स्लॉट एंटीना

स्लॉट एंटीना में एक धातु की सतह होती है, आमतौर पर एक सपाट प्लेट, जिसमें एक या अधिक छेद या स्लॉट कटे होते हैं। जब प्लेट को लागू आकाशवाणी आवृति  करंट द्वारा एंटीना (रेडियो) के रूप में संचालित किया जाता है, तो स्लॉट एक द्विध्रुवीय एंटीना के समान विद्युत चुम्बकीय तरंगों को विकिरणित करता है। स्लॉट का आकार और आकार, साथ ही ड्राइविंग आवृत्ति, विकिरण पैटर्न निर्धारित करती है। स्लॉट एंटेना का उपयोग आमतौर पर अतिउच्च आवृत्ति और माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी पर किया जाता है, जिस पर तरंग दैर्ध्य इतना छोटा होता है कि प्लेट और स्लॉट सुविधाजनक रूप से छोटे होते हैं। इन आवृत्तियों पर, रेडियो तरंगें अक्सर वेवगाइड द्वारा संचालित होती हैं, और एंटीना में वेवगाइड में स्लॉट होते हैं; इसे स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना कहा जाता है। एकाधिक स्लॉट एक दिशात्मक एंटीना सरणी एंटीना के रूप में कार्य करते हैं और माइक्रोवेव की एक संकीर्ण पंखे के आकार की किरण उत्सर्जित कर सकते हैं। इनका उपयोग अनुसंधान के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक प्रयोगशाला माइक्रोवेव स्रोतों, यूएचएफ टेलीविजन ट्रांसमिटिंग एंटेना, मिसाइलों और विमानों पर एंटेना, सेलुलर बेस स्टेशनों के लिए  सेक्टर एंटीना  और विशेष रूप से समुद्री रडार एंटेना में किया जाता है। एक स्लॉट एंटीना के मुख्य लाभ इसका आकार, डिज़ाइन की सादगी और वेवगाइड या पीसी बोर्ड तकनीक का उपयोग करके बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सुविधाजनक अनुकूलन हैं।

संरचना
जैसा कि 1946 में एच.जी. बुकर द्वारा दिखाया गया था, प्रकाशिकी में बेबीनेट के सिद्धांत से धातु की प्लेट या वेवगाइड में एक स्लॉट में एक संचालित रॉड एंटीना के समान विकिरण पैटर्न होता है, जिसकी रॉड स्लॉट के समान आकार की होती है, सिवाय इसके कि विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय फ़ील्ड दिशाएँ आपस में बदल जाती हैं; ऐन्टेना विद्युत द्विध्रुव के बजाय एक चुंबकीय द्विध्रुव है; चुंबकीय क्षेत्र स्लॉट की लंबी धुरी के समानांतर है और विद्युत क्षेत्र लंबवत है। इस प्रकार एक स्लॉट के विकिरण पैटर्न की गणना द्विध्रुवीय एंटीना जैसे रॉड तत्व एंटेना के लिए उपयोग किए जाने वाले समान प्रसिद्ध समीकरणों द्वारा की जा सकती है। तरंगें स्लॉट अक्ष के लंबवत् रैखिक रूप से ध्रुवीकृत होती हैं। तरंग दैर्ध्य तक के स्लॉट में सतह पर लंबवत अधिकतम विकिरण वाला एक मुख्य लोब होता है।

वेवगाइड में कई समानांतर स्लॉट वाले एंटेना व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ऐरे एंटेना हैं। उनके पास द्विध्रुवीय एंटेना के संबंधित रैखिक सरणी के समान एक विकिरण पैटर्न होता है, इस अपवाद के साथ कि स्लॉट केवल वेवगाइड सतह के एक तरफ, आसपास के स्थान के 180 डिग्री पर अंतरिक्ष में विकिरण कर सकता है। व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले दो प्रकार हैं:
 * अनुदैर्ध्य स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना: स्लॉट्स की धुरी वेवगाइड की धुरी के समानांतर होती है। इसमें कोलिनियर ऐन्टेना सरणी के समान एक विकिरण पैटर्न होता है, और आमतौर पर इसे लंबवत रूप से लगाया जाता है। विकिरण पैटर्न स्लॉट के सामने 180° अज़ीमुथ पर एंटीना के लंबवत क्षैतिज विमान में लगभग सर्वदिशात्मक एंटीना है, लेकिन ऊर्ध्वाधर विमान में संकीर्ण है, स्लॉट की संख्या के प्रत्येक दोगुने के साथ ऊर्ध्वाधर लाभ लगभग 3 डीबी बढ़ता है। विकिरण क्षैतिज रूप से ध्रुवीकृत होता है। इसका उपयोग यूएचएफ टेलीविजन स्टेशनों के लिए लंबवत सर्वदिशात्मक ट्रांसमिटिंग एंटेना के लिए किया जाता है। प्रसारण के लिए, एक बेलनाकार या अर्धवृत्ताकार वेवगाइड का उपयोग कभी-कभी सर्वदिशात्मक 360° विकिरण पैटर्न देने के लिए विभिन्न पक्षों में काटे गए स्लॉट के कई स्तंभों के साथ किया जाता है।
 * अनुप्रस्थ स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना: स्लॉट वेवगाइड की धुरी के लगभग लंबवत होते हैं लेकिन एक छोटे कोण पर तिरछे होते हैं, वैकल्पिक स्लॉट विपरीत कोणों पर तिरछे होते हैं। यह ऐन्टेना के लंबवत तल में एक द्विध्रुवीय पैटर्न और ऐन्टेना के तल में एक बहुत तेज किरण विकिरणित करता है। इसका सबसे बड़ा उपयोग माइक्रोवेव समुद्री रडार एंटेना के लिए है। ऐन्टेना को एक यांत्रिक ड्राइव पर क्षैतिज रूप से लगाया जाता है जो ऐन्टेना को एक ऊर्ध्वाधर अक्ष के बारे में घुमाता है, प्रत्येक क्रांति के साथ जहाज के चारों ओर पानी की सतह के चारों ओर क्षितिज तक ऐन्टेना के ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार के बीम को 360° स्कैन करता है। बीम का व्यापक ऊर्ध्वाधर फैलाव यह सुनिश्चित करता है कि खराब मौसम में भी जब जहाज और एंटीना अक्ष को तरंगों द्वारा एक विस्तृत कोण पर घुमाया जा रहा हो तो रडार बीम सतह से नहीं चूकेगी।

इतिहास
स्लॉट एंटीना का आविष्कार 1938 में मैं  के लिए काम करते समय एलन ब्लमलीन द्वारा किया गया था। उन्होंने वीएचएफ टेलीविजन प्रसारण के लिए एक व्यावहारिक प्रकार के एंटीना का उत्पादन करने के लिए इसका आविष्कार किया जिसमें क्षैतिज ध्रुवीकरण, एक सर्वदिशात्मक क्षैतिज विकिरण पैटर्न और एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर विकिरण पैटर्न होगा। सतह खोज रडार में इसके उपयोग से पहले, ऐसी प्रणालियों में परवलय  सेगमेंट रिफ्लेक्टर, या चीज़ एंटीना का उपयोग किया जाता था। स्लॉटेड वेवगाइड एंटीना द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान मैकगिल विश्वविद्यालय और कनाडा के राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (कनाडा) द्वारा किए गए सहयोगात्मक रडार अनुसंधान का परिणाम था। सह-आविष्कारक, डब्ल्यू.एच. वॉटसन और अर्नेस्ट विल्मोट गुप्टिल|ई.डब्ल्यू. मैकगिल के गुप्टिल को 1951 में डिवाइस के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका का पेटेंट प्रदान किया गया था, जिसे माइक्रोवेव के लिए एक निर्देशात्मक एंटीना के रूप में वर्णित किया गया था।



अन्य उपयोग
संबंधित अनुप्रयोग में, तथाकथित लीकी वेवगाइड का उपयोग कुछ तीव्र पारगमन अनुप्रयोगों में रेलकार की स्थिति के निर्धारण में भी किया जाता है। इनका उपयोग मुख्य रूप से ट्रेन की सटीक स्थिति निर्धारित करने के लिए किया जाता है जब ट्रेन को किसी स्टेशन पर रोका जा रहा हो, ताकि दरवाजे की स्थिति प्लेटफॉर्म पर कतार के बिंदुओं के साथ सही ढंग से संरेखित हो या सुरक्षा दरवाजे के दूसरे सेट के साथ ऐसा प्रदान किया जाए।.

यह भी देखें

 * माइक्रोवेव रेडियोमीटर (जूनो) (एक स्लॉट ऐरे एंटीना है)
 * रिमफ़ैक्स (मार्स रोवर के लिए रडार में स्लॉट एंटीना डिज़ाइन है)

बाहरी संबंध

 * Slotted Waveguide Antennas Antenna-Theory.com
 * Slotted Waveguide Antennas Antenna-Theory.com