மேக்ஸ்வெல்லின் சமன்பாடுகளால் விவரிக்கப்பட்ட மின்காந்த (EM) ஆற்றலின் அலைகள் வடிவில் ஆண்டெனாக்கள் சமிக்ஞைகளை அனுப்புகின்றன மற்றும் பெறுகின்றன என்பதை மின்னணு பொறியாளர்கள் அறிவார்கள்.பல தலைப்புகளைப் போலவே, இந்த சமன்பாடுகள் மற்றும் பரவல், மின்காந்தவியல் பண்புகள், ஒப்பீட்டளவில் தரமான சொற்கள் முதல் சிக்கலான சமன்பாடுகள் வரை வெவ்வேறு நிலைகளில் ஆய்வு செய்யலாம்.
மின்காந்த ஆற்றல் பரவலுக்கு பல அம்சங்கள் உள்ளன, அவற்றில் ஒன்று துருவமுனைப்பு ஆகும், இது பயன்பாடுகள் மற்றும் அவற்றின் ஆண்டெனா வடிவமைப்புகளில் பல்வேறு அளவு தாக்கம் அல்லது கவலையை ஏற்படுத்தும்.ஆர்எஃப்/வயர்லெஸ், ஆப்டிகல் எனர்ஜி உட்பட அனைத்து மின்காந்த கதிர்வீச்சுக்கும் துருவமுனைப்பு அடிப்படைக் கொள்கைகள் பொருந்தும், மேலும் அவை பெரும்பாலும் ஆப்டிகல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஆண்டெனா துருவப்படுத்தல் என்றால் என்ன?
துருவமுனைப்பைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முன், மின்காந்த அலைகளின் அடிப்படைக் கொள்கைகளை நாம் முதலில் புரிந்து கொள்ள வேண்டும்.இந்த அலைகள் மின்சார புலங்கள் (E புலங்கள்) மற்றும் காந்தப்புலங்கள் (H புலங்கள்) ஆகியவற்றால் ஆனது மற்றும் ஒரு திசையில் நகரும்.E மற்றும் H புலங்கள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக மற்றும் விமான அலை பரவலின் திசையில் உள்ளன.
சிக்னல் டிரான்ஸ்மிட்டரின் கண்ணோட்டத்தில் மின்-புலம் விமானத்தை துருவப்படுத்தல் குறிக்கிறது: கிடைமட்ட துருவமுனைப்புக்கு, மின்சார புலம் கிடைமட்டத் தளத்தில் பக்கவாட்டாக நகரும், அதே சமயம் செங்குத்து துருவமுனைப்புக்கு, மின்சார புலம் செங்குத்து விமானத்தில் மேலும் கீழும் ஊசலாடும்.( படம் 1).
படம் 1: மின்காந்த ஆற்றல் அலைகள் பரஸ்பர செங்குத்தாக E மற்றும் H புலக் கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும்
நேரியல் துருவமுனைப்பு மற்றும் வட்ட துருவமுனைப்பு
துருவமுனைப்பு முறைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
அடிப்படை நேரியல் துருவமுனைப்பில், இரண்டு சாத்தியமான துருவமுனைப்புகளும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக (செங்குத்தாக) இருக்கும் (படம் 2).கோட்பாட்டில், கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட பெறுதல் ஆண்டெனா செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாவிலிருந்து ஒரு சமிக்ஞையை "பார்க்காது" மற்றும் நேர்மாறாகவும், இரண்டும் ஒரே அதிர்வெண்ணில் இயங்கினாலும் கூட.அவை எவ்வளவு சிறப்பாக சீரமைக்கப்படுகிறதோ, அவ்வளவு சிக்னல் பிடிக்கப்படுகிறது, மேலும் துருவமுனைப்புகள் பொருந்தும்போது ஆற்றல் பரிமாற்றம் அதிகரிக்கப்படுகிறது.
படம் 2: நேரியல் துருவமுனைப்பு இரண்டு துருவமுனைப்பு விருப்பங்களை ஒன்றுக்கொன்று செங்கோணத்தில் வழங்குகிறது
ஆன்டெனாவின் சாய்ந்த துருவமுனைப்பு ஒரு வகை நேரியல் துருவமுனைப்பு ஆகும்.அடிப்படை கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து துருவமுனைப்பு போல, இந்த துருவமுனைப்பு ஒரு நிலப்பரப்பு சூழலில் மட்டுமே அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும்.சாய்ந்த துருவமுனைப்பு கிடைமட்ட குறிப்புத் தளத்திற்கு ± 45 டிகிரி கோணத்தில் உள்ளது.இது உண்மையில் நேரியல் துருவமுனைப்பின் மற்றொரு வடிவமாக இருந்தாலும், "லீனியர்" என்ற சொல் பொதுவாக கிடைமட்டமாக அல்லது செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்களை மட்டுமே குறிக்கிறது.
சில இழப்புகள் இருந்தபோதிலும், மூலைவிட்ட ஆண்டெனாவால் அனுப்பப்படும் (அல்லது பெறப்பட்ட) சமிக்ஞைகள் கிடைமட்டமாக அல்லது செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்களால் மட்டுமே சாத்தியமாகும்.ஒன்று அல்லது இரண்டு ஆண்டெனாக்களின் துருவமுனைப்பு தெரியவில்லை அல்லது பயன்பாட்டின் போது மாறும்போது சாய்ந்த துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
நேரியல் துருவமுனைப்பை விட வட்ட துருவமுனைப்பு (CP) மிகவும் சிக்கலானது.இந்த பயன்முறையில், E புல திசையன் மூலம் குறிக்கப்படும் துருவமுனைப்பு சமிக்ஞை பரவும்போது சுழலும்.வலதுபுறமாகச் சுழலும் போது (டிரான்ஸ்மிட்டரில் இருந்து வெளியே பார்க்கும்போது), வட்ட துருவமுனைப்பு வலது கை வட்ட துருவமுனைப்பு (RHCP) என்று அழைக்கப்படுகிறது;இடது பக்கம் சுழற்றும்போது, இடது கை வட்ட துருவமுனைப்பு (LHCP) (படம் 3)
படம் 3: வட்ட துருவமுனைப்பில், மின்காந்த அலையின் E புல திசையன் சுழலும்;இந்த சுழற்சி வலது கை அல்லது இடது கையாக இருக்கலாம்
ஒரு CP சமிக்ஞையானது கட்டத்திற்கு வெளியே இருக்கும் இரண்டு ஆர்த்தோகனல் அலைகளைக் கொண்டுள்ளது.CP சிக்னலை உருவாக்க மூன்று நிபந்தனைகள் தேவை.E புலம் இரண்டு ஆர்த்தோகனல் கூறுகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்;இரண்டு கூறுகளும் கட்டத்திற்கு வெளியே 90 டிகிரி மற்றும் அலைவீச்சில் சமமாக இருக்க வேண்டும்.CP ஐ உருவாக்க ஒரு எளிய வழி ஹெலிகல் ஆண்டெனாவைப் பயன்படுத்துவதாகும்.
நீள்வட்ட துருவமுனைப்பு (EP) என்பது ஒரு வகை CP ஆகும்.நீள்வட்ட துருவப்படுத்தப்பட்ட அலைகள் சிபி அலைகள் போன்ற இரண்டு நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட அலைகளால் உருவாக்கப்படும் ஆதாயமாகும்.இரண்டு பரஸ்பர செங்குத்தாக நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட அலைகள் சமமற்ற அலைவீச்சுகளுடன் இணைந்தால், நீள்வட்ட துருவப்படுத்தப்பட்ட அலை உருவாகிறது.
ஆண்டெனாக்களுக்கு இடையே உள்ள துருவமுனைப்பு பொருத்தமின்மை துருவமுனைப்பு இழப்பு காரணி (PLF) மூலம் விவரிக்கப்படுகிறது.இந்த அளவுரு டெசிபல்களில் (dB) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் கடத்தும் மற்றும் பெறும் ஆண்டெனாக்களுக்கு இடையே உள்ள துருவமுனைப்பு கோணத்தில் உள்ள வேறுபாட்டின் செயல்பாடாகும்.கோட்பாட்டளவில், PLF ஆனது 0 dB (இழப்பு இல்லை) முதல் ஒரு முழுமையான ஆர்த்தோகனல் ஆண்டெனாவிற்கு எல்லையற்ற dB (முடிவிலா இழப்பு) வரை முழுமையாக சீரமைக்கப்பட்ட ஆண்டெனா வரை இருக்கும்.
எவ்வாறாயினும், உண்மையில், துருவமுனைப்பின் சீரமைப்பு (அல்லது தவறான சீரமைப்பு) சரியானதல்ல, ஏனெனில் ஆண்டெனாவின் இயந்திர நிலை, பயனர் நடத்தை, சேனல் சிதைவு, மல்டிபாத் பிரதிபலிப்பு மற்றும் பிற நிகழ்வுகள் கடத்தப்பட்ட மின்காந்த புலத்தின் சில கோண சிதைவை ஏற்படுத்தும்.ஆரம்பத்தில், ஆர்த்தோகனல் துருவமுனைப்பிலிருந்து 10 - 30 dB அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட சிக்னல் குறுக்கு-துருவமுனைப்பு "கசிவு" இருக்கும், இது சில சந்தர்ப்பங்களில் விரும்பிய சமிக்ஞையை மீட்டெடுப்பதில் தலையிட போதுமானதாக இருக்கலாம்.
இதற்கு நேர்மாறாக, சிறந்த துருவமுனைப்புடன் கூடிய இரண்டு சீரமைக்கப்பட்ட ஆண்டெனாக்களுக்கான உண்மையான PLF 10 dB, 20 dB அல்லது அதற்கு மேற்பட்டதாக இருக்கலாம், சூழ்நிலைகளைப் பொறுத்து, மேலும் சமிக்ஞை மீட்டெடுப்பைத் தடுக்கலாம்.வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், திட்டமிடப்படாத குறுக்கு-துருவமுனைப்பு மற்றும் PLF ஆகியவை விரும்பிய சமிக்ஞையில் குறுக்கிடுவதன் மூலம் அல்லது விரும்பிய சமிக்ஞை வலிமையைக் குறைப்பதன் மூலம் இரு வழிகளிலும் செயல்பட முடியும்.
துருவமுனைப்பு பற்றி ஏன் கவலைப்பட வேண்டும்?
துருவமுனைப்பு இரண்டு வழிகளில் வேலை செய்கிறது: இரண்டு ஆண்டெனாக்கள் மிகவும் சீரமைக்கப்பட்டு ஒரே துருவமுனைப்பைக் கொண்டிருக்கும், பெறப்பட்ட சமிக்ஞையின் வலிமை சிறந்தது.மாறாக, மோசமான துருவமுனைப்பு சீரமைப்பு, ஆர்வத்தின் சமிக்ஞையை போதுமான அளவு கைப்பற்றுவதை நோக்கமாகவோ அல்லது திருப்தியற்றதாகவோ பெறுபவர்களுக்கு கடினமாக்குகிறது.பல சந்தர்ப்பங்களில், "சேனல்" கடத்தப்பட்ட துருவமுனைப்பை சிதைக்கிறது அல்லது ஒன்று அல்லது இரண்டு ஆண்டெனாக்கள் நிலையான நிலையான திசையில் இல்லை.
எந்த துருவமுனைப்பைப் பயன்படுத்துவது என்பது பொதுவாக நிறுவல் அல்லது வளிமண்டல நிலைமைகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனா சிறப்பாகச் செயல்படும் மற்றும் உச்சவரம்புக்கு அருகில் நிறுவப்படும் போது அதன் துருவமுனைப்பைப் பராமரிக்கும்;மாறாக, செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனா சிறப்பாகச் செயல்படும் மற்றும் பக்கவாட்டுச் சுவருக்கு அருகில் நிறுவப்படும்போது அதன் துருவமுனைப்பு செயல்திறனைப் பராமரிக்கும்.
பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் இருமுனை ஆன்டெனா (வெற்று அல்லது மடிப்பு) அதன் "சாதாரண" பெருகிவரும் நோக்குநிலையில் (படம் 4) கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் தேவைப்படும் போது செங்குத்து துருவமுனைப்பைக் கருதுவதற்கு அல்லது விருப்பமான துருவமுனைப்பு பயன்முறையை ஆதரிக்க பெரும்பாலும் 90 டிகிரி சுழற்றப்படுகிறது (படம் 5).
படம் 4: ஒரு இருமுனை ஆண்டெனா பொதுவாக கிடைமட்ட துருவமுனைப்பை வழங்க அதன் மாஸ்டில் கிடைமட்டமாக பொருத்தப்படுகிறது
படம் 5: செங்குத்து துருவமுனைப்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, ஆண்டெனா பிடிக்கும் இடத்தில் இருமுனை ஆண்டெனாவை ஏற்றலாம்
செங்குத்து துருவமுனைப்பு பொதுவாக கையடக்க மொபைல் ரேடியோக்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது முதல் பதிலளிப்பவர்களால் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் பல செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ரேடியோ ஆண்டெனா வடிவமைப்புகளும் ஒரு சர்வ திசை கதிர்வீச்சு வடிவத்தை வழங்குகின்றன.எனவே, ரேடியோ மற்றும் ஆண்டெனாவின் திசை மாறினாலும், அத்தகைய ஆண்டெனாக்கள் மறுசீரமைக்கப்பட வேண்டியதில்லை.
3 - 30 மெகா ஹெர்ட்ஸ் உயர் அதிர்வெண் (HF) அதிர்வெண் ஆண்டெனாக்கள் பொதுவாக அடைப்புக்குறிகளுக்கு இடையே கிடைமட்டமாக ஒன்றாக இணைக்கப்பட்ட எளிய நீண்ட கம்பிகளாக உருவாக்கப்படுகின்றன.அதன் நீளம் அலைநீளத்தால் (10 - 100 மீ) தீர்மானிக்கப்படுகிறது.இந்த வகை ஆண்டெனா இயற்கையாகவே கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்படுகிறது.
இந்த இசைக்குழுவை "உயர் அதிர்வெண்" என்று குறிப்பிடுவது பல தசாப்தங்களுக்கு முன்பு தொடங்கியது, அப்போது 30 மெகா ஹெர்ட்ஸ் உண்மையில் அதிக அதிர்வெண் இருந்தது.இந்த விளக்கம் தற்போது காலாவதியாகிவிட்டதாகத் தோன்றினாலும், இது சர்வதேச தொலைத்தொடர்பு ஒன்றியத்தின் உத்தியோகபூர்வ பதவியாகும், இது இன்னும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
விருப்பமான துருவமுனைப்பு இரண்டு வழிகளில் தீர்மானிக்கப்படலாம்: 300 kHz - 3 MHz நடுத்தர அலை (MW) இசைக்குழுவைப் பயன்படுத்தி ஒலிபரப்புக் கருவிகள் மூலம் வலுவான குறுகிய தூர சமிக்ஞைக்கு தரை அலைகளைப் பயன்படுத்துதல் அல்லது அயனோஸ்பியர் இணைப்பு மூலம் நீண்ட தூரத்திற்கு வான அலைகளைப் பயன்படுத்துதல்.பொதுவாக, செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள் சிறந்த தரை அலை பரவலைக் கொண்டுள்ளன, அதே சமயம் கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள் சிறந்த வான அலை செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன.
செயற்கைக்கோள்களுக்கு வட்ட துருவமுனைப்பு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் தரை நிலையங்கள் மற்றும் பிற செயற்கைக்கோள்களுடன் தொடர்புடைய செயற்கைக்கோளின் நோக்குநிலை தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கிறது.ஆண்டெனாக்கள் பரிமாற்றம் மற்றும் பெறுதல் இரண்டும் வட்டமாக துருவப்படுத்தப்படும் போது மிக அதிகமாக இருக்கும், ஆனால் CP ஆண்டெனாக்களுடன் நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள் பயன்படுத்தப்படலாம், இருப்பினும் துருவமுனைப்பு இழப்பு காரணி உள்ளது.
5G அமைப்புகளுக்கு துருவப்படுத்தலும் முக்கியமானது.சில 5G மல்டிபுள்-இன்புட்/மல்டிபிள்-அவுட்புட் (எம்ஐஎம்ஓ) ஆண்டெனா வரிசைகள், கிடைக்கக்கூடிய ஸ்பெக்ட்ரத்தை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்த துருவமுனைப்பைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அதிகரித்த செயல்திறனை அடைகின்றன.வெவ்வேறு சமிக்ஞை துருவப்படுத்தல்கள் மற்றும் ஆண்டெனாக்களின் இடஞ்சார்ந்த மல்டிபிளெக்சிங் (விண்வெளி பன்முகத்தன்மை) ஆகியவற்றின் கலவையைப் பயன்படுத்தி இது அடையப்படுகிறது.
கணினி இரண்டு தரவு ஸ்ட்ரீம்களை அனுப்ப முடியும், ஏனெனில் தரவு ஸ்ட்ரீம்கள் சுயாதீனமான ஆர்த்தோகனல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்களால் இணைக்கப்பட்டுள்ளன மற்றும் சுயாதீனமாக மீட்டெடுக்கப்படலாம்.பாதை மற்றும் சேனல் சிதைவு, பிரதிபலிப்பு, மல்டிபாத் மற்றும் பிற குறைபாடுகள் காரணமாக சில குறுக்கு-துருவமுனைப்பு இருந்தாலும், ரிசீவர் ஒவ்வொரு அசல் சிக்னலை மீட்டெடுக்க அதிநவீன வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இதன் விளைவாக குறைந்த பிட் பிழை விகிதங்கள் (BER) மற்றும் இறுதியில் மேம்படுத்தப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரம் பயன்பாடு.
முடிவில்
துருவமுனைப்பு என்பது ஒரு முக்கியமான ஆண்டெனா சொத்து, இது பெரும்பாலும் கவனிக்கப்படுவதில்லை.நேரியல் (கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து உட்பட) துருவமுனைப்பு, சாய்ந்த துருவமுனைப்பு, வட்ட துருவமுனைப்பு மற்றும் நீள்வட்ட துருவமுனைப்பு ஆகியவை வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.ஒரு ஆண்டெனா அடையக்கூடிய எண்ட்-டு-எண்ட் RF செயல்திறன் வரம்பு அதன் சார்பு நோக்குநிலை மற்றும் சீரமைப்பைப் பொறுத்தது.நிலையான ஆண்டெனாக்கள் வெவ்வேறு துருவமுனைப்புகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரமின் வெவ்வேறு பகுதிகளுக்கு ஏற்றவை, இலக்கு பயன்பாட்டிற்கு விருப்பமான துருவமுனைப்பை வழங்குகிறது.
பரிந்துரைக்கப்பட்ட தயாரிப்புகள்:
| RM-DPHA2030-15 | ||
| அளவுருக்கள் | வழக்கமான | அலகுகள் |
| அதிர்வெண் வரம்பு | 20-30 | ஜிகாஹெர்ட்ஸ் |
| ஆதாயம் | 15 வகை. | dBi |
| வி.எஸ்.டபிள்யூ.ஆர் | 1.3 வகை. | |
| துருவப்படுத்தல் | இரட்டை நேரியல் | |
| கிராஸ் போல்.தனிமைப்படுத்துதல் | 60 வகை. | dB |
| துறைமுக தனிமைப்படுத்தல் | 70 வகை. | dB |
| இணைப்பான் | எஸ்எம்ஏ-Fஎமலே | |
| பொருள் | Al | |
| முடித்தல் | பெயிண்ட் | |
| அளவு(L*W*H) | 83.9*39.6*69.4(±5) | mm |
| எடை | 0.074 | kg |
| RM-BDHA118-10 | ||
| பொருள் | விவரக்குறிப்பு | அலகு |
| அதிர்வெண் வரம்பு | 1-18 | ஜிகாஹெர்ட்ஸ் |
| ஆதாயம் | 10 வகை. | dBi |
| வி.எஸ்.டபிள்யூ.ஆர் | 1.5 வகை. | |
| துருவப்படுத்தல் | நேரியல் | |
| கிராஸ் போ.தனிமைப்படுத்துதல் | 30 வகை. | dB |
| இணைப்பான் | SMA-பெண் | |
| முடித்தல் | Pஇல்லை | |
| பொருள் | Al | |
| அளவு(L*W*H) | 182.4*185.1*116.6(±5) | mm |
| எடை | 0.603 | kg |
| RM-CDPHA218-15 | ||
| அளவுருக்கள் | வழக்கமான | அலகுகள் |
| அதிர்வெண் வரம்பு | 2-18 | ஜிகாஹெர்ட்ஸ் |
| ஆதாயம் | 15 வகை. | dBi |
| வி.எஸ்.டபிள்யூ.ஆர் | 1.5 வகை. |
|
| துருவப்படுத்தல் | இரட்டை நேரியல் |
|
| கிராஸ் போல்.தனிமைப்படுத்துதல் | 40 | dB |
| துறைமுக தனிமைப்படுத்தல் | 40 | dB |
| இணைப்பான் | SMA-F |
|
| மேற்புற சிகிச்சை | Pஇல்லை |
|
| அளவு(L*W*H) | 276*147*147(±5) | mm |
| எடை | 0.945 | kg |
| பொருள் | Al |
|
| இயக்க வெப்பநிலை | -40-+85 | °C |
| RM-BDPHA9395-22 | ||
| அளவுருக்கள் | வழக்கமான | அலகுகள் |
| அதிர்வெண் வரம்பு | 93-95 | ஜிகாஹெர்ட்ஸ் |
| ஆதாயம் | 22 வகை. | dBi |
| வி.எஸ்.டபிள்யூ.ஆர் | 1.3 வகை. |
|
| துருவப்படுத்தல் | இரட்டை நேரியல் |
|
| கிராஸ் போல்.தனிமைப்படுத்துதல் | 60 வகை. | dB |
| துறைமுக தனிமைப்படுத்தல் | 67 வகை. | dB |
| இணைப்பான் | WR10 |
|
| பொருள் | Cu |
|
| முடித்தல் | தங்கம் |
|
| அளவு(L*W*H) | 69.3*19.1*21.2 (±5) | mm |
| எடை | 0.015 | kg |
இடுகை நேரம்: ஏப்-11-2024
