විවර ඇන්ටනා යනු මයික්‍රෝවේව්, මිලිමීටර තරංග, රේඩාර්, සන්නිවේදන සහ ඇන්ටෙනා මිනුම් පද්ධතිවල බහුලව භාවිතා වන ඇන්ටනා වල වැදගත් පන්තියකි. සන්නායක මූලද්‍රව්‍ය ඔස්සේ ගලා යන ධාරා හරහා ප්‍රධාන වශයෙන් විකිරණය වන වයර් ඇන්ටනා මෙන් නොව, විවර ඇන්ටනා විවරයක් හෝ විවරයක් හරහා විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය විකිරණය කරයි.
පොදු උදාහරණයක් වන්නේ විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශයකි. විද්‍යුත් චුම්භක තරංග තරංග මාර්ගෝපදේශයක් හරහා ගමන් කර විවෘත කෙළවරකට ළඟා වන විට, මඟ පෙන්වන ශක්තියෙන් කොටසක් නිදහස් අවකාශයට විකිරණය වේ. විවර ජ්‍යාමිතිය, ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය සහ අවට ව්‍යුහය පාලනය කිරීමෙන්, ඉංජිනේරුවන්ට සම්බාධන ගැලපීම, දිශානතිය, ලාභය සහ විකිරණ ලක්ෂණ තවදුරටත් වැඩිදියුණු කළ හැකිය.
පොදු විවර-වර්ගයේ ඇන්ටනාවලට ඇතුළත් වන්නේවිවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශ ඇන්ටනා,අං ඇන්ටනා, සහ ස්ලොට් ඇන්ටනාමුල් යොමු ලිපියෙහි මෙම ව්‍යුහ තුන විවර ඇන්ටනා යටතේ කාණ්ඩ කර ඇත.
1. විවර ඇන්ටෙනාවක් යනු කුමක්ද?
ඇන්ටෙනා ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී, විවරයක් යනු මඟ පෙන්වන ව්‍යුහයක සිට නිදහස් අවකාශයට විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර යුගලනය වන විවරයක් ලෙස සැලකිය හැකිය.
තරංග මාර්ගෝපදේශයක් නිර්මාණය කර ඇත්තේ විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය සීමා කිරීමට සහ මඟ පෙන්වීමට ය. තරංග මාර්ගෝපදේශය සන්නායක බිත්තියකින් අවසන් කළහොත්, ශක්තිය සීමා වී පවතී හෝ අවසන් කිරීමේ තත්වයන්ට අනුව පරාවර්තනය වේ. කෙසේ වෙතත්, තරංග මාර්ගෝපදේශය විවෘත කළ විට, විවරයේ ඇති විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රය නිදහස් අවකාශයට විකිරණය විය හැකිය.
එබැවින් විවරය මඟ පෙන්වන විද්‍යුත් චුම්භක මාදිලියක් සහ විකිරණශීලී විද්‍යුත් චුම්භක තරංගයක් අතර සංක්‍රාන්ති කලාපය ලෙස ක්‍රියා කරයි.
සැබෑ විකිරණ ලක්ෂණ සාධක කිහිපයක් මත රඳා පවතී, ඒවා අතර:
- විවර මානයන් සහ හැඩය
- මෙහෙයුම් තරංග ආයාමය
- තරංග මාර්ගෝපදේශ ප්‍රකාරය
- විද්‍යුත් හා චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය
- ෆ්ලැන්ජ් හෝ අවට සන්නායක ව්‍යුහය
- විවරයෙහි සම්බාධනය ගැලපීම
විවෘත-අවසන් සෘජුකෝණාස්‍රාකාර තරංග මාර්ගෝපදේශ පිළිබඳ පර්යේෂණවලින් පෙනී යන්නේ විවර ක්ෂේත්‍ර සහ අවට ෆ්ලැන්ජ් දාරවලින් ලැබෙන විවර්තනය යන දෙකම ප්‍රතිඵලයක් ලෙස විකිරණ ක්ෂේත්‍රයට දායක විය හැකි බවයි.
රූපය 1. විවර විකිරණය නිරූපණය කිරීමට භාවිතා කරන සෘජුකෝණාස්‍රාකාර තරංග මාර්ගෝපදේශ ව්‍යුහයක උදාහරණය.
2. විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශයක් විකිරණය වන්නේ කෙසේද?
ප්‍රචාරණ තරංග මාර්ගෝපදේශක මාදිලියක් විවෘත විවරයකට ළඟා වූ විට, විද්‍යුත් චුම්භක මායිම් තත්වයන් හදිසියේම වෙනස් වේ. ක්ෂේත්‍ර තවදුරටත් සන්නායක බිත්ති මගින් සම්පූර්ණයෙන්ම සීමා නොකෙරේ, එමඟින් විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තියෙන් කොටසක් නිදහස් අවකාශයට විකිරණය වීමට ඉඩ සලසයි.
ඒ අතරම, තරංග මාර්ගෝපදේශයේ සිට නිදහස් අවකාශයට සංක්‍රමණය වීම සාමාන්‍යයෙන් පරිපූර්ණ ලෙස නොගැලපේ. එබැවින් යම් ශක්තියක් තරංග මාර්ගෝපදේශයට නැවත පරාවර්තනය විය හැකිය.
අතර මෙම සම්බන්ධතාවයවිකිරණ සහ පරාවර්තනයවිවර ඇන්ටෙනා නිර්මාණයේ වැදගත් අංගයකි.
සරල විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශයක් ඇන්ටෙනාවක් ලෙස ක්‍රියා කළ හැකි නමුත්, එහි විකිරණ කාර්යක්ෂමතාව, සම්බාධනය ගැලපීම, ලාභය සහ කදම්භ ලක්ෂණ සෑම යෙදුමක් සඳහාම ප්‍රශස්ත නොවිය හැකිය. වඩා හොඳ කාර්ය සාධනයක් ලබා ගැනීම සඳහා ඉංජිනේරුවන්ට විවර ජ්‍යාමිතිය වෙනස් කළ හැකිය. වඩාත් හුරුපුරුදු උදාහරණවලින් එකක් වන්නේඅං ඇන්ටනාව, එහිදී තරංග මාර්ගෝපදේශය ක්‍රමයෙන් විවරය දෙසට ප්‍රසාරණය වේ.
3. විවරය ඇන්ටනා වල ක්‍රියාකාරී සංඛ්‍යාතය
සියලුම විවර ඇන්ටනා සඳහා තනි විශ්වීය මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාත පරාසයක් නොමැත.
තරංග මාර්ගෝපදේශක පාදක විවර ඇන්ටෙනාවක භාවිතා කළ හැකි සංඛ්‍යාත පරාසය ප්‍රධාන වශයෙන් තීරණය වන්නේතරංග මාර්ගෝපදේශක මානයන්, තරංග මාර්ගෝපදේශක වර්ගය, සහාය දක්වන ප්‍රචාරණ ක්‍රම සහ කඩඉම් සංඛ්‍යාත.
එබැවින් විවිධ ක්ෂුද්‍ර තරංග සහ මිලිමීටර තරංග සංඛ්‍යාත කලාප සඳහා විවිධ ප්‍රමිතිගත තරංග මාර්ගෝපදේශ ප්‍රමාණ භාවිතා වේ.
මෙය විශේෂයෙන් අධි-සංඛ්‍යාත RF පද්ධතිවල වැදගත් වේ. සංඛ්‍යාතය වැඩි වී තරංග ආයාමය කෙටි වන විට, තරංග මාර්ගෝපදේශක සහ විවර මානයන් ද කුඩා වන අතර, විවර ඇන්ටනා මයික්‍රෝවේව්, මිලිමීටර තරංග සහ උප-THz පද්ධතිවල පවා ඵලදායී ලෙස භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි.
4. විවර ඇන්ටෙනාවක විකිරණ රටාව
විවර ඇන්ටෙනාවක විකිරණ රටාව විවරයේ ප්‍රමාණය, ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය, මෙහෙයුම් ආකාරය, තරංග ආයාමය සහ අවට ව්‍යුහය මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී.
විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශයක් සාමාන්‍යයෙන් සාපේක්ෂව පළල් කදම්භයක් නිපදවයි, නමුත් එය ස්වයංක්‍රීයව සර්ව දිශානුගත ඇන්ටෙනාවක් ලෙස විස්තර නොකළ යුතුය. එහි E-තලය සහ H-තල විකිරණ ලක්ෂණ තීරණය වන්නේ විවරය පුරා විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය මගිනි.
අවට ෆ්ලැන්ජ් එක ද එහි දාරවලින් විවර්තනය වන ක්ෂේත්‍ර මුළු විකිරණ ක්ෂේත්‍රයට දායක වන බැවින් එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන විකිරණ රටාවට බලපෑම් කළ හැකිය. නවීන විශ්ලේෂණාත්මක අධ්‍යයනයන් දුර-ක්ෂේත්‍ර හැසිරීම ගණනය කිරීමේදී විවර විකිරණ සහ ෆ්ලැන්ජ්-දාර විවර්තනය යන දෙකම පැහැදිලිවම සැලකිල්ලට ගනී.
ඵලදායී විවර ප්‍රමාණය වැඩි කිරීමෙන් සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ දිශානතියක් සහ පටු ප්‍රධාන කදම්භයක් සැපයිය හැකි අතර, ඉහළ ලාභයක් අවශ්‍ය වූ විට අං ඇන්ටනා සහ විශාල විවර ව්‍යුහයන් බහුලව භාවිතා වීමට මෙය එක් හේතුවකි.
සෘජු නොවන විකිරණ රටාව
5. විවරය ඇන්ටනා වල ප්‍රධාන වර්ග
විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශ ඇන්ටනාව
විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශයක් යනු සරලම විවර රේඩියේටර් වලින් එකකි. එහි සංයුක්ත ව්‍යුහය සහ තරංග මාර්ගෝපදේශ පද්ධති සමඟ සෘජු අනුකූලතාවය එය මයික්‍රෝවේව් සහ මිලිමීටර-තරංග රසායනාගාර, ඇන්ටෙනා මිනුම්, පරීක්ෂණ, පෝෂක සහ අනෙකුත් RF පද්ධතිවල ප්‍රයෝජනවත් කරයි.
හෝන් ඇන්ටෙනාව
අං ඇන්ටෙනාවක් තරංග මාර්ගෝපදේශකයක් ලෙස සැලකිය හැකි අතර එහි හරස්කඩ ක්‍රමයෙන් විකිරණ විවරය දෙසට ප්‍රසාරණය වේ. මෙම ක්‍රමානුකූල සංක්‍රාන්තිය මඟ පෙන්වන තරංගවල සිට නිදහස්-අවකාශ විකිරණ දක්වා පරිවර්තනය වැඩි දියුණු කරන අතර වඩා හොඳ සම්බාධන ගැලපීම, ඉහළ ලාභය සහ වඩාත් පාලිත විකිරණ රටා සැපයිය හැකිය.
අං ඇන්ටනා ඇන්ටෙනා මැනීම, EMC පරීක්ෂණ, රේඩාර්, සන්නිවේදන පද්ධති, පෝෂණ පද්ධති සහ මිලිමීටර තරංග යෙදුම් සඳහා බහුලව භාවිතා වේ.
ස්ලොට් ඇන්ටෙනාව
ස්ලොට් ඇන්ටෙනාවක් විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය විකිරණය කිරීම සඳහා සන්නායක මතුපිටකට කැපූ විවරයක් හෝ ස්ලොට් එකක් භාවිතා කරයි. ස්ලොට් ජ්‍යාමිතිය, උද්දීපනය සහ අවට ව්‍යුහය මත පදනම්ව, ස්ලොට් ඇන්ටනා තනි තනිව ක්‍රියාත්මක කළ හැකිය හෝ අරා වලට ඒකාබද්ධ කළ හැකිය.
අඩු පැතිකඩ ව්‍යුහයන්, ඒකාබද්ධ කිරීම හෝ අරා වින්‍යාසයන් අවශ්‍ය වන මයික්‍රෝවේව් පද්ධතිවල ඒවා බහුලව භාවිතා වේ.
6. RF සහ මයික්‍රෝවේව් ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ විවර ඇන්ටනා
විවර ඇන්ටනා ස්වභාවිකවම තරංග මාර්ගෝපදේශ සම්ප්‍රේෂණ ව්‍යුහයන් සමඟ ඒකාබද්ධ වන නිසා, ඒවා මයික්‍රෝවේව් සහ මිලිමීටර තරංග සංඛ්‍යාතවලදී විශේෂයෙන් වැදගත් වේ.
සාමාන්‍ය යෙදුම් අතරට:
- ඇන්ටෙනා ලාභය සහ විකිරණ රටා මැනීම
- EMC සහ EMI පරීක්ෂණ
- රේඩාර් පද්ධති
- ක්ෂුද්‍ර තරංග සහ මිලිමීටර තරංග සන්නිවේදනය
- ඇන්ටෙනා පෝෂක පද්ධති
- RF රසායනාගාර මිනුම්
- දිශානුගත සම්ප්‍රේෂණය සහ පිළිගැනීම
- පරීක්ෂණ සහ ක්‍රමාංකන පද්ධති
ඇන්ටෙනා ඉංජිනේරුවන් සඳහා, සුදුසු විවර ඇන්ටෙනාවක් තෝරා ගැනීම සඳහා සංඛ්‍යාතය සලකා බැලීමට වඩා වැඩි යමක් අවශ්‍ය වේ. ලාභය, කදම්භ පළල, ධ්‍රැවීකරණය, VSWR, තරංග මාර්ගෝපදේශ ප්‍රමාණය, ෆ්ලැන්ජ් වර්ගය, බල හැසිරවීම සහ යාන්ත්‍රික මානයන් වැනි පරාමිතීන් පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපෑම් කළ හැකිය.
නිගමනය
මඟ පෙන්වන විද්‍යුත් චුම්භක ශක්තිය නිදහස්-අවකාශ විකිරණ බවට පරිවර්තනය කිරීමට කාර්යක්ෂම ක්‍රමයක් විවර ඇන්ටනා සපයන අතර, ඒවා මයික්‍රෝවේව් සහ මිලිමීටර තරංග ඉංජිනේරු විද්‍යාවේ මූලික ඇන්ටෙනා කාණ්ඩයක් බවට පත් කරයි.
සරල විවෘත-අවසන් තරංග මාර්ගෝපදේශවල සිට ප්‍රශස්ත අං සහ තව් ව්‍යුහයන් දක්වා, විවර ඇන්ටනා ලාභය, කදම්භ පළල, ධ්‍රැවීකරණය, සංඛ්‍යාත පරාසය සහ පද්ධති ඒකාබද්ධ කිරීමේ අවශ්‍යතාවල විවිධ සංයෝජන සඳහා නිර්මාණය කළ හැකිය.
එබැවින් RF පරීක්ෂණ, සන්නිවේදනය, රේඩාර් සහ මිනුම් පද්ධති සඳහා ඇන්ටනා තෝරාගැනීමේදී හෝ සැලසුම් කිරීමේදී විවර ප්‍රමාණය, විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ව්‍යාප්තිය, තරංග මාර්ගෝපදේශක මාදිලි සහ අවට ව්‍යුහයන් විකිරණ ක්‍රියාකාරිත්වයට බලපාන ආකාරය තේරුම් ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ.
පළ කිරීමේ කාලය: අගෝස්තු-14-2026
