उपयोगी जानकारियों से भरपूर ︱ आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले एंटेना और पैसिव कंपोनेंट्स का सारांश

1. एंटीना सिद्धांत

1.1 एंटेना की परिभाषा:एक ऐसा उपकरण जो अंतरिक्ष में किसी विशिष्ट दिशा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों का प्रभावी रूप से विकिरण कर सकता है या अंतरिक्ष में किसी विशिष्ट दिशा से विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रभावी रूप से प्राप्त कर सकता है।

1.2 एंटीना के कार्य:ऊर्जा रूपांतरण - निर्देशित तरंगों और मुक्त अंतरिक्ष तरंगों का रूपांतरण;Ø दिशात्मक विकिरण (ग्रहण) - इसमें एक निश्चित दिशा होती है।

1.3 एंटीना विकिरण सिद्धांत

1.4 एंटीना पैरामीटर

विकिरण मापदंडों
Øआधा-शक्ति बीमविड्थ, आगे से पीछे का अनुपात;
ध्रुवीकरण विधि, क्रॉस-ध्रुवीकरण भेदभाव दर;
Øदिशात्मकता गुणांक, एंटीना लाभ;
मुख्य लोब, पार्श्व लोब, पार्श्व लोब दमन, शून्य बिंदु भराई, बीम डाउनटिल्ट...

uCircuit पैरामीटर
वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात (VSWR), परावर्तन गुणांक (Γ), वापसी हानि (RL);
इनपुट प्रतिबाधा Zin, संचरण हानि TL;
ØIsolation Iso;
ØPassive third-order intermodulation PIM3…uAntenna साइड लोब्स

क्षैतिज बीम की चौड़ाई

u आगे-पीछे का अनुपात: निर्दिष्ट दिशात्मक एंटेना की आगे की ओर विकीर्ण शक्ति और पीछे की ओर ±30° विकीर्ण शक्ति का अनुपात

u गेन, एंटीना के आकार और बीम चौड़ाई के बीच संबंध"टायर" को जितना चपटा करेंगे, सिग्नल जितना अधिक केंद्रित होगा, गेन उतना ही अधिक होगा, एंटीना का आकार जितना बड़ा होगा, और बीमविड्थ उतनी ही कम होगी;

यू-एंटेना गेन के कुछ प्रमुख बिंदु:
Øएंटेना एक निष्क्रिय उपकरण है और ऊर्जा उत्पन्न नहीं कर सकता।
एंटीना गेन का मतलब है ऊर्जा को प्रभावी ढंग से केंद्रित करने की वह क्षमता जिससे विद्युत चुम्बकीय तरंगों को एक विशिष्ट दिशा में विकीर्ण या प्राप्त किया जा सके।

एंटेना का लाभ दोलक के अध्यारोपण द्वारा उत्पन्न होता है।
गेन जितना अधिक होगा, एंटीना की लंबाई उतनी ही अधिक होगी।

गेन 3dB बढ़ जाता है और वॉल्यूम दोगुना हो जाता है।
एंटेना का गेन जितना अधिक होगा, डायरेक्टिविटी उतनी ही बेहतर होगी, ऊर्जा उतनी ही अधिक केंद्रित होगी और लोब उतना ही संकरा होगा।

1.5 विकिरण मापदंड
ध्रुवीकरण (uPolarization): अंतरिक्ष में विद्युत क्षेत्र सदिश के प्रक्षेप पथ या बदलती अवस्था को संदर्भित करता है।

1.6 परिपथ पैरामीटरवापसी हानि

इस उदाहरण में, रिटर्न लॉस 10log(10/0.5) = 13dB है।  वीएसडब्ल्यूआर (स्थिर तरंग अनुपात) इस घटना का एक अन्य माप है।

 

   अलगाव: यह एक ध्रुवीकरण संकेत द्वारा दूसरे ध्रुवीकरण संकेत को प्राप्त किए गए अनुपात को दर्शाता है।  

निष्क्रिय अंतर्विभाजन (पीआईएम):जब एंटीना में दो आवृत्तियाँ f1 और f2 इनपुट के रूप में दी जाती हैं, तो गैर-रैखिक प्रभावों के कारण, एंटीना द्वारा विकीर्ण संकेतों में आवृत्तियों f1 और f2 के अलावा अन्य आवृत्तियाँ, जैसे 2f1-f2 और 2f2-f1 (तीसरे क्रम की) भी शामिल होती हैं।

2. एंटीना उत्पाद

2.1 एंटेना नामकरण विधि

एंटीना श्रेणी:
ओडीपी (आउटडोर डायरेक्शनल प्लेट एंटीना), ओओए (आउटडोर ओमनीडायरेक्शनल एंटीना), एलसीडी (इनडोर सीलिंग एंटीना), ओसीएस (आउटडोर बाईडायरेक्शनल एंटीना), ओसीए (आउटडोर क्लस्टर एंटीना), ओवाईआई (आउटडोर यागी एंटीना), ओआरए (आउटडोर डिश एंटीना), आईडब्ल्यूएच (इनडोर वॉल-माउंटेड एंटीना), आदि।

अर्ध शक्ति कोण:032,065,090,105,360 (बेस स्टेशन एंटीना)020, 030, 040, 050, 060, 075, 090, 120, 160, 360 (रिपीटर एंटीना)

ध्रुवीकरण विधि:R (द्विध्रुवीकरण), V (एकध्रुवीकरण)

लाभ:मौजूदा संकेतकों के अनुसार, वर्तमान अधिकतम स्तर 21dbi है।

कनेक्टर प्रकार:D (Din head), N (N-type head), S (SMA head), T (TNC head), etc.

आवर्त्त पट्टी:विशिष्टता कोड:रोमन अक्षर उत्पाद की पीढ़ी को दर्शाते हैं। निम्नलिखित अक्षर और संख्याएँ ESC डाउनटर्न कोण, शेपिंग, ESC और अन्य जानकारी दर्शाते हैं। F शेपिंग; V ESC; RV रिमोट ESC

2.2 बेस स्टेशन एंटीना

omnidirectional ऐन्टेना

डुअल बैंड एंटीना

त्रि-बैंड एंटीना

2.3 वितरित प्रणाली एंटेना

धुआँ डिटेक्टर प्रकार का छत वाला एंटीना

लैंप प्रकार का सीलिंग एंटीना

दीवार पर लगा हुआ एंटीना

Yagi एंटीना

कॉर्नर रिफ्लेक्टर एंटीना

परवलयिक एंटीना

 

   उपयोगकर्ता एंटेना  

3. निष्क्रिय घटकों का अवलोकन3.1 माइक्रोवेव निष्क्रिय घटकों का अवलोकन
निष्क्रिय उपकरणों को रैखिक उपकरणों और गैर-रैखिक उपकरणों में विभाजित किया गया है।
Øरैखिक निष्क्रिय घटकों को पारस्परिक और गैर-पारस्परिक में विभाजित किया गया है।
Øरैखिक पारस्परिकता घटक आवृत्ति विशेषताओं को बदले बिना माइक्रोवेव संकेतों को केवल रैखिक रूप से रूपांतरित करते हैं, और पारस्परिकता सिद्धांत को संतुष्ट करते हैं।
आमतौर पर हम जिन्हें निष्क्रिय घटक कहते हैं, वे रैखिक पारस्परिक घटकों को संदर्भित करते हैं।

3.2 रैखिक व्युत्क्रम घटक वृक्ष आरेख

3.3 पावर स्प्लिटर
Ø पावर स्प्लिटर एक ऐसा उपकरण है जो एक आउटपुट सिग्नल की ऊर्जा को दो या दो से अधिक आउटपुट में विभाजित करता है।
मूलतः यह एक प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर है।
क्या पावर डिवाइडर का उपयोग कंबाइनर के स्थान पर विपरीत दिशा में करना संभव है?
जब इसे सिंथेसाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है, तो इसमें न केवल उच्च अलगाव और कम स्टैंडिंग वेव अनुपात की आवश्यकता होती है, बल्कि उच्च शक्ति का सामना करने की आवश्यकता पर भी ध्यान केंद्रित किया जाता है।

• यह देखते हुए कि आमतौर पर इस्तेमाल होने वाले कैविटी पावर डिवाइडर के आउटपुट पोर्ट बेमेल होते हैं और उनमें बड़ी स्थायी तरंगें होती हैं; माइक्रोस्ट्रिप पावर डिवाइडर विपरीत दिशा में कम शक्ति का सामना कर सकते हैं, इसलिए हम कंबाइनर के स्थान पर पावर डिवाइडर को विपरीत दिशा में उपयोग करने की सलाह नहीं देते हैं।
  

3.4 पावर डिवाइडरों का वर्गीकरण

3.5 पावर डिवाइडर वर्गीकरणों की तुलना

3.6 कैविटी पावर स्प्लिटर की विशेषताएं
कैविटी पावर स्प्लिटर में कंडक्टर के रूप में उच्च गुणवत्ता वाली मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है, और भरने का माध्यम हवा है;
Ø यह अपेक्षाकृत अधिक शक्ति, 200W तक, सहन कर सकता है; जबकि परावैद्युत हानि और चालक हानि मूल रूप से नगण्य हैं, और सम्मिलन हानि कम है, जो 0.1dB से कम हो सकती है।
हालाँकि, चूंकि इसमें कोई आइसोलेशन रेसिस्टर नहीं है, इसलिए आउटपुट पोर्ट का आइसोलेशन बहुत कम है, इसलिए कैविटी पावर डिवाइडर को पावर कंबाइनर के रूप में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है।

3.7 पावर स्प्लिटर परीक्षण संकेतकों का योजनाबद्ध आरेख
जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, पोर्ट 1 पर स्टैंडिंग वेव अनुपात को मापा जा सकता है; पोर्ट 2 और 3 पर इंसर्शन लॉस को मापा जा सकता है। हालांकि, कैविटी पावर स्प्लिटर की डिवाइस विशेषताओं के कारण, आउटपुट पोर्ट पर स्टैंडिंग वेव और आउटपुट पोर्ट का आइसोलेशन घोषित मानों के रूप में प्रस्तावित नहीं हैं।

4. कपलर का परिचय4.1 कपलर
Øकपलर एक ऐसा घटक है जो इनपुट सिग्नल की ऊर्जा के एक हिस्से को विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र युग्मन के माध्यम से वितरित करता है ताकि वह युग्मन छोर का आउटपुट बन जाए, और शेष हिस्सा आउटपुट छोर का आउटपुट बन जाए जिससे शक्ति वितरण पूर्ण हो जाता है।
कपलर का शक्ति वितरण असमान है।
इसे पावर सैम्पलर भी कहा जाता है।

4.2 चार-पोर्ट नेटवर्क कपलर का सिद्धांत आरेख

4.3 कपलर वर्गीकरण

4.4 दिशात्मक कपलर
Ø डायरेक्शनल कपलर का उपयोग आमतौर पर निर्दिष्ट प्रवाह दिशाओं में माइक्रोवेव सिग्नलों को सैंपल करने के लिए किया जाता है। इसका मुख्य उद्देश्य सिग्नलों को अलग करना या उन्हें आपस में मिलाना है। जब कोई आंतरिक लोड नहीं होता है, तो डायरेक्शनल कपलर अक्सर चार-पोर्ट नेटवर्क होते हैं।
Ø दिशात्मक कपलर को अक्सर दो तरीकों से लागू किया जाता है:

4.5 कैविटी कपलर

विशेषताएं:उच्च शक्ति वहन क्षमता और कम हानि दर्शाने वाला।

कारण:
1. गुहा के भीतर भराव माध्यम वायु है। संचरण प्रक्रिया के दौरान, वायु माध्यम के कारण होने वाला माध्यम क्षय बहुत कम होता है।2. कपलिंग लाइन स्ट्रिप आम तौर पर अच्छी चालकता वाले चालकों (जैसे चांदी-चढ़ी तांबे की सतह) से बनी होती है, और चालक हानि मूल रूप से नगण्य होती है।3. गुहा का आकार बड़ा है और यह ऊष्मा को शीघ्रता से उत्सर्जित करती है। यह उच्च शक्ति का सामना कर सकती है।

4.6 कपलर इंडेक्स परीक्षण का योजनाबद्ध आरेख

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, जहां दिशात्मकता = अलगाव - युग्मन होता है, वहां डेटा को सीधे पढ़ा नहीं जा सकता है।

5. 3dB ब्रिज का परिचय

5.13dB ब्रिज
3dB ब्रिज कपलर एक प्रकार का दिशात्मक कपलर है।पावर कंबाइनर के रूप में उपयोग किए जाने पर, दो इनपुट सिग्नल परस्पर पृथक पोर्ट से जुड़े होते हैं, और युग्मित आउटपुट और स्ट्रेट-थ्रू आउटपुट पोर्ट एक दूसरे के विपरीत होते हैं। यदि दो आउटपुट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो हानि की परवाह किए बिना, इनपुट सिग्नल पावर का योग दो आउटपुट पोर्ट में विभाजित हो जाता है।जब इसे सिंगल-पोर्ट आउटपुट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो दूसरे आउटपुट को एक समान पावर लोड से कनेक्ट करना आवश्यक है ताकि पोर्ट की आउटपुट पावर को अवशोषित किया जा सके। अन्यथा, सिस्टम के ट्रांसमिशन गुणों पर गंभीर प्रभाव पड़ेगा। साथ ही, इससे 3dB का अतिरिक्त लॉस भी होगा, जो सिस्टम एप्लिकेशन के सक्रिय भाग की लागत और विश्वसनीयता पर असर डालेगा।

5.2 मुख्य इंजीनियरिंग अनुप्रयोग
इसका उपयोग मुख्य रूप से एक ही आवृत्ति बैंड में विभिन्न वाहकों के बीच संयोजन अनुप्रयोगों में किया जाता है।
सर्किट और प्रोसेसिंग असेंबली की असतत प्रकृति के कारण, ब्रिज कपलर के इनपुट पोर्ट का अलगाव अपेक्षाकृत कम होता है, और विभिन्न आवृत्ति बैंडों के बीच संयोजन अनुप्रयोगों में इसका उपयोग करने की अनुशंसा नहीं की जाती है।

संक्षेप में, मल्टी-फ्रीक्वेंसी कॉम्बिनेशन लागू करते समय, समान फ्रीक्वेंसी बैंड में आसन्न कैरियर फ्रीक्वेंसी (जैसे कि जीएसएम डाउनलिंक बैंड में आसन्न कैरियर फ्रीक्वेंसी) को छोड़कर, जहां केवल 3dB ब्रिज का उपयोग किया जा सकता है और जो डुप्लेक्स/मल्टीप्लेक्स कॉम्बिनर के लिए उपयुक्त नहीं हैं, सिस्टम के प्रदर्शन संकेतकों में सुधार और विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए डुप्लेक्स/मल्टीप्लेक्स कॉम्बिनर को प्राथमिकता देने की सिफारिश की जाती है।

5.3 पावर स्प्लिटर बनाम कपलर

6. कंबाइनर का परिचय6.1 कंबाइनर

ØFunction:
कई संकेतों को एक सिग्नल आउटपुट में संयोजित करें

ØCategory:
वास्तविक संयुक्त आवृत्ति बैंड के अनुसार वर्गीकरण

6.2 कंबाइनर बनाम ब्रिज बनाम पावर डिवाइडर

7. एट्यूनेटर का परिचय7.1 एटेन्यूएटर

Ø एटेन्यूएटर एक दो-पोर्ट पारस्परिक घटक है
सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला एटेन्यूएटर अवशोषक एटेन्यूएटर है।
Øकोएक्सियल एट्यूनेटर आमतौर पर इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाते हैं, जिनमें "π" या "T" प्रकार के एट्यूनेशन नेटवर्क होते हैं।
कोएक्सियल एट्यूनेटर आमतौर पर दो प्रकार के होते हैं: निश्चित और परिवर्तनीय एट्यूनेशन।
Øअटेन्यूएटर्स का उपयोग मुख्य रूप से डिटेक्शन सिस्टम में माइक्रोवेव सिग्नल ट्रांसमिशन ऊर्जा को नियंत्रित करने और अतिरिक्त ऊर्जा का उपभोग करने के लिए किया जाता है, जिससे सिग्नल माप की डायनेमिक रेंज का विस्तार होता है, जैसे कि पावर मीटर, स्पेक्ट्रम एनालाइजर, एम्पलीफायर, रिसीवर आदि।

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