සන්නිවේදන පද්ධතිවල ඇන්ටෙනා ලක්ෂණ
රැහැන් රහිත සන්නිවේදන පද්ධතිවල ඇන්ටනා ප්රධාන අංගයකි. ඒවායේ කාර්යභාරය වන්නේ සම්ප්රේෂකයේ විද්යුත් සංඥා අභ්යවකාශයේ ප්රචාරණය වන විද්යුත් චුම්භක තරංග බවට පරිවර්තනය කිරීම, පසුව ග්රාහකයේ ප්රතිලෝම ක්රියාවලිය සිදු කිරීමයි: විද්යුත් චුම්භක තරංග ග්රහණය කර ඒවා නැවත විද්යුත් සංඥා බවට පරිවර්තනය කිරීම. සන්නිවේදන සබැඳියක ගුණාත්මකභාවය - පරාසය සහ විශ්වසනීයත්වයේ සිට ධාරිතාව දක්වා - භාවිතා කරන ඇන්ටෙනාවේ ලක්ෂණ මගින් බෙහෙවින් බලපායි. එබැවින්, ජාල නිර්මාණකරුවන්, ක්ෂේත්ර කාර්මිකයන් සහ විදුලි සංදේශ සිසුන් සඳහා ඇන්ටෙනා පරාමිතීන් අවබෝධ කර ගැනීම ඉතා වැදගත් වේ.
1. විකිරණ රටාව
විකිරණ රටාව මගින් ඇන්ටෙනාවක් මඟින් අභ්යවකාශයේ විවිධ දිශාවලට විද්යුත් චුම්භක ශක්තිය විකිරණය වන ආකාරය විස්තර කෙරේ. මෙම රටාව සාමාන්යයෙන් 2D හෝ 3D ප්රස්ථාරයක් ලෙස ප්රකාශ වන අතර, ක්ෂේත්ර ශක්තිය හෝ විකිරණ බලය කෝණයේ ශ්රිතයක් ලෙස පෙන්වයි. සාමාන්ය කාණ්ඩ දෙකක් තිබේ:
– යම් තලයක (උදා: තිරස් තලය) සාපේක්ෂව ඒකාකාරව බලය විකිරණය කරන සර්ව දිශානුගත ඇන්ටනා. උදාහරණ: Wi-Fi රවුටර හෝ රේඩියෝ සන්නිවේදනය සඳහා ඒක ධ්රැව/ද්වි ධ්රැව ඇන්ටනා.
– දිශානුගත ඇන්ටනා නිශ්චිත දිශාවකට ශක්තිය නාභිගත කරයි, එම දිශාවට ලාභය වැඩි කරයි. උදාහරණ ලෙස මයික්රෝවේව් සහ චන්ද්රිකා පද්ධතිවල යාගි, පැරබෝලික් හෝ අං ඇන්ටනා ඇතුළත් වේ.
විකිරණ රටා වලදී, ප්රධාන ලොබ් (උපරිම විකිරණ දිශාව පෙන්නුම් කරන), පැති ලොබ් (ප්රධාන ලොබ් එකෙන් පිටත අමතර විකිරණ නියෝජනය කරන) සහ පසුපස ලොබ් (පසුපස ලොබ් නියෝජනය කරන) යන පද භාවිතා වේ. ඉහළ පැති ලොබ් වෙනත් පද්ධති වලට බාධා ඇති කළ හැකිය හෝ අනවශ්ය දිශාවන්ගෙන් ඇඟිලි ගැසීම් ලබා ගත හැකිය.
2. ඇන්ටෙනා ලාභය
ලාභය යනු යොමු ඇන්ටෙනාවකට සාපේක්ෂව විකිරණ ශක්තිය දිශාවකට යොමු කිරීමට ඇන්ටෙනාවකට ඇති හැකියාව මැනීමකි. ලාභය විකිරණ බලයෙන් වෙනස් වේ; එය බලය "නිර්මාණය" නොකරයි, නමුත් ශක්ති ව්යාප්තිය වඩාත් දිශානුගත වන පරිදි සකස් කරයි. ලාභය සාමාන්යයෙන් ප්රකාශ වන්නේ:
– dBi: සමස්ථානික ඇන්ටෙනාවකට සාපේක්ෂව (සෑම දිශාවකටම ඒකාකාරව විකිරණය වන න්යායාත්මක ඇන්ටනාවක්).
– dBd: අර්ධ තරංග ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවකට සාපේක්ෂව.
ඉහළ ලාභ ඇන්ටනා දිගු දුර සන්නිවේදනයන් හෝ ලක්ෂ්යයෙන් ලක්ෂ්යයට සම්බන්ධක සඳහා සුදුසු වේ. කෙසේ වෙතත්, ඒවාට පටු කදම්භ කෝණයක් ඇති අතර, වඩාත් නිරවද්ය ස්ථාපනය සහ පෙළගැස්ම අවශ්ය වේ.
3. කදම්භ පළල (කදම්භ පළල)
කදම්භ පළල යනු ප්රධාන ලොබයේ කෝණික පළල මැනීමකි, සාමාන්යයෙන් උච්චතම ස්ථානයේ සිට -3 dB හිදී මනිනු ලැබේ (අර්ධ බල කදම්භ පළල/HPBW). පටු කදම්භ පළලක් යනු ඇන්ටෙනාව ඉතා දිශානුගත (ඉහළ ලාභයක්) වන අතර පුළුල් කදම්භ පළලක් යනු පුළුල් ආවරණ ප්රදේශයක් නමුත් අඩු ලාභයක් යන්නයි.
ප්රායෝගික භාවිතයන්හිදී:
– සෛලීය පාදක මධ්යස්ථාන කදම්භ පළල සහ අංශ ආවරණය අතර හුවමාරුවක් කළ යුතුය.
- අන්තර්-ගොඩනැගිලි ක්ෂුද්ර තරංග සම්බන්ධතා සාමාන්යයෙන් බාධා අවම කිරීමට සහ SNR වැඩි දියුණු කිරීමට පටු කදම්භ පළල භාවිතා කරයි.
4. ධ්රැවීකරණය
ධ්රැවීකරණය මගින් ඇන්ටෙනාවක් මගින් නිකුත් කරන තරංගයේ විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ (E-ක්ෂේත්රය) දිශානතිය විස්තර කෙරේ. වර්ග අතරට:
– රේඛීය ධ්රැවීකරණය: තිරස් හෝ සිරස්.
– චක්රලේඛ ධ්රැවීකරණය: දකුණු අත චක්රලේඛ ධ්රැවීකරණය (RHCP) හෝ වම් අත චක්රලේඛ ධ්රැවීකරණය (LHCP).
– ඉලිප්සීය ධ්රැවීකරණය: තිරස් සහ සිරස් සංරචක සමතුලිත නොවන විට පොදු ආකාරයකි.
සම්ප්රේෂකය සහ ග්රාහකය අතර ධ්රැවීකරණ පෙළගැස්ම ඉතා වැදගත් වේ. ධ්රැවීකරණ නොගැලපේ නම්, ධ්රැවීකරණ නොගැලපීම නැතිවීම සිදුවනු ඇත, එමඟින් ලැබුණු බලය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කළ හැකිය. චක්රලේඛ ධ්රැවීකරණය බොහෝ විට චන්ද්රිකා සන්නිවේදනයේ සහ ඇතැම් බහු මාර්ග තත්වයන් තුළ භාවිතා වේ, මන්ද එය දිශානති වෙනස්කම් වලට වඩා ශක්තිමත් බැවිනි.
5. සම්බාධනය සහ ගැලපීම
ඇන්ටනාවලට සම්ප්රේෂණ මාර්ගයේ සම්බාධනයට (සාමාන්යයෙන් 50 Ω හෝ 75 Ω) හොඳින් ගැලපෙන ආදාන සම්බාධනයක් ඇත. සම්බාධන නොගැලපීම් නිසා සම්ප්රේෂකය වෙත සංඥා පරාවර්තන ඇති වන අතර ඒවාට පහත බලපෑම් ඇත:
- සම්ප්රේෂණය වන ඵලදායී බල අඩු කිරීම.
– සම්ප්රේෂක උපාංගය විකෘති කිරීම සහ රත් කිරීම.
ගැලපීම තක්සේරු කිරීම සඳහා පොදු පරාමිතීන් වන්නේ:
– VSWR (වෝල්ටීයතා ස්ථාවර තරංග අනුපාතය): 1:1 ට ආසන්න වන තරමට වඩා හොඳය.
– ප්රතිලාභ අලාභය (dB): අගය වැඩි වන තරමට (උදා: 15 dB, 20 dB) වඩා හොඳය.
ඇන්ටෙනා නිර්මාණය, ගැළපෙන ජාල භාවිතය හෝ සුදුසු කේබල් සහ සම්බන්ධක තෝරා ගැනීම හරහා සම්බාධන ගැලපීම ලබා ගත හැක.
6. ඇන්ටෙනා කලාප පළල
කලාප පළල යනු තවමත් යම් කාර්ය සාධන නිර්ණායක සපුරාලන ඇන්ටෙනාවක මෙහෙයුම් සංඛ්යාත පරාසයයි (උදා: VSWR < 2 හෝ ප්රතිලාභ අලාභය > 10 dB). පටු සංඛ්යාත පරාසයකදී පමණක් ප්රශස්ත වන පටු කලාප ඇන්ටනා ඇති අතර පුළුල් කලාප හෝ අතිශය පුළුල් කලාප ඇන්ටනා පවා ඇත.
LTE, 5G, සහ Wi-Fi 6/6E වැනි නවීන පද්ධතිවල, උපාංග පුළුල් හෝ බහු-බෑන්ඩ් නාලිකා මත ක්රියා කළ යුතු නිසා ඇන්ටෙනා කලාප පළල ඉතා වැදගත් වේ. බහු-බෑන්ඩ් ඇන්ටනා බොහෝ විට ස්මාර්ට්ෆෝන් වල එකවර බහු සේවාවන් සඳහා සහාය වීම සඳහා භාවිතා කරයි, නමුත් ඒවායේ සැලසුම් ඉඩකඩ සීමා වීම නිසා වඩාත් සංකීර්ණ වේ.
7. ඇන්ටෙනා කාර්යක්ෂමතාව
කාර්යක්ෂමතාව යනු ඇන්ටෙනාවකට ඇතුළු වන විද්යුත් බලයෙන් කොපමණ ප්රමාණයක් විද්යුත් චුම්භක විකිරණ බවට පරිවර්තනය වේද යන්න විස්තර කරයි. පාඩු සිදුවිය හැක්කේ:
- සන්නායක ප්රතිරෝධය (ඕමික් පාඩුව),
– උපස්ථරය මත පාර විද්යුත් අලාභය (ක්ෂුද්ර තීරු ඇන්ටනා සඳහා),
– ගැලපෙන ජාලයේ පාඩුව,
- අවට සංරචක සමඟ සම්බන්ධ කිරීම (උදා: ආවරණය, බැටරි, කුඩා බිම් තලය).
අඩු කාර්යක්ෂමතාව යනු තාපයට විශාල බලයක් "නැති වී" යන අතර එමඟින් පරාසය අඩු වේ. IoT නෝඩ් හෝ ජංගම දුරකථන වැනි කුඩා උපාංගවල, කාර්යක්ෂමතාව ප්රධාන අභියෝගයක් වන්නේ ඇන්ටෙනා ප්රමාණය කදිම තරංග ආයාමයට වඩා බෙහෙවින් කුඩා බැවිනි.
8. මඟ පෙන්වීම සහ ලාභයට එහි සම්බන්ධතාවය
අධ්යක්ෂණය යනු ඇන්ටෙනාවක් කෙතරම් "දිශානුගත" ද යන්න මැනීමකි, එය සම්පූර්ණයෙන්ම එහි විකිරණ රටාව මත පදනම් වී අභ්යන්තර පාඩු බැහැර කරයි. ලාභය යනු කාර්යක්ෂමතාවයෙන් ගුණ කළ දිශානතියයි. සංකල්පමය වශයෙන්:
ලාභය = දිශානතිය × කාර්යක්ෂමතාව
එමනිසා, ඇන්ටෙනාවකට ඉහළ අධ්යක්ෂණයක් තිබිය හැකි නමුත් පාඩු වැඩි නම් අපේක්ෂා කළ තරම් ඉහළ ලාභයක් නොලැබෙනු ඇත. පද්ධති නිර්මාණයේදී, දෙකම වැදගත් වේ: නාභිගත ආවරණයට යොමු කිරීම සහ බලය අපතේ නොයන බව සහතික කිරීම සඳහා කාර්යක්ෂමතාව.
9. ඉදිරිපස සිට පසුපස අනුපාතය (F/B)
ඉදිරිපස සිට පසුපස අනුපාතය මඟින් ඉදිරිපස (ප්රධාන ලොබ්) හි සම්ප්රේෂණය වන බලයේ අනුපාතය පසුපසට දක්වයි. පසුපස පිළිගැනීම/ලැබීම අවම කිරීම සඳහා දිශානුගත ඇන්ටෙනාවක් සඳහා ඉහළ F/B අගයක් යෝග්ය වේ. මෙම පරාමිතිය වැදගත් වන්නේ:
- රූපවාහිනිය හෝ ගුවන් විදුලිය සඳහා යාගි ඇන්ටෙනාව,
– පිටුපස සිට ඇඟිලි ගැසීම් අඩු කිරීම සඳහා ලක්ෂ්යයෙන් ලක්ෂ්යයට සබැඳිය,
– එකම ස්ථානයේ බහු සම්ප්රේෂක සහිත පද්ධති (අඩවි බෙදාගැනීම).
10. පාරිසරික සහ ස්ථාපන සාධක
ඇන්ටෙනාවේ ලක්ෂණ නිර්මාණයෙන් පමණක් නොව ස්ථාපන පරිසරයෙන් ද තීරණය වේ. ඇන්ටෙනාවේ උස, ලෝහයට සමීපත්වය, දිශානතිය, කේබල් දිග, සම්බන්ධක ගුණාත්මකභාවය සහ භෞතික බාධා (ගොඩනැගිලි, ගස්) විකිරණ රටාව වෙනස් කර කාර්ය සාධනය පිරිහීමට ලක් කළ හැකිය. බහු මාර්ග (පරාවර්තන) සංසිද්ධි නිශ්චිත ස්ථානයක සංඥාව ශක්තිමත් කිරීමට හෝ දුර්වල කිරීමට හැකිය. එබැවින්, ඇන්ටෙනාව අපේක්ෂා කළ පරිදි ක්රියා කරන බව සහතික කිරීම සඳහා RSSI සහ SNR මිනුම් සහ ධාවක පරීක්ෂණ වැනි ක්ෂේත්ර පරීක්ෂණ බොහෝ විට සිදු කරනු ලැබේ.
නිගමනය
ඇන්ටනා යනු හුදෙක් "සංඥා සම්ප්රේෂක" නොව, විවිධ තාක්ෂණික ලක්ෂණ සහිත විද්යුත් චුම්භක උපාංග වේ: විකිරණ රටාව, ලාභය, කදම්භ පළල, ධ්රැවීකරණය, සම්බාධනය සහ ගැලපීම, කලාප පළල, කාර්යක්ෂමතාව, මෙහෙයවීම සහ ඉදිරිපස සිට පසුපස අනුපාතය. මෙම පරාමිතීන් සන්නිවේදන පද්ධතියක පරාසය, සංඥා ගුණාත්මකභාවය, ඇඟිලි ගැසීම් වලට ප්රතිරෝධය සහ විශ්වසනීයත්වය තීරණය කරයි. ප්රායෝගිකව, ඇන්ටෙනා තේරීම යෙදුම් අවශ්යතා (දුර, සංඛ්යාතය, සංචලනය සහ පරිසරය) සලකා බැලිය යුතු අතර, සැලසුම් කළ කාර්ය සාධනය ලබා ගැනීම සඳහා නිසි ස්ථාපනය සහතික කරයි.
