துருவமுனைப்பு என்பது ஆன்டெனாக்களின் அடிப்படைப் பண்புகளில் ஒன்றாகும். நாம் முதலில் தள அலைகளின் துருவமுனைப்பைப் புரிந்துகொள்ள வேண்டும். அதன் பிறகு, ஆன்டெனா துருவமுனைப்பின் முக்கிய வகைகளைப் பற்றி விவாதிக்கலாம்.
நேரியல் துருவமுனைப்பு
ஒரு தள மின்காந்த அலையின் முனைவாக்கத்தை நாம் புரிந்துகொள்ளத் தொடங்குவோம்.
ஒரு தள மின்காந்த (EM) அலை பல பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவது, ஆற்றல் ஒரே திசையில் பயணிக்கிறது (இரண்டு செங்குத்து திசைகளில் புலம் மாறாது). இரண்டாவதாக, மின்புலமும் காந்தப்புலமும் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாகவும், ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாகவும் உள்ளன. மின்புலமும் காந்தப்புலமும் தள அலை பரவும் திசைக்கு செங்குத்தாக உள்ளன. உதாரணமாக, சமன்பாடு (1) மூலம் கொடுக்கப்பட்ட ஒற்றை அதிர்வெண் மின்புலத்தை (E புலம்) கருத்தில் கொள்வோம். மின்காந்தப் புலம் +z திசையில் பயணிக்கிறது. மின்புலம் +x திசையில் உள்ளது. காந்தப்புலம் +y திசையில் உள்ளது.
சமன்பாடு (1) இல், குறியீட்டைக் கவனிக்கவும்: . இது ஒரு அலகு திசையன் (நீளம் கொண்ட ஒரு திசையன்), இது மின்புலப் புள்ளி x திசையில் உள்ளது என்பதைக் கூறுகிறது. தள அலை படம் 1 இல் விளக்கப்பட்டுள்ளது.
படம் 1. +z திசையில் பயணிக்கும் மின்புலத்தின் வரைபடப் பிரதிநிதித்துவம்.
துருவமுனைப்பு என்பது ஒரு மின்புலத்தின் சுவடு மற்றும் பரவல் வடிவம் (கோடு) ஆகும். எடுத்துக்காட்டாக, தள அலை மின்புலச் சமன்பாடு (1)-ஐக் கருத்தில் கொள்வோம். மின்புலம் (X,Y,Z) = (0,0,0) ஆக இருக்கும் நிலையை நேரத்தின் சார்பாக நாம் கவனிப்போம். இந்த புலத்தின் வீச்சு, படம் 2-இல், நேரத்தின் பல கணங்களில் வரைபடமாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது. புலம் "F" அதிர்வெண்ணில் அலைவுறுகிறது.
படம் 2. (X, Y, Z) = (0,0,0) என்ற மின்புலத்தை வெவ்வேறு நேரங்களில் கவனிக்கவும்.
ஆதிப்புள்ளியில் காணப்படும் மின்புலம், வீச்சில் முன்னும் பின்னுமாக அலைவுறுகிறது. மின்புலம் எப்போதும் சுட்டிக்காட்டப்பட்ட x-அச்சின் வழியே அமைந்துள்ளது. மின்புலம் ஒரே நேர்க்கோட்டில் பராமரிக்கப்படுவதால், இந்தப் புலம் நேர்கோட்டு முனைவாக்கம் பெற்றது எனக் கூறலாம். மேலும், x-அச்சு தரைக்கு இணையாக இருந்தால், இந்தப் புலம் கிடைமட்ட முனைவாக்கம் பெற்றது என்றும் விவரிக்கப்படுகிறது. புலம் Y-அச்சின் வழியே அமைந்திருந்தால், அந்த அலை செங்குத்து முனைவாக்கம் பெற்றது எனக் கூறலாம்.
நேரியல் முனைவாக்கப்பட்ட அலைகள் கிடைமட்ட அல்லது செங்குத்து அச்சில் திசைப்படுத்தப்பட வேண்டிய அவசியமில்லை. எடுத்துக்காட்டாக, படம் 3-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஒரு கோட்டில் கட்டுப்பாடு அமைந்துள்ள ஒரு மின்புல அலையும் நேரியல் முனைவாக்கப்பட்டதாகவே இருக்கும்.
படம் 3. ஒரு கோணப் பாதையைக் கொண்ட நேரியல் முனைவாக்கப்பட்ட அலையின் மின்புல வீச்சு.
படம் 3 இல் உள்ள மின்புலத்தை சமன்பாடு (2) மூலம் விவரிக்கலாம். இப்போது மின்புலத்தின் x மற்றும் y கூறுகள் உள்ளன. இரண்டு கூறுகளும் அளவில் சமம்.
சமன்பாடு (2) பற்றி கவனிக்க வேண்டிய ஒரு விஷயம், இரண்டாவது கட்டத்தில் உள்ள xy-கூறு மற்றும் மின்னணு புலங்கள் ஆகும். இதன் பொருள், இரண்டு கூறுகளும் எல்லா நேரங்களிலும் ஒரே வீச்சைக் கொண்டுள்ளன.
வட்ட துருவமுனைப்பு
இப்போது ஒரு தள அலையின் மின்புலம் சமன்பாடு (3) ஆல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது என்று கருதுவோம்:
இந்த நிலையில், X மற்றும் Y கூறுகள் 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டில் உள்ளன. முன்பு போலவே மீண்டும் புலத்தை (X, Y, Z) = (0,0,0) எனக் கவனித்தால், மின்புலத்திற்கும் நேரத்திற்கும் இடையிலான வளைகோடு, கீழே படம் 4-இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி தோன்றும்.
படம் 4. மின்புல வலிமை (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ டொமைன். (3).
படம் 4-இல் உள்ள மின்புலம் ஒரு வட்டத்தில் சுழல்கிறது. இந்த வகை புலம் வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலை என விவரிக்கப்படுகிறது. வட்ட முனைவாக்கத்திற்கு, பின்வரும் நிபந்தனைகள் பூர்த்தி செய்யப்பட வேண்டும்:
- வட்ட துருவமுனைப்புக்கான தரநிலை
- மின்புலமானது இரண்டு செங்குத்துக் கூறுகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
- மின்புலத்தின் செங்குத்துக் கூறுகள் சம வீச்சுகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
- குவாட்ரேச்சர் கூறுகள் 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டில் இருக்க வேண்டும்.
அலை வரைபடம் 4 திரையில் பயணிக்கும்போது, புலச் சுழற்சியானது எதிரெதிர் கடிகார திசையிலும் வலது கை வட்ட முனைவாக்கம் (RHCP) கொண்டதாகவும் கூறப்படுகிறது. புலம் கடிகார திசையில் சுழற்றப்பட்டால், அது இடது கை வட்ட முனைவாக்கம் (LHCP) கொண்டதாக இருக்கும்.
நீள்வட்ட துருவமுனைப்பு
மின்புலத்திற்கு இரண்டு செங்குத்தான கூறுகள், 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டில் ஆனால் சம அளவுடன் இருந்தால், புலம் நீள்வட்டமாக துருவப்படுத்தப்படும். சமன்பாடு (4) ஆல் விவரிக்கப்பட்டுள்ள +z திசையில் பயணிக்கும் ஒரு தள அலையின் மின்புலத்தைக் கருத்தில் கொண்டு:
மின்புல திசையனின் முனை நிலைபெறும் புள்ளியின் இயங்குபாதை படம் 5-இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.
படம் 5. உடனடி நீள்வட்ட துருவமுனைப்பு அலை மின்புலம். (4).
படம் 5-இல் உள்ள புலம், இடஞ்சுழியாகப் பயணிக்கும்போது, திரைக்கு வெளியே சென்றால் வலஞ்சுழி நீள்வட்டப் புலமாக இருக்கும். மின்புலத் திசையன் எதிர் திசையில் சுழன்றால், புலம் இடஞ்சுழி நீள்வட்ட முனைவாக்கம் பெறும்.
மேலும், நீள்வட்ட முனைவாக்கம் என்பது அதன் மையவிலக்கத்தைக் குறிக்கிறது. மையவிலக்கத்திற்கும் பிரதான மற்றும் துணை அச்சுகளின் வீச்சுக்கும் உள்ள விகிதம். எடுத்துக்காட்டாக, சமன்பாடு (4) இலிருந்து அலையின் மையவிலக்கம் 1/0.3= 3.33 ஆகும். நீள்வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலைகள் பிரதான அச்சின் திசையால் மேலும் விவரிக்கப்படுகின்றன. அலைச் சமன்பாடு (4) முதன்மையாக x-அச்சைக் கொண்ட ஒரு அச்சைக் கொண்டுள்ளது. பிரதான அச்சு எந்தத் தளக் கோணத்திலும் இருக்கலாம் என்பதைக் கவனிக்கவும். கோணம் X, Y அல்லது Z அச்சுக்குப் பொருந்த வேண்டிய அவசியமில்லை. இறுதியாக, வட்ட மற்றும் நேரியல் முனைவாக்கம் ஆகிய இரண்டும் நீள்வட்ட முனைவாக்கத்தின் சிறப்பு நிகழ்வுகள் என்பதைக் கவனத்தில் கொள்வது அவசியம். 1.0 மையவிலக்க நீள்வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலை என்பது ஒரு வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலையாகும். முடிவிலா மையவிலக்கம் கொண்ட நீள்வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலைகள். நேரியல் முனைவாக்கப்பட்ட அலைகள்.
ஆண்டெனா துருவமுனைப்பு
துருவப்படுத்தப்பட்ட தள அலை மின்காந்தப் புலங்களைப் பற்றி இப்போது நாம் அறிந்திருப்பதால், ஒரு ஆன்டெனா துருவப்படுத்தப்படுவது எளிமையாக வரையறுக்கப்படுகிறது.
ஆண்டெனா முனைவாக்கம் என்பது ஒரு ஆண்டெனாவின் தொலைப்புல மதிப்பீடாகும், இது அதன் விளைவாக வெளிப்படும் புலத்தின் முனைவாக்கத்தைக் குறிக்கிறது. எனவே, ஆண்டெனாக்கள் பெரும்பாலும் "நேரியல் முனைவாக்கப்பட்டவை" அல்லது "வலது கை வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள்" எனப் பட்டியலிடப்படுகின்றன.
இந்த எளிய கருத்து ஆண்டெனா தகவல்தொடர்புகளுக்கு முக்கியமானது. முதலில், ஒரு கிடைமட்டமாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனா, ஒரு செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாவுடன் தொடர்பு கொள்ளாது. பரஸ்பரத் தேற்றத்தின் காரணமாக, ஆண்டெனா ஒரே மாதிரியாகவே அனுப்புகிறது மற்றும் பெறுகிறது. எனவே, செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட ஆண்டெனாக்கள் செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட புலங்களையே அனுப்புகின்றன மற்றும் பெறுகின்றன. ஆகையால், நீங்கள் ஒரு செங்குத்தாக துருவப்படுத்தப்பட்ட கிடைமட்ட ஆண்டெனாவிற்கு சமிக்ஞை அனுப்ப முயற்சித்தால், சமிக்ஞை வரவேற்பு இருக்காது.
பொதுவான நிலையில், ஒன்றுக்கொன்று சார்பாக ஒரு கோணத்தில் ( ) சுழற்றப்பட்ட இரண்டு நேரியல் துருவமுனைப்புள்ள ஆன்டெனாக்களுக்கு, இந்த துருவமுனைப்புப் பொருத்தமின்மையால் ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பானது துருவமுனைப்பு இழப்புக் காரணி (PLF) மூலம் விவரிக்கப்படும்:
எனவே, இரண்டு ஆன்டெனாக்கள் ஒரே துருவமுனைப்பைக் கொண்டிருந்தால், அவற்றின் கதிர்வீசும் எலக்ட்ரான் புலங்களுக்கு இடையேயான கோணம் சுழியாக இருக்கும், மேலும் துருவமுனைப்புப் பொருத்தமின்மையால் ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படாது. ஒரு ஆன்டெனா செங்குத்தாகத் துருவமுனைக்கப்பட்டு, மற்றொன்று கிடைமட்டமாகத் துருவமுனைக்கப்பட்டிருந்தால், கோணம் 90 டிகிரியாக இருக்கும், மேலும் எந்த ஆற்றலும் பரிமாற்றம் செய்யப்படாது.
குறிப்பு: உங்கள் தலைக்கு மேலே கைபேசியை வெவ்வேறு கோணங்களில் நகர்த்துவது, சில சமயங்களில் வரவேற்பு ஏன் அதிகரிக்கக்கூடும் என்பதை விளக்குகிறது. கைபேசி ஆண்டெனாக்கள் பொதுவாக நேரியல் துருவமுனைப்பு கொண்டவை, எனவே கைபேசியைச் சுழற்றுவது பெரும்பாலும் அதன் துருவமுனைப்புடன் பொருந்தி, வரவேற்பை மேம்படுத்துகிறது.
வட்ட முனைவாக்கம் என்பது பல ஆன்டெனாக்களின் ஒரு விரும்பத்தக்க பண்பாகும். இரண்டு ஆன்டெனாக்களும் வட்ட முனைவாக்கம் பெற்றிருப்பதால், முனைவாக்கப் பொருத்தமின்மையால் ஏற்படும் சிக்னல் இழப்பால் பாதிக்கப்படுவதில்லை. ஜிபிஎஸ் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஆன்டெனாக்கள் வலது கை வட்ட முனைவாக்கம் பெற்றவை.
இப்போது, ஒரு நேர்கோட்டு முனைவாக்கப்பட்ட ஆன்டெனா வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட அலைகளைப் பெறுகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம். இதற்குச் சமமாக, ஒரு வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட ஆன்டெனா நேர்கோட்டு முனைவாக்கப்பட்ட அலைகளைப் பெற முயற்சிக்கிறது என்றும் வைத்துக்கொள்வோம். இதன் விளைவான முனைவாக்க இழப்புக் காரணி என்ன?
வட்ட முனைவாக்கம் என்பது உண்மையில் 90 டிகிரி கட்ட வேறுபாட்டில் உள்ள இரண்டு செங்குத்தான நேரியல் முனைவாக்கப்பட்ட அலைகள் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். எனவே, ஒரு நேரியல் முனைவாக்கப்பட்ட (LP) ஆன்டெனா, வட்ட முனைவாக்கப்பட்ட (CP) அலையின் கட்டக் கூறினை மட்டுமே பெறும். ஆகையால், அந்த LP ஆன்டெனா 0.5 (-3dB) முனைவாக்கப் பொருத்தமின்மை இழப்பைக் கொண்டிருக்கும். LP ஆன்டெனா எந்தக் கோணத்தில் சுழற்றப்பட்டாலும் இது உண்மையாகும். எனவே:
துருவமுனைப்பு இழப்புக் காரணி சில சமயங்களில் துருவமுனைப்புத் திறன், ஆன்டெனா பொருந்தாமைக் காரணி அல்லது ஆன்டெனா ஏற்புக் காரணி என்றும் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்தப் பெயர்கள் அனைத்தும் ஒரே கருத்தையே குறிக்கின்றன.
பதிவிட்ட நேரம்: டிசம்பர் 22, 2023
