بيم ويڊٿ/HPBW). هڪ تنگ بيم ويڊٿ جو مطلب آهي ته اينٽينا تمام گهڻو هدايتي (وڌيڪ حاصل) آهي، جڏهن ته هڪ وسيع بيم ويڊٿ جو مطلب آهي هڪ وسيع ڪوريج علائقو پر گهٽ حاصل.
درخواست ۾ عملي:
- سيلولر بيس اسٽيشنن کي بيم ويڊٿ ۽ سيڪٽر ڪوريج جي وچ ۾ واپار ڪرڻ جي ضرورت آهي.
- انٽر بلڊنگ مائڪرو ويڪرو لنڪس عام طور تي مداخلت کي گهٽائڻ ۽ SNR کي بهتر بڻائڻ لاءِ تنگ بيم ويڊٿ استعمال ڪندا آهن.
4. پولرائيزيشن
پولرائيزيشن اينٽينا ذريعي خارج ٿيندڙ لهر جي برقي ميدان (اي-فيلڊ) جي رخ کي بيان ڪري ٿي. قسمن ۾ شامل آهن:
- لڪير وارو پولرائيزيشن: افقي يا عمودي.
- گول پولرائيزيشن: ساڄي هٿ گول پولرائيزيشن (RHCP) يا کاٻي هٿ گول پولرائيزيشن (LHCP).
- بيضوي پولرائيزيشن: هڪ عام صورت جڏهن افقي ۽ عمودي جزا متوازن نه هوندا آهن.
ٽرانسميٽر ۽ رسيور جي وچ ۾ پولرائيزيشن الائنمينٽ تمام ضروري آهي. جيڪڏهن پولرائيزيشن بي ترتيب آهن، ته پولرائيزيشن بي ترتيب نقصان ٿيندو، جيڪو حاصل ڪيل طاقت کي گهٽائي سگهي ٿو. سرڪيولر پولرائيزيشن اڪثر ڪري سيٽلائيٽ ڪميونيڪيشن ۽ ڪجهه ملٽي پاٿ حالتن ۾ استعمال ٿيندي آهي ڇاڪاڻ ته اهو اورينٽيشن تبديلين لاءِ وڌيڪ مزاحمتي آهي.
5. رڪاوٽ ۽ ميچنگ
اينٽينن ۾ هڪ ان پٽ امپيڊنس هوندو آهي جيڪو ٽرانسميشن لائن جي امپيڊنس سان مثالي طور تي ملندو آهي (عام طور تي 50 Ω يا 75 Ω). امپيڊنس جي بي ترتيبي سگنل جي موٽ ٽرانسميٽر ڏانهن موٽڻ جو سبب بڻجندي آهي، جنهن جا هيٺيان اثر هوندا آهن:
- اثرائتي بجلي گھٽائڻ جي منتقلي.
- بگاڙ ۽ گرمائش ڊوائيس تي ٽرانسميٽر.
ملاپ جي تشخيص لاءِ عام پيرا ميٽر آهن:
- VSWR (وولٽيج اسٽينڊنگ ويو ريشو): 1:1 جي ويجهو هوندو اوترو بهتر.
- واپسي نقصان (dB): قدر جيترو وڏو هوندو (مثال طور 15 dB، 20 dB) اوترو بهتر.
امپيڊنس ميچنگ اينٽينا ڊيزائن، ميچنگ نيٽ ورڪن جي استعمال، يا مناسب ڪيبل ۽ ڪنيڪٽرن جي چونڊ ذريعي حاصل ڪري سگهجي ٿي.
6. اينٽينا بينڊوڊٿ
بينڊوڊٿ هڪ اينٽينا جي آپريٽنگ فريڪوئنسي رينج ڏانهن اشارو ڪري ٿو جيڪا اڃا تائين ڪجهه ڪارڪردگي جي معيارن کي پورو ڪري ٿي (مثال طور، VSWR < 2 يا ريٽرن لاس > 10 dB). اهڙا نيرو بينڊ اينٽينا آهن جيڪي صرف فريڪوئنسي جي هڪ تنگ رينج تي بهترين آهن، ۽ وائڊ بينڊ يا الٽرا وائڊ بينڊ اينٽينا پڻ آهن.
جديد سسٽم جهڙوڪ LTE، 5G، ۽ وائي فائي 6/6E ۾، اينٽينا بينڊوڊٿ انتهائي اهم آهي ڇاڪاڻ ته ڊوائيسز کي وسيع يا ملٽي بينڊ چينلز تي ڪم ڪرڻ گهرجي. ملٽي بينڊ اينٽينا اڪثر ڪري اسمارٽ فونز ۾ هڪ ئي وقت ڪيترن ئي خدمتن کي سپورٽ ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن، جيتوڻيڪ انهن جي ڊيزائن جڳهه جي پابندين جي ڪري وڌيڪ پيچيده آهي.
7. اينٽينا جي ڪارڪردگي
ڪارڪردگي بيان ڪري ٿي ته اينٽينا ۾ داخل ٿيندڙ بجلي جو ڪيترو حصو اصل ۾ برقي مقناطيسي تابڪاري ۾ تبديل ٿئي ٿو. نقصان هتي ٿي سگهن ٿا:
- موصل جي مزاحمت (اوهمڪ نقصان)،
- سبسٽريٽ تي ڊائي اليڪٽرڪ نقصان (مائڪرو اسٽرپ اينٽينن لاءِ)،
- ملندڙ نيٽ ورڪ تي نقصان،
- آس پاس جي حصن سان ڳنڍڻ (مثال طور ڪيسنگ، بيٽري، ننڍو زميني جهاز).
گهٽ ڪارڪردگي جو مطلب آهي ته گهڻي طاقت گرمي ۾ "گم" ٿي ويندي آهي، جيڪا حد کي گهٽائي ڇڏيندي آهي. IoT نوڊس يا موبائل فون جهڙن ننڍن ڊوائيسز ۾ ، ڪارڪردگي هڪ وڏو چئلينج آهي ڇاڪاڻ ته اينٽينا جي سائيز مثالي طول موج کان تمام ننڍي هوندي آهي.
8. هدايت ۽ ان جو حاصلات سان تعلق
هدايت هڪ ماپ آهي ته هڪ اينٽينا ڪيترو "هدايت وارو" آهي، جيڪو خالص طور تي ان جي تابڪاري نموني تي ٻڌل آهي ۽ اندروني نقصانن کي ڇڏي ڏنو ويو آهي. حاصل ڪرڻ هدايت کي ڪارڪردگي سان ضرب ڪيو ويندو آهي. تصوراتي طور تي:
حاصل = هدايت × ڪارڪردگي
تنهن ڪري، هڪ اينٽينا ۾ اعليٰ هدايت ٿي سگهي ٿي پر جيڪڏهن نقصان وڌيڪ هجن ته توقع مطابق فائدو نه هوندو. سسٽم ڊيزائن ۾، ٻئي اهم آهن: ڪوريج تي ڌيان ڏيڻ جي هدايت، ۽ ڪارڪردگي يقيني بڻائڻ لاءِ ته بجلي ضايع نه ٿئي.
9. اڳيان کان پوئتي تناسب (F/B)
اڳيان کان پوئتي تناسب اڳيان (مکيه لوب) ۾ منتقل ٿيل طاقت جي پوئين حصي جي تناسب کي ظاهر ڪري ٿو. هڪ اعليٰ F/B قدر هڪ هدايتي اينٽينا لاءِ گهربل آهي ته جيئن پوئين استقبال/رسيد کي گهٽ ۾ گهٽ ڪري سگهجي. هي پيرا ميٽر ان لاءِ اهم آهي:
- ٽي وي يا ريڊيو لاءِ يگي اينٽينا،
- پوئين پاسي کان مداخلت گهٽائڻ لاءِ پوائنٽ کان پوائنٽ لنڪ،
- ساڳئي هنڌ تي ڪيترن ئي ٽرانسميٽرن سان سسٽم (سائيٽ شيئرنگ).
10. ماحولياتي ۽ تنصيب جا عنصر
اينٽينا جون خاصيتون نه رڳو ڊيزائن ذريعي پر انسٽاليشن جي ماحول ذريعي پڻ طئي ڪيون وينديون آهن. اينٽينا جي اوچائي، ڌاتو جي ويجهو، رخ، ڪيبل جي ڊيگهه، ڪنيڪٽر جي معيار، ۽ جسماني رڪاوٽون (عمارتون، وڻ) تابڪاري جي نموني کي تبديل ڪري سگهن ٿيون ۽ ڪارڪردگي کي خراب ڪري سگهن ٿيون. ملٽي پاٿ (عڪس) رجحان هڪ خاص نقطي تي سگنل کي مضبوط يا ڪمزور ڪري سگهن ٿا. تنهن ڪري، فيلڊ ٽيسٽنگ جهڙوڪ RSSI ۽ SNR ماپون ۽ ڊرائيو ٽيسٽ اڪثر ڪري ڪيا ويندا آهن انهي کي يقيني بڻائڻ لاءِ ته اينٽينا توقع مطابق ڪم ڪري ٿو.
نتيجو
اينٽينا صرف "سگنل ٽرانسميٽر" نه آهن، پر مختلف ٽيڪنيڪل خاصيتن سان برقي مقناطيسي ڊوائيسز آهن: ريڊيئيشن پيٽرن، گين، بيم ويڊٿ، پولرائيزيشن، امپيڊنس ۽ ميچنگ، بينڊوڊٿ، ڪارڪردگي، هدايت، ۽ سامهون کان پوئتي تناسب. اهي پيرا ميٽرز رينج، سگنل جي معيار، مداخلت جي مزاحمت، ۽ مواصلاتي نظام جي اعتبار کي طئي ڪن ٿا. عملي طور تي، اينٽينا جي چونڊ کي ايپليڪيشن گهرجن (فاصلو، فريڪوئنسي، متحرڪ، ۽ ماحول) تي غور ڪرڻ گهرجي، جڏهن ته ڊزائين ڪيل ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ مناسب تنصيب کي يقيني بڻايو وڃي.
