එය පැමිණෙන විටඇන්ටනා, මිනිසුන් වඩාත් සැලකිලිමත් වන ප්‍රශ්නය වන්නේ "විකිරණ සැබවින්ම සාක්ෂාත් කරගන්නේ කෙසේද?" යන්නයි. සංඥා ප්‍රභවය මගින් ජනනය වන විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගය හරහා සහ ඇන්ටෙනාව තුළ ප්‍රචාරණය වී අවසානයේ ඇන්ටෙනාවෙන් "වෙන් වී" නිදහස් අවකාශ තරංගයක් සාදයි.
1. තනි වයර් විකිරණය
qv (Coulomb/m3) ලෙස ප්‍රකාශිත ආරෝපණ ඝනත්වය, රූපය 1 හි දැක්වෙන පරිදි, a හි හරස්කඩ ප්‍රදේශයක් සහ V පරිමාවක් සහිත රවුම් වයරයක ඒකාකාරව බෙදා හරින බව උපකල්පනය කරමු.
රූපය 1
V පරිමාවේ මුළු ආරෝපණ Q, z දිශාවට ඒකාකාර වේගයකින් Vz (m/s) චලනය වේ. වයරයේ හරස්කඩේ ධාරා ඝනත්වය Jz බව ඔප්පු කළ හැකිය:
Jz = qv vz (1)
වයරය පරිපූර්ණ සන්නායකයකින් සාදා ඇත්නම්, වයර් මතුපිට ධාරා ඝනත්වය Js වේ:
Js = qs vz (2)
මෙහි qs යනු පෘෂ්ඨික 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 ආරෝපණයයි.
අපි ප්‍රධාන වශයෙන් සැලකිලිමත් වන්නේ තුනී වයර් ගැන වන අතර, නිගමන ඉහත අවස්ථා තුනට අදාළ වේ. ධාරාව කාලය අනුව වෙනස් වේ නම්, කාලයට සාපේක්ෂව සූත්‍රය (3) හි ව්‍යුත්පන්නය පහත පරිදි වේ:
(4)
az යනු ආරෝපණ ත්වරණයයි. වයරයේ දිග l නම්, (4) පහත පරිදි ලිවිය හැකිය:
(5)
සමීකරණය (5) යනු ධාරාව සහ ආරෝපණය අතර මූලික සම්බන්ධතාවය වන අතර විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණවල මූලික සම්බන්ධතාවය ද වේ. සරලව කිවහොත්, විකිරණ නිපදවීම සඳහා, ආරෝපණයේ කාල-විචල්‍ය ධාරාවක් හෝ ත්වරණය (හෝ අවපාතයක්) තිබිය යුතුය. අපි සාමාන්‍යයෙන් කාල-සංගත යෙදුම්වල ධාරාව සඳහන් කරන අතර, ආරෝපණය බොහෝ විට අස්ථිර යෙදුම්වල සඳහන් වේ. ආරෝපණ ත්වරණය (හෝ අවපාතය) නිපදවීම සඳහා, වයරය නැමිය යුතුය, නැමිය යුතුය සහ අඛණ්ඩව තිබිය යුතුය. ආරෝපණය කාල-සංගත චලිතයේදී දෝලනය වන විට, එය ආවර්තිතා ආරෝපණ ත්වරණය (හෝ අවපාතය) හෝ කාල-විචල්‍ය ධාරාවක් ද ඇති කරයි. එබැවින්:
1) ආරෝපණය චලනය නොවන්නේ නම්, ධාරාවක් සහ විකිරණයක් නොමැත.
2) ආරෝපණය නියත වේගයකින් චලනය වන්නේ නම්:
a. වයරය සෘජු නම් සහ දිගින් අනන්ත නම්, විකිරණ නොමැත.
b. රූපය 2 හි දැක්වෙන පරිදි වයරය නැමී, නැමුණු හෝ අඛණ්ඩව නොමැති නම්, විකිරණ පවතී.
3) ආරෝපණය කාලයත් සමඟ දෝලනය වුවහොත්, වයරය කෙළින් වුවද ආරෝපණය විකිරණය වේ.
රූපය 2
රූපය 2(d) හි දැක්වෙන පරිදි, එහි විවෘත කෙළවරේ බරක් හරහා භූගත කළ හැකි විවෘත වයරයකට සම්බන්ධ ස්පන්දන ප්‍රභවයක් දෙස බැලීමෙන් විකිරණ යාන්ත්‍රණය පිළිබඳ ගුණාත්මක අවබෝධයක් ලබා ගත හැකිය. වයරය මුලින් ශක්තිජනක කළ විට, වයරයේ ආරෝපණ (නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන) ප්‍රභවය මගින් ජනනය කරන ලද විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා මගින් චලනය වේ. වයරයේ ප්‍රභව කෙළවරේ ආරෝපණ ත්වරණය වන අතර එහි කෙළවරේ පරාවර්තනය වන විට මන්දගාමී වන විට (මුල් චලිතයට සාපේක්ෂව සෘණ ත්වරණය), එහි කෙළවරේ සහ වයරයේ ඉතිරි කොටස දිගේ විකිරණ ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වේ. ආරෝපණ ත්වරණය සිදු කරනු ලබන්නේ ආරෝපණ චලිතයට සකසා අදාළ විකිරණ ක්ෂේත්‍රය නිපදවන බාහිර බල ප්‍රභවයක් මගිනි. වයරයේ කෙළවරේ ආරෝපණ අඩුවීම සිදු කරනු ලබන්නේ ප්‍රේරිත ක්ෂේත්‍රය හා සම්බන්ධ අභ්‍යන්තර බලවේග මගිනි, එය වයරයේ කෙළවරේ සාන්ද්‍රිත ආරෝපණ සමුච්චය වීම නිසා ඇතිවේ. වයරයේ කෙළවරේ එහි ප්‍රවේගය ශුන්‍යයට අඩු වන විට අභ්‍යන්තර බලවේග ආරෝපණ සමුච්චය වීමෙන් ශක්තිය ලබා ගනී. එබැවින්, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර උද්දීපනය හේතුවෙන් ආරෝපණ ත්වරණය වීම සහ වයර් සම්බාධනයේ අඛණ්ඩතාවය හෝ සුමට වක්‍රය හේතුවෙන් ආරෝපණ මන්දගාමී වීම විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ ජනනය සඳහා යාන්ත්‍රණයන් වේ. ධාරා ඝනත්වය (Jc) සහ ආරෝපණ ඝනත්වය (qv) යන දෙකම මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණවල ප්‍රභව පද වුවද, ආරෝපණය වඩාත් මූලික ප්‍රමාණයක් ලෙස සැලකේ, විශේෂයෙන් අස්ථිර ක්ෂේත්‍ර සඳහා. විකිරණ පිළිබඳ මෙම පැහැදිලි කිරීම ප්‍රධාන වශයෙන් අස්ථිර තත්වයන් සඳහා භාවිතා වුවද, එය ස්ථාවර-තත්ව විකිරණ පැහැදිලි කිරීමට ද භාවිතා කළ හැකිය.
විශිෂ්ට කිහිපයක් නිර්දේශ කරන්නඇන්ටෙනා නිෂ්පාදනනිෂ්පාදනය කළේආර්එෆ්එම්අයිඑස්ඕ:
RM-ටීසීආර්406.4 යනු 엄장은
RM-BCA082 නිෂ්පාදන විස්තර-4 (0.8-2GHz)
ආර්එම්-SWA910-22(9-10GHz)
2. ද්වි-වයර් විකිරණය
රූපය 3(a) හි දැක්වෙන පරිදි, ඇන්ටෙනාවකට සම්බන්ධ කර ඇති ද්වි-සන්නායක සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයකට වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයක් සම්බන්ධ කරන්න. වයර් දෙකේ රේඛාවට වෝල්ටීයතාවය යෙදීමෙන් සන්නායක අතර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වේ. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා එක් එක් සන්නායකයට සම්බන්ධ කර ඇති නිදහස් ඉලෙක්ට්‍රෝන (පරමාණු වලින් පහසුවෙන් වෙන් කළ හැකි) මත ක්‍රියා කරන අතර ඒවා චලනය කිරීමට බල කරයි. ආරෝපණ චලනය ධාරාවක් ජනනය කරන අතර එමඟින් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය වේ.
රූපය 3
විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා ධන ආරෝපණ වලින් ආරම්භ වී සෘණ ආරෝපණ වලින් අවසන් වන බව අපි පිළිගෙන ඇත්තෙමු. ඇත්ත වශයෙන්ම, ඒවාට ධන ආරෝපණ වලින් ආරම්භ වී අනන්තයෙන් අවසන් විය හැකිය; නැතහොත් අනන්තයෙන් ආරම්භ වී සෘණ ආරෝපණ වලින් අවසන් විය හැකිය; නැතහොත් කිසිදු ආරෝපණයකින් ආරම්භ නොවන හෝ අවසන් නොවන සංවෘත ලූප සෑදිය හැකිය. භෞතික විද්‍යාවේ චුම්භක ආරෝපණ නොමැති නිසා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර රේඛා සෑම විටම ධාරා ගෙන යන සන්නායක වටා සංවෘත ලූප සාදයි. සමහර ගණිතමය සූත්‍රවල, බලය සහ චුම්භක ප්‍රභවයන් සම්බන්ධ විසඳුම් අතර ද්විත්ව භාවය පෙන්වීමට සමාන චුම්භක ආරෝපණ සහ චුම්භක ධාරා හඳුන්වා දෙනු ලැබේ.
සන්නායක දෙකක් අතර ඇඳ ඇති විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා ආරෝපණ ව්‍යාප්තිය පෙන්වීමට උපකාරී වේ. වෝල්ටීයතා ප්‍රභවය සයිනාකාර යැයි අපි උපකල්පනය කළහොත්, සන්නායක අතර විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය ප්‍රභවයේ කාල පරිච්ඡේදයට සමාන කාල පරිච්ඡේදයක් සහිත සයිනාකාර වනු ඇතැයි අපි අපේක්ෂා කරමු. විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ශක්තියේ සාපේක්ෂ විශාලත්වය විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛාවල ඝනත්වය මගින් නිරූපණය වන අතර ඊතල සාපේක්ෂ දිශාව (ධන හෝ සෘණ) දක්වයි. සන්නායක අතර කාලයෙන් වෙනස් වන විද්‍යුත් සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර උත්පාදනය සම්ප්‍රේෂණ රේඛාව ඔස්සේ ප්‍රචාරණය වන විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් සාදයි, රූපය 3(a) හි පෙන්වා ඇති පරිදි. විද්‍යුත් චුම්භක තරංගය ආරෝපණය සහ අනුරූප ධාරාව සමඟ ඇන්ටෙනාවට ඇතුළු වේ. රූපය 3(b) හි පෙන්වා ඇති පරිදි, අපි ඇන්ටෙනා ව්‍යුහයේ කොටසක් ඉවත් කළහොත්, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛාවල විවෘත කෙළවර (තිත් රේඛා මගින් පෙන්වා ඇත) "සම්බන්ධ කිරීමෙන්" නිදහස් අවකාශ තරංගයක් සෑදිය හැකිය. නිදහස් අවකාශ තරංගය ද ආවර්තිතා වේ, නමුත් නියත-අදියර ලක්ෂ්‍යය P0 ආලෝකයේ වේගයෙන් පිටතට ගමන් කරන අතර අර්ධ කාල පරිච්ඡේදයකින් λ/2 (P1 දක්වා) දුරක් ගමන් කරයි. ඇන්ටනාව අසල, නියත-අදියර ලක්ෂ්‍යය P0 ආලෝකයේ වේගයට වඩා වේගයෙන් චලනය වන අතර ඇන්ටෙනාවෙන් ඈත ස්ථානවලදී ආලෝකයේ වේගයට ළඟා වේ. රූපය 4 t = 0, t/8, t/4 සහ 3T/8 හිදී λ∕2 ඇන්ටෙනාවේ නිදහස්-අවකාශ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය පෙන්වයි.
රූපය 4 t = 0, t/8, t/4 සහ 3T/8 හිදී λ∕2 ඇන්ටෙනාවේ නිදහස් අවකාශ විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය
මඟ පෙන්වන තරංග ඇන්ටෙනාවෙන් වෙන් වී අවසානයේ නිදහස් අවකාශයේ ප්‍රචාරණය වීමට සෑදෙන්නේ කෙසේදැයි නොදනී. මඟ පෙන්වන සහ නිදහස් අවකාශ තරංග ජල තරංග සමඟ සංසන්දනය කළ හැකි අතර, එය සන්සුන් ජල කඳකට ගලක් හෙළීමෙන් හෝ වෙනත් ආකාරයකින් ඇති විය හැක. ජලයේ කැළඹීම ආරම්භ වූ පසු, ජල තරංග ජනනය වී පිටතට ප්‍රචාරණය වීමට පටන් ගනී. කැළඹීම නතර වුවද, තරංග නතර නොවී ඉදිරියට ප්‍රචාරණය වේ. කැළඹීම දිගටම පැවතුනහොත්, නව තරංග නිරන්තරයෙන් ජනනය වන අතර, මෙම තරංගවල ප්‍රචාරණය අනෙකුත් තරංගවලට වඩා පසුගාමී වේ.
විද්‍යුත් කැළඹීම් මගින් ජනනය වන විද්‍යුත් චුම්භක තරංග සඳහා ද මෙයම සත්‍ය වේ. ප්‍රභවයෙන් ලැබෙන ආරම්භක විද්‍යුත් කැළඹීම කෙටි කාලීන නම්, ජනනය වන විද්‍යුත් චුම්භක තරංග සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගය තුළ ප්‍රචාරණය වී, පසුව ඇන්ටෙනාවට ඇතුළු වී, අවසානයේ නිදහස් අවකාශ තරංග ලෙස විකිරණය වේ, උද්දීපනය තවදුරටත් නොපවතින නමුත් (ජල තරංග සහ ඒවා නිර්මාණය කළ කැළඹීම මෙන්). විද්‍යුත් කැළඹීම අඛණ්ඩව පවතී නම්, විද්‍යුත් චුම්භක තරංග අඛණ්ඩව පවතින අතර ප්‍රචාරණය අතරතුර ඒවා පිටුපස සමීපව අනුගමනය කරයි, රූපය 5 හි පෙන්වා ඇති ද්විකෝණික ඇන්ටෙනාවේ පෙන්වා ඇති පරිදි. විද්‍යුත් චුම්භක තරංග සම්ප්‍රේෂණ මාර්ග සහ ඇන්ටනා තුළ ඇති විට, ඒවායේ පැවැත්ම සන්නායකය තුළ විද්‍යුත් ආරෝපණයේ පැවැත්මට සම්බන්ධ වේ. කෙසේ වෙතත්, තරංග විකිරණය වන විට, ඒවා සංවෘත ලූපයක් සාදන අතර ඒවායේ පැවැත්ම පවත්වා ගැනීමට කිසිදු ආරෝපණයක් නොමැත. මෙය අපව නිගමනය කරන්නේ:
ක්ෂේත්‍රය උද්දීපනය කිරීම සඳහා ආරෝපණයේ ත්වරණය සහ මන්දගාමී වීම අවශ්‍ය වේ, නමුත් ක්ෂේත්‍රය නඩත්තු කිරීම සඳහා ආරෝපණයේ ත්වරණය සහ මන්දගාමී වීම අවශ්‍ය නොවේ.
රූපය 5
3. ඩයිපෝල් විකිරණය
විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා ඇන්ටෙනාවෙන් කැඩී නිදහස්-අවකාශ තරංග සාදන යාන්ත්‍රණය පැහැදිලි කිරීමට අපි උත්සාහ කරමු, උදාහරණයක් ලෙස ඩයිපෝල් ඇන්ටනාව ගනිමු. එය සරල කළ පැහැදිලි කිරීමක් වුවද, එය මිනිසුන්ට නිදහස්-අවකාශ තරංග උත්පාදනය සහජයෙන්ම දැකීමට හැකියාව ලබා දෙයි. චක්‍රයේ පළමු කාර්තුවේදී විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා λ∕4 කින් පිටතට ගමන් කරන විට ඩයිපෝලයේ බාහු දෙක අතර ජනනය වන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා රූපය 6(a) පෙන්වයි. මෙම උදාහරණය සඳහා, සාදන ලද විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා ගණන 3 ක් යැයි උපකල්පනය කරමු. චක්‍රයේ ඊළඟ කාර්තුවේදී, මුල් විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා තුන තවත් λ∕4 ක් (ආරම්භක ස්ථානයේ සිට මුළු λ∕2 ක්) චලනය වන අතර, සන්නායකයේ ආරෝපණ ඝනත්වය අඩු වීමට පටන් ගනී. චක්‍රයේ පළමු භාගය අවසානයේ සන්නායකයේ ආරෝපණ අවලංගු කරන ප්‍රතිවිරුද්ධ ආරෝපණ හඳුන්වාදීමෙන් එය සෑදී ඇති බව සැලකිය හැකිය. ප්‍රතිවිරුද්ධ ආරෝපණ මගින් ජනනය වන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා 3 ක් වන අතර λ∕4 ක දුරක් ගමන් කරයි, එය රූපය 6(b) හි තිත් රේඛා මගින් නිරූපණය කෙරේ.
අවසාන ප්‍රතිඵලය වන්නේ පළමු λ∕4 දුරින් පහළට විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා තුනක් සහ දෙවන λ∕4 දුරින් ඉහළට විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා සංඛ්‍යාවක් තිබීමයි. ඇන්ටෙනාවේ ශුද්ධ ආරෝපණයක් නොමැති බැවින්, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර රේඛා සන්නායකයෙන් වෙන් වී එකට එකතු වී සංවෘත ලූපයක් සෑදීමට බල කළ යුතුය. මෙය රූපය 6(c) හි දක්වා ඇත. 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, රූපය 4 ට සමාන විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තියක් සාදයි.
රූපය 6
ඇන්ටනා පිළිබඳ වැඩිදුර දැන ගැනීමට කරුණාකර පිවිසෙන්න:
පළ කිරීමේ කාලය: 2024 ජූනි-20
