शॉर्टवेव ब्रॉडबैंड एंटीना

शॉर्टवेव ब्रॉडबैंड एंटीना एक रेडियो एंटीना है जिसका उपयोग एंटीना के किसी भी बैंड-दर-बैंड समायोजन की आवश्यकता के बिना, शॉर्टवेव रेडियो स्पेक्ट्रम के बड़े भाग से किसी भी शॉर्टवेव रेडियो बैंड के प्रसारण (और अभिग्रहण) के लिए किया जा सकता है। सामान्यतया, पर्याप्त अभिग्राही एंटीना बनाने में कोई कठिनाई नहीं होती है; चुनौती एक ऐसे एंटीना को डिजाइन करने की है जिसका उपयोग समायोज्य प्रतिबाधा मिलान नेटवर्क के बिना प्रसारण के लिए किया जा सकता है।

एक आदर्श "ब्रॉडबैंड" शॉर्टवेव एंटीना अच्छी विकिरण दक्षता और विकिरण पैटर्न के न्यूनतम समझौते के साथ शॉर्टवेव स्पेक्ट्रम के अधिकांश भाग में, यदि सभी नहीं तो, लगातार काम करेगा। अधिकांश व्यावहारिक ब्रॉडबैंड एंटेना उपरोक्त में से किसी एक पर समझौता करते हैं: या तो वे केवल एचएफ रेडियो स्पेक्ट्रम के कुछ अपेक्षाकृत संकीर्ण अंश पर काम करते हैं, या वे पूरे स्पेक्ट्रम पर काम करते हैं, बिना अंतराल के, लेकिन कुछ या सभी आवृत्तियों पर अक्षम विकिरक होते हैं। अन्य एंटेना कुछ आवृत्तियों पर पर्याप्त दक्षता प्रदान करते हैं, लेकिन दूसरों पर कार्य करने के लिए एक अलग एंटीना समस्वरित्र की आवश्यकता होती है। कुछ डिज़ाइन सभी आवृत्तियों पर सर्वदिशात्मक रहते हैं लेकिन अधिकांश "बीम" एंटेना अपनी दिशात्मकता खो देते हैं।

पृष्ठभूमि
निम्न शॉर्टवेव आवृत्तियों पर उदा. 1.8 मेगाहर्ट्ज, "अंतरिक्ष" में अच्छे युग्मन और इसलिए कुशल विकिरण को सक्षम करने के लिए एंटेना को भौतिक रूप से बड़ा होना आवश्यक है। उदाहरण के रूप में, 5 मेगाहर्ट्ज पर एक आधा तरंग द्विध्रुव एंटीना लगभग 27 मीटर लंबा (90 फीट), 3.5 मेगाहर्ट्ज पर लगभग 41 मीटर (133 फीट) और 2 मेगाहर्ट्ज पर यह 71 मीटर लंबा (234 फीट) होता है। अर्ध-तरंग क्षैतिज द्विध्रुव कुशल विकिरक होते हैं, यदि वे जमीन से लगभग आधी लंबाई या उससे अधिक ऊपर हों; यदि तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष जमीन से कम है तो क्षैतिज द्विध्रुव पृथ्वी में सिग्नल के बड़े नुकसान से ग्रस्त हैं और अक्षम विकिरक हैं। गंभीर प्रतिबाधा बेमेल होने से पहले अर्ध तरंग द्विध्रुव संकीर्ण बैंड (केवल बहुत छोटी आवृत्ति रेंज पर काम करते हैं) होते हैं। इस बेमेल को एंटीना समस्वरित्र का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है लेकिन इससे लागत बढ़ जाती है और आधुनिक शॉर्टवेव संचार प्रायः आवृति हॉपिंग तकनीकों का उपयोग करता है। यहां तक ​​कि स्वचालित एंटीना समस्वरित्र भी आवृति हॉपिंग सिग्नल के साथ काम नहीं करेंगे।

"ब्रॉडबैंड एंटीना" (जिसे प्रायः "वाइडबैंड" कहा जाता है) का एक कम महत्वाकांक्षी विचार एक ऐसा एंटीना है जो लगातार सबसे चौड़े अव्यवसायी बैंड को कवर करता है, जो कि एंटीना समस्वरित्र की आवश्यकता के बिना 3.5-4.0 मेगाहर्ट्ज (14% बैंडविड्थ) तक फैला होता है। ऐसे कई डिज़ाइन हैं, लेकिन उनकी चर्चा यहां नहीं की गई है।

ब्रॉडबैंड शॉर्टवेव बेस एंटेना पारंपरिक रूप से दो मुख्य श्रेणियों में आते हैं:
 * प्रतिरोधक रूप से लोड किए गए एंटेना जो सस्ते और उचित रूप से कॉम्पैक्ट हो सकते हैं लेकिन कम आवृत्तियों पर अक्षम हो सकते हैं।
 * बड़े विस्तृत और बहुत महंगे, गैर-अभारित डिज़ाइन। (इन्हें खरीदने और स्थापित करने में $80,000 से अधिक की लागत आ सकती है)।

कई वर्षों से चुनौती एक ऐसा एंटीना तैयार करने की रही है जो एक कुशल विकिरक हो, सघन हो और सस्ता भी हो। पिछले समाधानों में बार्कर विलियमसन फोल्डेड डिपोल, ऑस्ट्रेलियाई ट्रैवलिंग-वेव एंटीना और गुएर्टलर के अन्य डिज़ाइन आदि सम्मिलित हैं।

कुछ शॉर्टवेव ब्रॉडबैंड एंटेना का उपयोग संपूर्ण शॉर्टवेव रेडियो स्पेक्ट्रम (1.6-30 मेगाहर्ट्ज) पर भी किया जा सकता है, जिसमें मध्यम आवृत्ति का ऊपरी भाग (1.6-3 मेगाहर्ट्ज) और संपूर्ण उच्च आवृत्ति (3-30 मेगाहर्ट्ज) सम्मिलित होता है।

उदाहरण

 * फैन द्विध्रुव: जिसे बहु-द्विध्रुव भी कहा जाता है, एक सामान्य द्विध्रुवीय प्रकार है जिसमें संयुक्त एंटीना के केंद्रीय संपर्क बिंदु ($⪫⪪ ⫸⫷$) से निकलने वाली विभिन्न लंबाई की कई द्विध्रुवीय भुजाएं होती हैं "बो-टाई" एंटीना जैसा दिखता है। मूल विचार यह है कि फ़ीड करंट स्वाभाविक रूप से तार के उस टुकड़े में प्रवाहित होता है जो सिंचित आवृत्ति पर सबसे कम प्रतिबाधा (सर्वोत्तम प्रतिबाधा मिलान) प्रदान करता है, और पंखे वाले द्विध्रुवीय खंडों की लंबाई विशेष रूप से वांछित आवृत्तियों के सेट के लिए चुनी जाती है।


 * एकाधिक द्विध्रुव संयुक्त एंटीना को एक साधारण दो-हाथ वाले द्विध्रुव की तुलना में व्यापक-बैंड बनाते हैं; बो-टाई फ़ीडपॉइंट से फैले तारों को मिलान जोड़े में जोड़ा जाता है, प्रत्येक जोड़े की एक अलग लंबाई होती है, जिससे द्विध्रुव को अनुनादों की एक विस्तृत श्रृंखला मिलती है। यदि कई द्विध्रुवीय जोड़े समान लंबाई के नजदीक हैं, तो एंटीना किसी भी एक द्विध्रुव की तुलना में व्यापक मिलान-प्रतिबाधा आवृत्तियों की एक सतत श्रृंखला दिखाएगा। यदि द्विध्रुव जोड़े की लंबाई में व्यापक आकार का अंतर होता है, तो प्रशंसक द्विध्रुव कई अलग-अलग गुंजयमान आवृत्तियों को दिखाएगा, जो प्रत्येक जोड़ी के लिए एक है।


 * टिल्टेड टर्मिनेटेड फोल्डेड डिपोल (टी2एफडी): इसका सर्वांगीण प्रदर्शन, अपेक्षाकृत साधारण आकार, कम लागत और यह तथ्य कि इसे मानक शॉर्टवेव ट्रांसमीटर के साथ संचालित करने के लिए किसी इलेक्ट्रॉनिक मिलान की आवश्यकता नहीं होती है, इसने इसे व्यावसायिक शॉर्टवेव में लोकप्रिय बना दिया है। संचार, जहां एंटीना के अंतस्थ प्रतिरोधक में होने वाले नुकसान की भरपाई के लिए अप्रतिबंधित उच्च शक्ति का उपयोग किया जा सकता है।


 * लॉग-आवधिक एंटीना: लॉग आवधिक का उपयोग प्रायः उच्च शक्ति वाले शॉर्ट वेव प्रसारण में किया जाता है, जहां कई बैंडों पर प्रसारण को कवर करने के लिए केवल एक एंटीना में निवेश करना वांछित होता है। यह एकमात्र प्रकार का दिशात्मक एंटीना है जो अपनी संपूर्ण कार्य सीमा पर दिशात्मक ("बीम" एंटीना) है।


 * डिस्कोन एंटीना: डिस्कोन सर्वदिशात्मक, लंबवत ध्रुवीकृत है, और इसका लाभ द्विध्रुव के समान है। यह एक एकध्रुवीय के समान ही कुशल है और असाधारण रूप से वाइडबैंड है, जो लगभग 10:1 तक की आवृत्ति रेंज अनुपात प्रदान करता है।


 * ट्रैवलिंग-वेव एंटीना: ट्रैवलिंग-वेव एंटीना का एक फायदा यह है कि चूंकि वे गैर-प्रतिध्वनि वाले होते हैं, इसलिए उनमें प्रायः अनुनादी एंटेना की तुलना में व्यापक बैंडविड्थ होती है। नुकसान यह है कि चूंकि वे प्रायः दो या अधिक तरंग दैर्ध्य लंबे होते हैं, इसलिए उन्हें एक बड़े खुले स्थान की आवश्यकता होती है।


 * टर्मिनेटेड समाक्षीय केज एकध्रुवीय: टीसी2एम एक ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकृत ब्रॉडबैंड शॉर्टवेव एंटीना है। एंटीना को जमीन के तल पर एक ऊर्ध्वाधर यात्रा-तरंग समाक्षीय रूप से बंद एकध्रुवीय के रूप में चित्रित किया जा सकता है,या वैकल्पिक रूप से एक समाप्ति अवरोधक के साथ एक मुड़ा हुआ एकध्रुवी के रूप में वर्णित किया जा सकता है।
 * ऑफ-सेंटर फेड डिपोल एंटेना: प्रायः "विंडोम" एंटेना कहा जाता है - आधे-तरंग दैर्ध्य तार के अंत से लगभग $1⁄3$ रास्ते में एक फीडपॉइंट की स्थिति का सावधानीपूर्वक चयन करके, इसकी फीडपॉइंट प्रतिबाधा आधे-तरंग दैर्ध्य तार की विभिन्न प्रकार की लगभग-हार्मोनिक आवृत्तियों के लिए लगभग स्थिर होती है। तरंग आवृत्ति. सभी विंडोम-शैली एंटेना में उनके लगभग-हार्मोनिक कामकाजी बैंड के बीच व्यापक कवरेज अंतराल होते हैं। एंटीना की स्थिति और लंबाई को बदलने और इसके केंद्र के पास लोडिंग स्टब्स जोड़ने से व्यवहार्य आवृत्तियों का क्रम बदल सकता है, और सूची में और अधिक आवृत्तियाँ जुड़ सकती हैं।


 * इस फैमिली में ऑफ-सेंटर-फेड डिज़ाइन हैं
 * "कैरोलिना विंडोम" (जानबूझकर फीडलाइन विकिरण का शोषण करता है),
 * के5जीपी एंटीना (लो बैंड के लिए सेंटर लोडिंग),
 * ओएन4एए एंटीना (छठे बैंड को जोड़ने के लिए केंद्र में लोड किया गया)।
 * रॉबिन्सन-बार्न्स एंटीना: ग्राहम रॉबिन्सन द्वारा 1990 के दशक के प्रारम्भ में डिज़ाइन और विकसित किया गया और जॉन बार्न्स ने एक रेस्टिवली अंतकृत एंटीना अपने विस्तृत 4 सप्तक बैंडविड्थ (2-30 मेगाहर्ट्ज) के लिए कुछ ध्यान आकर्षित किया है। एक एंटीना अनिवार्य रूप से पूरे शॉर्टवेव बैंड को कवर कर सकता है - जो सीमित जमीनी स्थान वाले वाणिज्यिक और सैन्य स्टेशनों के लिए उपयोगी है, जो उच्च शक्ति के साथ कम दक्षता की भरपाई कर सकता है। यह प्रायः टावर पर लगा होता है, या तो क्षैतिज रूप से या "उल्टे वी" एंटीना के रूप में, और इसमें दो बाहरी विकिरण तत्व और एक केंद्र समाप्ति के साथ एक तीसरा, मध्य तत्व होता है, जो टी2एफडी एंटीना के समान होता है जिसके लंबे तार को दोगुना कर दिया गया है।

यह भी देखें

 * एंटीना समस्वरित्र
 * शॉर्टवेव रेडियो रिसीवर