එය පැමිණෙන විටඇන්ටනා, මිනිසුන් වඩාත් සැලකිලිමත් වන ප්‍රශ්නය නම් "ඇත්ත වශයෙන්ම විකිරණ ලබා ගන්නේ කෙසේද?"සංඥා ප්‍රභවය මගින් ජනනය කරන විද්යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය සම්ප්රේෂණ මාර්ගය හරහා සහ ඇන්ටෙනාව තුළ ප්රචාරණය වන ආකාරය සහ අවසානයේ ඇන්ටෙනාවෙන් "වෙන් වී" නිදහස් අවකාශ තරංගයක් සාදනු ලබයි.
1. තනි වයර් විකිරණ
qv (Coulomb/m3) ලෙස ප්‍රකාශිත ආරෝපණ ඝනත්වය, රූප සටහන 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, a හි හරස්කඩ ප්‍රදේශයක් සහ V පරිමාවක් සහිත වෘත්තාකාර වයරයක ඒකාකාරව බෙදා හැරේ යැයි උපකල්පනය කරමු.
රූපය 1
V පරිමාවේ සම්පූර්ණ ආරෝපණ Q ඒකාකාර වේගයකින් Vz (m/s) දිශාවට ගමන් කරයි.වයරයේ හරස්කඩෙහි වත්මන් ඝනත්වය Jz බව ඔප්පු කළ හැකිය:
Jz = qv vz (1)
වයරය පරමාදර්ශී සන්නායකයකින් සාදා ඇත්නම්, වයර් මතුපිට වත්මන් ඝනත්වය Js:
Js = qs vz (2)
මෙහි qs යනු මතුපිට ආරෝපණ ඝනත්වයයි.වයරය ඉතා තුනී නම් (ඉතා මැනවින්, අරය 0), වයරයේ ධාරාව මෙසේ ප්‍රකාශ කළ හැක:
Iz = ql vz (3)
මෙහි ql (coulomb/meter) යනු ඒකක දිගකට ආරෝපණය වේ.
අපි ප්රධාන වශයෙන් සිහින් වයර් ගැන සැලකිලිමත් වන අතර, ඉහත අවස්ථා තුන සඳහා නිගමන අදාළ වේ.ධාරාව කාලය වෙනස් වේ නම්, කාලය සම්බන්ධයෙන් සූත්‍රයේ (3) ව්‍යුත්පන්නය පහත පරිදි වේ:
(4)
az යනු ආරෝපණ ත්වරණයයි.වයර් දිග l නම්, (4) පහත පරිදි ලිවිය හැකිය:
(5)
සමීකරණය (5) යනු ධාරාව සහ ආරෝපණ අතර මූලික සම්බන්ධතාවය වන අතර විද්යුත් චුම්භක විකිරණවල මූලික සම්බන්ධතාවය ද වේ.සරලව කිවහොත්, විකිරණ නිපදවීමට, කාලය වෙනස් වන ධාරාවක් හෝ ආරෝපණයේ ත්වරණය (හෝ අඩුවීමක්) තිබිය යුතුය.අපි සාමාන්‍යයෙන් කාල-සංයුති යෙදුම්වල ධාරාව සඳහන් කරන අතර, ආරෝපණය බොහෝ විට තාවකාලික යෙදුම්වල සඳහන් වේ.ආරෝපණ ත්වරණය (හෝ මන්දගාමී වීම) නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා, වයරය නැමී, නැමුණු සහ අඛණ්ඩව තිබිය යුතුය.ආරෝපණය කාල-සමගාමී චලිතයේදී දෝලනය වන විට, එය ආවර්තිතා ආරෝපණ ත්වරණය (හෝ අඩුවීම) හෝ කාලය වෙනස් වන ධාරාවක් ද ඇති කරයි.එබැවින්:
1) ආරෝපණය චලනය නොවන්නේ නම්, ධාරාවක් සහ විකිරණ නොමැත.
2) ආරෝපණය නියත වේගයකින් ගමන් කරන්නේ නම්:
ඒ.වයරය කෙළින්ම සහ අසීමිත දිග නම්, විකිරණ නොමැත.
බී.රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇති පරිදි වයරය නැමී, නැමුණු හෝ නොනවත්වා නම්, විකිරණ පවතී.
3) කාලයත් සමඟ ආරෝපණය දෝලනය වන්නේ නම්, වයරය කෙළින් වුවද ආරෝපණය විකිරණය වේ.
රූපය 2
රූප සටහන 2(d) හි දැක්වෙන පරිදි, එහි විවෘත කෙළවරේ ඇති බරක් හරහා බිම තැබිය හැකි විවෘත වයර් එකකට සම්බන්ධ කර ඇති ස්පන්දන ප්‍රභවයක් දෙස බැලීමෙන් විකිරණ යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ ගුණාත්මක අවබෝධයක් ලබා ගත හැකිය.වයරය මුලින් ශක්තිජනක වන විට, වයරයේ ආරෝපණ (නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන) ප්‍රභවය විසින් ජනනය කරන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා මගින් චලනය වේ.වයරයේ ප්‍රභව අන්තයේ ආරෝපණ වේගවත් වන අතර එහි කෙළවරේ පරාවර්තනය වන විට (මුල් චලිතයට සාපේක්ෂව සෘණ ත්වරණය) අඩු වන විට, එහි කෙළවරේ සහ ඉතිරි වයර් දිගේ විකිරණ ක්ෂේත්රයක් ජනනය වේ.ආරෝපණවල ත්වරණය සිදු කරනු ලබන්නේ බාහිර බල ප්‍රභවයක් මගිනි.වයර් කෙළවරේ ඇති ආරෝපණ වල ප්‍රමාදය ප්‍රේරණය කරන ලද ක්ෂේත්‍රය හා සම්බන්ධ අභ්‍යන්තර බලවේග මගින් සිදු කරනු ලැබේ, එය වයර් කෙළවරේ සාන්ද්‍රිත ආරෝපණ සමුච්චය වීම නිසා සිදු වේ.එහි ප්‍රවේගය වයර් කෙළවරේ ශුන්‍යයට අඩු වන විට අභ්‍යන්තර බලවේග ආරෝපණ සමුච්චය වීමෙන් ශක්තිය ලබා ගනී.එබැවින් විද්යුත් ක්ෂේත්ර උද්දීපනය හේතුවෙන් ආරෝපණ ත්වරණය වීම සහ වයර් සම්බාධනය විසන්ධි වීම හෝ සුමට වක්‍රය හේතුවෙන් ආරෝපණ අඩුවීම විද්යුත් චුම්භක විකිරණ ජනනය කිරීමේ යාන්ත්‍රණය වේ.ධාරා ඝනත්වය (Jc) සහ ආරෝපණ ඝනත්වය (qv) යන දෙකම මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණවල මූලාශ්‍ර පද වුවද, විශේෂයෙන්ම සංක්‍රාන්ති ක්ෂේත්ර සඳහා ආරෝපණය වඩාත් මූලික ප්‍රමාණයක් ලෙස සැලකේ.විකිරණ පිළිබඳ මෙම පැහැදිලි කිරීම ප්රධාන වශයෙන් අස්ථිර තත්වයන් සඳහා භාවිතා කළද, එය ස්ථායී විකිරණ පැහැදිලි කිරීමට ද භාවිතා කළ හැකිය.
විශිෂ්ට කිහිපයක් නිර්දේශ කරන්නඇන්ටෙනා නිෂ්පාදනවිසින් නිෂ්පාදනය කරන ලදීRFMISO:
RM-TCR406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. ද්වි-වයර් විකිරණ
රූපය 3(a) හි දැක්වෙන පරිදි, ඇන්ටෙනාවකට සම්බන්ධ කර ඇති සන්නායක දෙකක සම්ප්රේෂණ මාර්ගයකට වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයක් සම්බන්ධ කරන්න.ද්වි-වයර් රේඛාවට වෝල්ටීයතාවයක් යෙදීමෙන් සන්නායක අතර විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් උත්පාදනය කරයි.විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා එක් එක් සන්නායකයට සම්බන්ධ නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන (පරමාණු වලින් පහසුවෙන් වෙන් කළ) මත ක්‍රියා කරන අතර ඒවා චලනය කිරීමට බල කරයි.ආරෝපණ චලනය ධාරාවක් ජනනය කරයි, එය චුම්බක ක්ෂේත්රයක් ජනනය කරයි.
රූපය 3
විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා ධන ආරෝපණ වලින් ආරම්භ වී ඍණ ආරෝපණ වලින් අවසන් වන බව අපි පිළිගෙන ඇත.ඇත්ත වශයෙන්ම, ඒවා ධනාත්මක ආරෝපණ වලින් ආරම්භ වී අනන්තයෙන් අවසන් විය හැකිය;නැතහොත් අනන්තයෙන් ආරම්භ කර සෘණ ආරෝපණ වලින් අවසන් කරන්න;හෝ කිසිදු ආරෝපණයකින් ආරම්භ නොවන හෝ අවසන් නොවන සංවෘත ලූප සාදයි.භෞතික විද්‍යාවේ චුම්බක ආරෝපණ නොමැති නිසා චුම්බක ක්ෂේත්ර රේඛා සෑම විටම ධාරා ගෙන යන සන්නායක වටා සංවෘත ලූප සාදයි.සමහර ගණිතමය සූත්‍රවල, බලය සහ චුම්බක ප්‍රභවයන් සම්බන්ධ විසඳුම් අතර ද්විත්ව බව පෙන්වීමට සමාන චුම්භක ආරෝපණ සහ චුම්බක ධාරා හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
සන්නායක දෙකක් අතර ඇද ඇති විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා ආරෝපණ ව්‍යාප්තිය පෙන්වීමට උපකාරී වේ.වෝල්ටීයතා ප්‍රභවය sinusoidal යැයි අපි උපකල්පනය කරන්නේ නම්, සන්නායක අතර විද්යුත් ක්ෂේත්‍රය ද ප්‍රභවයට සමාන කාල පරිච්ඡේදයක් සමඟ sinusoidal වනු ඇතැයි අපි අපේක්ෂා කරමු.විද්යුත් ක්ෂේත්ර ශක්තියේ සාපේක්ෂ විශාලත්වය විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛාවල ඝනත්වය මගින් නිරූපණය වන අතර ඊතල මගින් සාපේක්ෂ දිශාව (ධන හෝ සෘණ) දක්වයි.සන්නායක අතර කාලය වෙනස් වන විද්යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්ර උත්පාදනය රූප සටහන 3 (a) හි දැක්වෙන පරිදි සම්ප්රේෂණ රේඛාව ඔස්සේ ප්රචාරණය වන විද්යුත් චුම්භක තරංගයක් සාදයි.විද්යුත් චුම්භක තරංගය ආරෝපණය සහ අනුරූප ධාරාව සමඟ ඇන්ටෙනාවට ඇතුල් වේ.රූප සටහන 3(b) හි දැක්වෙන පරිදි අපි ඇන්ටෙනා ව්‍යුහයේ කොටසක් ඉවත් කළහොත්, විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛාවල (තිත් රේඛා මගින් පෙන්වා ඇති) විවෘත කෙලවර "සම්බන්ධ කිරීම" මගින් නිදහස් අවකාශ තරංගයක් සෑදිය හැක.නිදහස්-අවකාශ තරංගය ද ආවර්තිතා වේ, නමුත් නියත-අදියර ලක්ෂ්‍යය P0 ආලෝකයේ වේගයෙන් පිටතට ගමන් කරන අතර අර්ධ කාල පරිච්ෙඡ්දය තුළ λ/2 (P1 දක්වා) දුරක් ගමන් කරයි.ඇන්ටෙනාව ආසන්නයේ, නියත-අදියර ලක්ෂ්‍යය P0 ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගයෙන් චලනය වන අතර ඇන්ටෙනාවෙන් දුරස්ථ ස්ථානවල ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වේ.රූප සටහන 4 මගින් t = 0, t/8, t/4, සහ 3T/8 හි λ∕2 ඇන්ටෙනාවෙහි නිදහස්-අවකාශ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ව්‍යාප්තිය පෙන්වයි.
රූප සටහන 4 t = 0, t/8, t/4 සහ 3T/8 හි λ∕2 ඇන්ටෙනාවෙහි නිදහස් ඉඩ විද්යුත් ක්ෂේත්ර ව්‍යාප්තිය
මඟ පෙන්වන තරංග ඇන්ටෙනාවෙන් වෙන් කර අවසානයේ නිදහස් අවකාශයේ ප්රචාරණය වන ආකාරය නොදනී.අපට මඟ පෙන්වන සහ නිදහස් අවකාශ තරංග ජල තරංගවලට සංසන්දනය කළ හැකි අතර, එය සන්සුන් ජල කඳක් තුළ හෝ වෙනත් ආකාරයකින් බිම හෙළන ලද ගලක් නිසා ඇති විය හැක.ජලයේ කැළඹීම ආරම්භ වූ පසු ජල තරංග ජනනය වී පිටතට ප්රචාරණය වීමට පටන් ගනී.කැළඹීම නතර වුවද, රළ නොනැවතී ඉදිරියටම ප්රචාරණය වේ.කැළඹීම දිගටම පැවතුනහොත්, නව තරංග නිරන්තරයෙන් ජනනය වන අතර, මෙම තරංගවල ප්රචාරණය අනෙක් තරංගවලට වඩා පසුගාමී වේ.
විද්යුත් කැළඹීම් මගින් ජනනය වන විද්යුත් චුම්භක තරංග සඳහා ද එය එසේම වේ.ප්‍රභවයෙන් ඇතිවන ආරම්භක විද්යුත් කැළඹීම කෙටි කාලීන නම්, උත්පාදනය කරන ලද විද්යුත් චුම්භක තරංග සම්ප්රේෂණ රේඛාව තුළ ප්රචාරණය වේ, පසුව ඇන්ටෙනාවට ඇතුළු වී, අවසානයේ උද්දීපනය නොපවතින නමුත් (ජල තරංග මෙන්) අවසානයේ නිදහස් අවකාශ තරංග ලෙස විකාශනය වේ. සහ ඔවුන් විසින් නිර්මාණය කරන ලද බාධාව).විද්යුත් කැළඹීම අඛණ්ඩව පවතී නම්, විද්යුත් චුම්භක තරංග අඛණ්ඩව පවතින අතර ඒවා ප්‍රචාරණයේදී සමීපව අනුගමනය කරයි, රූප සටහන 5 හි දැක්වෙන ද්විකෝණාකාර ඇන්ටනාවෙහි පෙන්වා ඇත. විද්යුත් චුම්භක තරංග සම්ප්රේෂණ මාර්ග සහ ඇන්ටනා තුළ ඇති විට, ඒවායේ පැවැත්ම විද්යුත් පැවැත්මට සම්බන්ධ වේ. කොන්දොස්තර ඇතුලේ ආරෝපණය කරන්න.කෙසේ වෙතත්, තරංග විකිරණය කරන විට, ඒවා සංවෘත ලූපයක් සාදන අතර ඒවායේ පැවැත්ම පවත්වා ගැනීමට ගාස්තුවක් නොමැත.මෙය අපව නිගමනයට ගෙන යයි:
ක්ෂේත්‍රයේ උද්දීපනය සඳහා ආරෝපණය ත්වරණය සහ ප්‍රමාද කිරීම අවශ්‍ය වේ, නමුත් ක්ෂේත්‍රය නඩත්තු කිරීම සඳහා ආරෝපණය ත්වරණය සහ අඩු කිරීම අවශ්‍ය නොවේ.
රූපය 5
3. ඩයිපෝල් විකිරණ
විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා ඇන්ටෙනාවෙන් කැඩී නිදහස්-අවකාශ තරංග සෑදීමේ යාන්ත්‍රණය පැහැදිලි කිරීමට අපි උත්සාහ කරමු, උදාහරණයක් ලෙස ඩයිපෝල් ඇන්ටනාව ගන්න.එය සරල පැහැදිලි කිරීමක් වුවද, නිදහස්-අවකාශ තරංග උත්පාදනය සහජයෙන්ම දැකීමට එය මිනිසුන්ට හැකියාව ලබා දෙයි.චක්‍රයේ පළමු කාර්තුවේදී විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා λ∕4 කින් පිටතට ගමන් කරන විට ඩයිපෝලයේ අත් දෙක අතර ජනනය වන විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා රූප සටහන 6(a) පෙන්වයි.මෙම උදාහරණය සඳහා, සාදන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා සංඛ්‍යාව 3ක් යැයි උපකල්පනය කරමු. චක්‍රයේ මීළඟ කාර්තුවේදී, මුල් විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා තුන තවත් λ∕4 (ආරම්භක ස්ථානයේ සිට මුළු λ∕2) චලනය කරයි. සහ සන්නායකයේ ආරෝපණ ඝනත්වය අඩු වීමට පටන් ගනී.චක්‍රයේ පළමු භාගය අවසානයේ සන්නායකයේ ආරෝපණ අවලංගු කරන ප්රතිවිරුද්ධ ආරෝපණ හඳුන්වා දීමෙන් එය සෑදී ඇති බව සැලකිය හැකිය.ප්රතිවිරුද්ධ ආරෝපණ මගින් ජනනය කරන ලද විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා 3 වන අතර රූප සටහන 6(b) හි තිත් රේඛා මගින් නිරූපණය වන λ∕4 ක දුරක් ගමන් කරයි.
අවසාන ප්‍රතිඵලය වන්නේ පළමු λ∕4 දුරින් පහළට යන විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා තුනක් සහ දෙවන λ∕4 දුරින් ඉහළට යන විද්යුත් ක්ෂේත්ර රේඛා සංඛ්‍යාවම තිබීමයි.ඇන්ටෙනාව මත ශුද්ධ ආරෝපණයක් නොමැති බැවින්, විදුලි ක්ෂේත්ර රේඛා සන්නායකයෙන් වෙන් කිරීමට බල කළ යුතු අතර සංවෘත ලූපයක් සෑදීමට එකට එකතු විය යුතුය.මෙය රූප සටහන 6(c) හි දැක්වේ.දෙවන භාගයේදී, එකම භෞතික ක්රියාවලිය අනුගමනය කරනු ලැබේ, නමුත් දිශාව ප්රතිවිරුද්ධ බව සලකන්න.ඊට පසු, ක්රියාවලිය නැවත නැවතත් සිදු වන අතර දින නියමයක් නොමැතිව දිගටම පවතින අතර, රූප සටහන 4 ට සමාන විද්යුත් ක්ෂේත්ර ව්යාප්තියක් සාදයි.
රූපය 6
ඇන්ටනා පිළිබඳ වැඩිදුර දැන ගැනීමට කරුණාකර පිවිසෙන්න:
පසු කාලය: ජූනි-20-2024
