මැක්ස්වෙල්ගේ සමීකරණ මගින් විස්තර කරන ලද විද්‍යුත් චුම්භක (EM) ශක්ති තරංග ආකාරයෙන් ඇන්ටනා සංඥා යවන සහ ලබා ගන්නා බව ඉලෙක්ට්‍රොනික ඉංජිනේරුවන් දනිති. බොහෝ මාතෘකා මෙන්ම, මෙම සමීකරණ සහ විද්‍යුත් චුම්භකත්වයේ ප්‍රචාරණ, ගුණාංග, සාපේක්ෂව ගුණාත්මක පදවල සිට සංකීර්ණ සමීකරණ දක්වා විවිධ මට්ටම්වලින් අධ්‍යයනය කළ හැකිය.
විද්‍යුත් චුම්භක ශක්ති ප්‍රචාරණය සඳහා බොහෝ අංශ තිබේ, ඉන් එකක් වන්නේ ධ්‍රැවීකරණයයි, එය යෙදුම් සහ ඒවායේ ඇන්ටෙනා සැලසුම්වල විවිධ මට්ටමේ බලපෑම් හෝ සැලකිල්ලක් ඇති කළ හැකිය. ධ්‍රැවීකරණයේ මූලික මූලධර්ම RF/රැහැන් රහිත, දෘශ්‍ය ශක්තිය ඇතුළු සියලුම විද්‍යුත් චුම්භක විකිරණ සඳහා අදාළ වන අතර බොහෝ විට දෘශ්‍ය යෙදුම්වල භාවිතා වේ.
ඇන්ටෙනා ධ්‍රැවීකරණය යනු කුමක්ද?
ධ්‍රැවීකරණය තේරුම් ගැනීමට පෙර, අපි මුලින්ම විද්‍යුත් චුම්භක තරංගවල මූලික මූලධර්ම තේරුම් ගත යුතුය. මෙම තරංග විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍ර (E ක්ෂේත්‍ර) සහ චුම්භක ක්ෂේත්‍ර (H ක්ෂේත්‍ර) වලින් සමන්විත වන අතර එක් දිශාවකට ගමන් කරයි. E සහ H ක්ෂේත්‍ර එකිනෙකට ලම්බකව සහ තල තරංග ප්‍රචාරණ දිශාවට පිහිටා ඇත.
සංඥා සම්ප්‍රේෂකයේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් ධ්‍රැවීකරණය යනු E-ක්ෂේත්‍ර තලයයි: තිරස් ධ්‍රැවීකරණය සඳහා, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය තිරස් තලයේ පැත්තට චලනය වන අතර සිරස් ධ්‍රැවීකරණය සඳහා, විද්‍යුත් ක්ෂේත්‍රය සිරස් තලයේ ඉහළට සහ පහළට දෝලනය වේ. (රූපය 1).
රූපය 1: විද්‍යුත් චුම්භක ශක්ති තරංග අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් ලම්බක E සහ H ක්ෂේත්‍ර සංරචක වලින් සමන්විත වේ.
රේඛීය ධ්‍රැවීකරණය සහ චක්‍රීය ධ්‍රැවීකරණය
ධ්‍රැවීකරණ ක්‍රමවලට පහත සඳහන් දෑ ඇතුළත් වේ:
මූලික රේඛීය ධ්‍රැවීකරණයේදී, විය හැකි ධ්‍රැවීකරණයන් දෙක එකිනෙකට විකලාංග (ලම්බක) වේ (රූපය 2). න්‍යායාත්මකව, තිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ග්‍රාහක ඇන්ටෙනාවක් සිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටෙනාවකින් සංඥාවක් "දකින්නේ" නැත, දෙකම එකම සංඛ්‍යාතයකින් ක්‍රියාත්මක වුවද. ඒවා වඩා හොඳින් පෙළගස්වා ඇති තරමට, සංඥාව වැඩි වන අතර, ධ්‍රැවීකරණයන් ගැලපෙන විට ශක්ති හුවමාරුව උපරිම වේ.
රූපය 2: රේඛීය ධ්‍රැවීකරණය එකිනෙකට සෘජු කෝණවලින් ධ්‍රැවීකරණ විකල්ප දෙකක් සපයයි.
ඇන්ටෙනාවේ ආනත ධ්‍රැවීකරණය රේඛීය ධ්‍රැවීකරණයේ වර්ගයකි. මූලික තිරස් සහ සිරස් ධ්‍රැවීකරණය මෙන්, මෙම ධ්‍රැවීකරණය අර්ථවත් වන්නේ භූමිෂ්ඨ පරිසරයක පමණි. ආනත ධ්‍රැවීකරණය තිරස් යොමු තලයට අංශක ±45 ක කෝණයකින් පවතී. මෙය සැබවින්ම රේඛීය ධ්‍රැවීකරණයේ තවත් ආකාරයක් වුවද, "රේඛීය" යන යෙදුම සාමාන්‍යයෙන් යොමු වන්නේ තිරස් අතට හෝ සිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටනා සඳහා පමණි.
යම් යම් පාඩු තිබියදීත්, විකර්ණ ඇන්ටෙනාවක් මඟින් යවන (හෝ ලැබුණු) සංඥා තිරස් අතට හෝ සිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටනා සමඟ පමණක් කළ හැකිය. එක් ඇන්ටනාවක හෝ දෙකෙහිම ධ්‍රැවීකරණය නොදන්නා විට හෝ භාවිතයේදී වෙනස් වන විට ආනතව ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටනා ප්‍රයෝජනවත් වේ.
චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය (CP) රේඛීය ධ්‍රැවීකරණයට වඩා සංකීර්ණ වේ. මෙම මාදිලියේදී, E ක්ෂේත්‍ර දෛශිකය මගින් නිරූපණය වන ධ්‍රැවීකරණය සංඥාව ප්‍රචාරණය වන විට භ්‍රමණය වේ. දකුණට භ්‍රමණය වන විට (සම්ප්‍රේෂකයෙන් පිටතට බලන විට), චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය දකුණු අත චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය (RHCP) ලෙස හැඳින්වේ; වමට භ්‍රමණය වන විට, වම් අත චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය (LHCP) (රූපය 3)
රූපය 3: චක්‍රීය ධ්‍රැවීකරණයේදී, විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක E ක්ෂේත්‍ර දෛශිකය භ්‍රමණය වේ; මෙම භ්‍රමණය දකුණත් හෝ වමත් විය හැකිය.
CP සංඥාවක් අදියරෙන් පිටත ඇති විකලාංග තරංග දෙකකින් සමන්විත වේ. CP සංඥාවක් ජනනය කිරීම සඳහා කොන්දේසි තුනක් අවශ්‍ය වේ. E ක්ෂේත්‍රය විකලාංග සංරචක දෙකකින් සමන්විත විය යුතුය; සංරචක දෙක අදියරෙන් අංශක 90 ක් පිටත සහ විස්තාරයෙන් සමාන විය යුතුය. CP ජනනය කිරීමට සරල ක්‍රමයක් වන්නේ හෙලික්සීය ඇන්ටෙනාවක් භාවිතා කිරීමයි.
ඉලිප්සීය ධ්‍රැවීකරණය (EP) යනු CP වර්ගයකි. ඉලිප්සීය ධ්‍රැවීකරණය වූ තරංග යනු CP තරංග මෙන් රේඛීය ධ්‍රැවීකරණය වූ තරංග දෙකකින් නිපදවන ලාභයයි. අසමාන විස්තාරයන් සහිත අන්‍යෝන්‍ය වශයෙන් ලම්බක රේඛීය ධ්‍රැවීකරණය වූ තරංග දෙකක් ඒකාබද්ධ කළ විට, ඉලිප්සීය ධ්‍රැවීකරණය වූ තරංගයක් නිපදවනු ලැබේ.
ඇන්ටනා අතර ධ්‍රැවීකරණ නොගැලපීම ධ්‍රැවීකරණ අලාභ සාධකය (PLF) මගින් විස්තර කෙරේ. මෙම පරාමිතිය ඩෙසිබල් (dB) වලින් ප්‍රකාශ වන අතර එය සම්ප්‍රේෂණ සහ ග්‍රාහක ඇන්ටනා අතර ධ්‍රැවීකරණ කෝණයේ වෙනසෙහි ශ්‍රිතයකි. න්‍යායාත්මකව, PLF පරිපූර්ණ ලෙස පෙළගස්වන ලද ඇන්ටෙනාවක් සඳහා 0 dB (පාඩුවක් නැත) සිට පරිපූර්ණ විකලාංග ඇන්ටෙනාවක් සඳහා අනන්ත dB (අනන්ත පාඩුව) දක්වා පරාසයක පවතී.
කෙසේ වෙතත්, යථාර්ථයේ දී, ඇන්ටෙනාවේ යාන්ත්‍රික පිහිටීම, පරිශීලක හැසිරීම, නාලිකා විකෘති කිරීම, බහු මාර්ග පරාවර්තන සහ වෙනත් සංසිද්ධි සම්ප්‍රේෂණය වන විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රයේ යම් කෝණික විකෘතියක් ඇති කළ හැකි බැවින්, ධ්‍රැවීකරණයේ පෙළගැස්ම (හෝ වැරදි පෙළගැස්ම) පරිපූර්ණ නොවේ. මුලදී, විකලාංග ධ්‍රැවීකරණයෙන් 10 - 30 dB හෝ ඊට වැඩි සංඥා හරස් ධ්‍රැවීකරණය "කාන්දු වීමක්" සිදුවනු ඇත, සමහර අවස්ථාවල දී අපේක්ෂිත සංඥාව යථා තත්ත්වයට පත් කිරීමට එය ප්‍රමාණවත් විය හැකිය.
ඊට වෙනස්ව, පරිපූර්ණ ධ්‍රැවීකරණයක් සහිත පෙළගස්වන ලද ඇන්ටනා දෙකක් සඳහා සත්‍ය PLF, තත්වයන් අනුව 10 dB, 20 dB හෝ ඊට වැඩි විය හැකි අතර සංඥා ප්‍රතිසාධනයට බාධාවක් විය හැකිය. වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, අනපේක්ෂිත හරස් ධ්‍රැවීකරණය සහ PLF අපේක්ෂිත සංඥාවට බාධා කිරීමෙන් හෝ අපේක්ෂිත සංඥා ශක්තිය අඩු කිරීමෙන් දෙයාකාරයෙන්ම ක්‍රියා කළ හැකිය.
ධ්‍රැවීකරණය ගැන සැලකිලිමත් වන්නේ ඇයි?
ධ්‍රැවීකරණය ක්‍රම දෙකකින් ක්‍රියා කරයි: ඇන්ටනා දෙක වඩාත් පෙළගස්වා ඇති අතර එකම ධ්‍රැවීකරණය ඇති තරමට, ලැබුණු සංඥාවේ ශක්තිය වඩා හොඳය. අනෙක් අතට, දුර්වල ධ්‍රැවීකරණ පෙළගැස්ම, අපේක්ෂිත හෝ අතෘප්තිමත් ග්‍රාහකයින්ට උනන්දුවක් දක්වන සංඥාවෙන් ප්‍රමාණවත් ප්‍රමාණයක් ග්‍රහණය කර ගැනීම වඩාත් අපහසු කරයි. බොහෝ අවස්ථාවන්හිදී, "නාලිකාව" සම්ප්‍රේෂණය වන ධ්‍රැවීකරණය විකෘති කරයි, නැතහොත් ඇන්ටනා එකක් හෝ දෙකම ස්ථාවර ස්ථිතික දිශාවකට නොමැත.
කුමන ධ්‍රැවීකරණය භාවිතා කළ යුතුද යන්න තෝරා ගැනීම සාමාන්‍යයෙන් ස්ථාපනය හෝ වායුගෝලීය තත්ත්වයන් අනුව තීරණය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, තිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටෙනාවක් සිවිලිම අසල ස්ථාපනය කළ විට වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරන අතර එහි ධ්‍රැවීකරණය පවත්වා ගනී; අනෙක් අතට, සිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටෙනාවක් පැති බිත්තියක් අසල ස්ථාපනය කළ විට වඩා හොඳින් ක්‍රියා කරන අතර එහි ධ්‍රැවීකරණය පවත්වා ගනී.
බහුලව භාවිතා වන ඩයිපෝල් ඇන්ටනාව (සරල හෝ නැමුණු) එහි "සාමාන්‍ය" සවි කිරීමේ දිශානතියේ තිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වී ඇත (රූපය 4) සහ අවශ්‍ය විටෙක සිරස් ධ්‍රැවීකරණය උපකල්පනය කිරීමට හෝ කැමති ධ්‍රැවීකරණ මාදිලියකට සහාය වීමට බොහෝ විට අංශක 90 ක් භ්‍රමණය වේ (රූපය 5).
රූපය 4: තිරස් ධ්‍රැවීකරණය සැපයීම සඳහා ඩයිපෝල් ඇන්ටෙනාවක් සාමාන්‍යයෙන් එහි කුඹගස මත තිරස් අතට සවි කර ඇත.
රූපය 5: සිරස් ධ්‍රැවීකරණය අවශ්‍ය යෙදුම් සඳහා, ඇන්ටනාව අල්ලා ගන්නා තැනට ඒ අනුව ඩයිපෝල් ඇන්ටනාව සවි කළ හැක.
බොහෝ සිරස් ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද රේඩියෝ ඇන්ටෙනා සැලසුම් සර්ව දිශානුගත විකිරණ රටාවක් ද සපයන බැවින්, පළමු ප්‍රතිචාර දක්වන්නන් විසින් භාවිතා කරන ලද අතේ ගෙන යා හැකි ජංගම රේඩියෝ සඳහා සිරස් ධ්‍රැවීකරණය බහුලව භාවිතා වේ. එබැවින්, රේඩියෝවේ සහ ඇන්ටෙනාවේ දිශාව වෙනස් වුවද එවැනි ඇන්ටනා නැවත දිශානුගත කළ යුතු නොවේ.
3 - 30 MHz අධි සංඛ්‍යාත (HF) සංඛ්‍යාත ඇන්ටනා සාමාන්‍යයෙන් ඉදිකර ඇත්තේ වරහන් අතර තිරස් අතට එකට බැඳ ඇති සරල දිගු වයර් ලෙසය. එහි දිග තීරණය වන්නේ තරංග ආයාමය (මීටර් 10 - 100) මගිනි. මෙම වර්ගයේ ඇන්ටනාව ස්වභාවිකවම තිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය වී ඇත.
මෙම කලාපය "ඉහළ සංඛ්‍යාතය" ලෙස හැඳින්වීම ආරම්භ වූයේ දශක ගණනාවකට පෙර, 30 MHz සැබවින්ම ඉහළ සංඛ්‍යාතය වූ විට බව සඳහන් කිරීම වටී. මෙම විස්තරය දැන් යල් පැන ගිය බවක් පෙනෙන්නට තිබුණද, එය ජාත්‍යන්තර විදුලි සංදේශ සංගමය විසින් නිල වශයෙන් නම් කරන ලද අතර එය තවමත් බහුලව භාවිතා වේ.
කැමති ධ්‍රැවීකරණය ක්‍රම දෙකකින් තීරණය කළ හැකිය: 300 kHz - 3 MHz මධ්‍යම තරංග (MW) කලාපය භාවිතා කරමින් විකාශන උපකරණ මගින් ශක්තිමත් කෙටි දුර සංඥා සඳහා භූමි තරංග භාවිතා කිරීම හෝ අයනගෝල සබැඳිය හරහා දිගු දුර සඳහා අහස තරංග භාවිතා කිරීම. සාමාන්‍යයෙන් කිවහොත්, සිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද ඇන්ටනාවලට වඩා හොඳ භූමි තරංග ප්‍රචාරණයක් ඇති අතර, තිරස් අතට ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද ඇන්ටනාවලට වඩා හොඳ අහස තරංග ක්‍රියාකාරිත්වයක් ඇත.
භූමි ස්ථාන සහ අනෙකුත් චන්ද්‍රිකා වලට සාපේක්ෂව චන්ද්‍රිකාවේ දිශානතිය නිරන්තරයෙන් වෙනස් වන බැවින් චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය චන්ද්‍රිකා සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. සම්ප්‍රේෂණ සහ ලැබීමේ ඇන්ටනා අතර කාර්යක්ෂමතාව ඉහළම වන්නේ දෙකම චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය වූ විටය, නමුත් රේඛීය ධ්‍රැවීකරණය වූ ඇන්ටනා CP ඇන්ටනා සමඟ භාවිතා කළ හැකිය, නමුත් ධ්‍රැවීකරණ අලාභ සාධකයක් ඇත.
5G පද්ධති සඳහා ධ්‍රැවීකරණය ද වැදගත් වේ. සමහර 5G බහු-ආදාන/බහු-ප්‍රතිදාන (MIMO) ඇන්ටෙනා අරා, පවතින වර්ණාවලිය වඩාත් කාර්යක්ෂමව භාවිතා කිරීම සඳහා ධ්‍රැවීකරණය භාවිතා කිරීමෙන් වැඩි ප්‍රතිදානයක් ලබා ගනී. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ විවිධ සංඥා ධ්‍රැවීකරණයන් සහ ඇන්ටනාවල අවකාශීය බහුකාර්යකරණය (අවකාශ විවිධත්වය) සංයෝජනයක් භාවිතා කරමිනි.
දත්ත ප්‍රවාහ ස්වාධීන විකලාංග ධ්‍රැවීකරණය කරන ලද ඇන්ටනා මගින් සම්බන්ධ කර ඇති අතර ස්වාධීනව ප්‍රතිසාධනය කළ හැකි බැවින් පද්ධතියට දත්ත ප්‍රවාහ දෙකක් සම්ප්‍රේෂණය කළ හැකිය. මාර්ගය සහ නාලිකා විකෘති කිරීම, පරාවර්තන, බහුමාර්ග සහ වෙනත් අසම්පූර්ණකම් හේතුවෙන් යම් හරස් ධ්‍රැවීකරණයක් පැවතුනද, ග්‍රාහකයා එක් එක් මුල් සංඥාව ප්‍රතිසාධනය කිරීම සඳහා සංකීර්ණ ඇල්ගොරිතම භාවිතා කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස අඩු බිට් දෝෂ අනුපාත (BER) සහ අවසානයේ වැඩිදියුණු කළ වර්ණාවලි භාවිතය සිදු වේ.
අවසන් තීරණයේ දී
ධ්‍රැවීකරණය යනු බොහෝ විට නොසලකා හරින වැදගත් ඇන්ටෙනා ගුණාංගයකි. විවිධ යෙදුම් සඳහා රේඛීය (තිරස් සහ සිරස් ඇතුළුව) ධ්‍රැවීකරණය, ආනත ධ්‍රැවීකරණය, චක්‍රලේඛ ධ්‍රැවීකරණය සහ ඉලිප්සාකාර ධ්‍රැවීකරණය භාවිතා වේ. ඇන්ටෙනාවකට ලබා ගත හැකි අන්තයේ සිට අවසානය දක්වා RF කාර්ය සාධන පරාසය එහි සාපේක්ෂ දිශානතිය සහ පෙළගැස්ම මත රඳා පවතී. සම්මත ඇන්ටනාවලට විවිධ ධ්‍රැවීකරණයන් ඇති අතර වර්ණාවලියේ විවිධ කොටස් සඳහා සුදුසු වන අතර ඉලක්කගත යෙදුම සඳහා කැමති ධ්‍රැවීකරණය සපයයි.
නිර්දේශිත නිෂ්පාදන:
| RM-DPHA2030-15 හඳුන්වා දීම | ||
| පරාමිතීන් | සාමාන්‍ය | ඒකක |
| සංඛ්‍යාත පරාසය | 20-30 | ගිගාහර්ට්ස් |
| ලාභය | 15 වර්ගය. | dBi |
| වීඑස්ඩබ්ලිව්ආර් | 1.3 වර්ගය. | |
| ධ්‍රැවීකරණය | ද්විත්ව රේඛීය | |
| හරස් පොල්. හුදකලාව | 60 වර්ගය. | dB |
| වරාය හුදකලාව | 70 වර්ගය. | dB |
| සම්බන්ධකය | එස්.එම්.ඒ.-Fඑමේල් | |
| ද්රව්ය | Al | |
| අවසන් කිරීම | තීන්ත ආලේප කරන්න | |
| ප්‍රමාණය(අළු*පහ*පහ) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| බර | 0.074 යනු කුමක්ද? | kg |
| RM-BDHA118-10 හඳුන්වා දීම | ||
| අයිතමය | පිරිවිතර | ඒකකය |
| සංඛ්‍යාත පරාසය | 1-18 | ගිගාහර්ට්ස් |
| ලාභය | 10 වර්ගය. | dBi |
| වීඑස්ඩබ්ලිව්ආර් | 1.5 වර්ගය. | |
| ධ්‍රැවීකරණය | රේඛීය | |
| හරස් පො. හුදකලාව | 30 වර්ගය. | dB |
| සම්බන්ධකය | SMA-කාන්තා | |
| අවසන් කිරීම | Pනෑ | |
| ද්රව්ය | Al | |
| ප්‍රමාණය(අළු*පහ*පහ) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| බර | 0.603 යනු | kg |
| RM-CDPHA218-15 හඳුන්වා දීම | ||
| පරාමිතීන් | සාමාන්‍ය | ඒකක |
| සංඛ්‍යාත පරාසය | 2-18 | ගිගාහර්ට්ස් |
| ලාභය | 15 වර්ගය. | dBi |
| වීඑස්ඩබ්ලිව්ආර් | 1.5 වර්ගය. |
|
| ධ්‍රැවීකරණය | ද්විත්ව රේඛීය |
|
| හරස් පොල්. හුදකලාව | 40 | dB |
| වරාය හුදකලාව | 40 | dB |
| සම්බන්ධකය | SMA-F |
|
| මතුපිට ප්රතිකාර | Pනෑ |
|
| ප්‍රමාණය(අළු*පහ*පහ) | 276*147*147(()±5) | mm |
| බර | 0.945 | kg |
| ද්රව්ය | Al |
|
| මෙහෙයුම් උෂ්ණත්වය | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 හඳුන්වා දීම | ||
| පරාමිතීන් | සාමාන්‍ය | ඒකක |
| සංඛ්‍යාත පරාසය | 93-95 | ගිගාහර්ට්ස් |
| ලාභය | 22 වර්ගය. | dBi |
| වීඑස්ඩබ්ලිව්ආර් | 1.3 වර්ගය. |
|
| ධ්‍රැවීකරණය | ද්විත්ව රේඛීය |
|
| හරස් පොල්. හුදකලාව | 60 වර්ගය. | dB |
| වරාය හුදකලාව | 67 වර්ගය. | dB |
| සම්බන්ධකය | WR10 ගැන |
|
| ද්රව්ය | Cu |
|
| අවසන් කිරීම | රන්වන් |
|
| ප්‍රමාණය(අළු*පහ*පහ) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| බර | 0.015 | kg |
පළ කිරීමේ කාලය: 2024 අප්‍රේල්-11
