स्लॉट एंटीना: Difference between revisions
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[[Image:Slotted array UHF TV broadcasting antenna.jpg|thumb|upright=0.3|स्लॉटेड ऐरे यूएचएफ | [[Image:Slotted array UHF TV broadcasting antenna.jpg|thumb|upright=0.3|स्लॉटेड ऐरे यूएचएफ चित्रपटल प्रसारण एंटीना]]जैसा कि 1946 में एच.जी. बुकर द्वारा दिखाया गया था, प्रकाशिकी में बेबीनेट के सिद्धांत से धातु की पट्टिका या तरंग पथक में एक स्लॉट में एक संचालित शलाका एंटीना के समान विकिरण पतिरूप होता है, जिसकी शलाका स्लॉट के समान आकार की होती है, सिवाय इसके कि [[विद्युत क्षेत्र]] और चुंबकीय क्षेत्र दिशाएँ आपस में बदल जाती हैं; ऐन्टेना विद्युत द्विध्रुव के स्थान पर एक चुंबकीय द्विध्रुव है; [[चुंबकीय क्षेत्र]] स्लॉट की लंबी धुरी के समानांतर है और विद्युत क्षेत्र लंबवत है। इस प्रकार एक स्लॉट के विकिरण पतिरूप की गणना द्विध्रुवीय एंटीना जैसे शलाका तत्व एंटेना के लिए उपयोग किए जाने वाले समान प्रसिद्ध समीकरणों द्वारा की जा सकती है। तरंग 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। | ||
तरंग पथक 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 पतिरूप होता है, इस अपवाद के साथ कि स्लॉट केवल तरंग पथक 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 | ; अनुदैर्ध्य स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना: स्लॉट्स की धुरी तरंग पथक की धुरी के समानांतर होती है। इसमें [[कोलिनियर ऐन्टेना सरणी]] के समान एक विकिरण पतिरूप होता है, और सामान्यतः इसे लंबवत रूप से लगाया जाता है। विकिरण पतिरूप स्लॉट के सामने 180° अज़ीमुथ पर एंटीना के लंबवत क्षैतिज पटल में लगभग [[सर्वदिशात्मक एंटीना]] है, लेकिन ऊर्ध्वाधर पटल 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 चित्रपटल केन्द्र के लिए लंबवत सर्वदिशात्मक प्रेषी ऐन्टेना के लिए किया जाता है। प्रसारण के लिए, एक बेलनाकार या अर्धवृत्ताकार तरंग पथक का उपयोग कभी-कभी सर्वदिशात्मक 360° विकिरण पतिरूप देने के लिए विभिन्न पक्षों में काटे गए स्लॉट के कई स्तंभों के साथ किया जाता है। | ||
; अनुप्रस्थ स्लॉटेड | ; अनुप्रस्थ स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना: स्लॉट तरंग पथक 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 पतिरूप और ऐन्टेना के तल में एक बहुत तीव्र किरण विकिरणित करता है। इसका सबसे बड़ा उपयोग सूक्ष्म तरंग 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 की किरण को 360° क्रमवीक्षण 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। | ||
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स्लॉट | स्लॉट ऐन्टेना का आविष्कार 1938 में [[ मैं |ईएमआई]] के लिए काम करते समय [[एलन ब्लमलीन]] द्वारा किया गया था। उन्होंने वीएचएफ चित्रपटल प्रसारण के लिए एक व्यावहारिक प्रकार के एंटीना का उत्पादन करने के लिए इसका आविष्कार किया जिसमें क्षैतिज ध्रुवीकरण, एक सर्वदिशात्मक क्षैतिज विकिरण पतिरूप और एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर विकिरण पतिरूप होगा। <ref>{{citation |first=Alan |last=Blumlein |title=Improvements in or relating to high frequency electrical conductors or radiators |work=British patent no. 515684 |date=1938-03-07}}</ref><ref>{{cite book |title=ए.डी. ब्लमलीन का जीवन और समय|first=Russell |last=Burns |publisher=[[Institution of Engineering and Technology]] |year=2000 |isbn=0-85296-773-X}}</ref> | ||
[[Image:Slottedwaveguide.jpg|thumb|left|150px|2.4 गीगाहर्ट्ज़ के लिए स्लॉटेड | सतह खोज रडार में इसके उपयोग से पहले, ऐसी प्रणालियों में [[ परवलय |परवलय]] वृत्तखण्ड प्रतिकाशक, या चीज़ एंटीना का उपयोग किया जाता था। स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना [[द्वितीय विश्व युद्ध]] के उपरान्त [[मैकगिल विश्वविद्यालय]] और कनाडा के [[राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (कनाडा)]] द्वारा किए गए सहयोगात्मक रडार अनुसंधान का परिणाम था। <ref name="Covington">{{Cite journal| volume = 15| issue = 2| pages = 155–175| last = Covington| first = Arthur E.| title = Some recollections of the radio and electrical engineering division of the National Research Council of Canada, 1946-1977| journal = Scientia Canadensis: Canadian Journal of the History of Science, Technology and Medicine| date = 1991| doi = 10.7202/800334ar| doi-access = free}}</ref> सह-आविष्कारक, डब्ल्यू.एच. वॉटसन और डब्ल्यू. मैकगिल के गुप्टिल को 1951 में उपकरण के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका का एकस्व अधिकार प्रदान किया गया था, जिसे सूक्ष्म तरंग के लिए एक निर्देशात्मक एंटीना के रूप में वर्णित किया गया था। <ref name="patent">{{Citation| last1 = Watson| first1 = William Heriot| last2 = Guptill| first2 = Ernest Wilmot| title = Directive Antenna for Microwaves| access-date = 20 December 2016| date = 6 November 1951| url = https://patents.google.com/patent/US2573746A}}</ref> | ||
[[Image:Slottedwaveguide.jpg|thumb|left|150px|2.4 गीगाहर्ट्ज़ के लिए स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना।]] | |||
==अन्य उपयोग== | ==अन्य उपयोग== | ||
संबंधित अनुप्रयोग में, तथाकथित लीकी | संबंधित अनुप्रयोग में, तथाकथित लीकी तरंग पथक 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 पट्टिकाफॉर्म पर कतार के बिंदुओं के साथ सही ढंग से संरेखित हो या सुरक्षा दरवाजे के दूसरे सम्मुच्चय के साथ ऐसा प्रदान किया जाए। | ||
==यह भी देखें== | ==यह भी देखें== | ||
*[[माइक्रोवेव रेडियोमीटर (जूनो)]] (एक स्लॉट ऐरे एंटीना है) | *[[माइक्रोवेव रेडियोमीटर (जूनो)|सूक्ष्म तरंग रेडियोमीटर (जूनो)]] (एक स्लॉट ऐरे एंटीना है) | ||
*[[रिमफ़ैक्स]] (मार्स रोवर के लिए रडार में स्लॉट | *[[रिमफ़ैक्स]] (मार्स रोवर के लिए रडार में स्लॉट ऐन्टेना अभिकल्पना है) | ||
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Revision as of 23:53, 15 August 2023
एक्स-बैंड जहाज पर स्लॉटेड वेवगाइड समुद्री रडार एंटीना, 8-12 GHz। एंटीना सूक्ष्म तरंग की एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार की किरण उत्सर्जित करता है, जो प्रत्येक घूर्णन के साथ जहाज के चारों ओर पूरे 360° पानी की सतह को क्रमवीक्षण करता है।
प्लास्टिक के हिस्से के साथ समान समुद्री रडार एंटीना का अनुप्रस्थ काट रेडोम हटा दिया गया है, जो तरंग पथक में स्लॉट दिखा रहा है।
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Kh-35E जहाज रोधी मिसाइल का मिसाइल साधक स्लॉटेड एंटीना के साथ।
स्लॉट (खाँचदार) ऐन्टेना में एक धातु की सतह होती है, सामान्यतः एक समतल पट्टिका, जिसमें एक या अधिक छेद या स्लॉट कटे होते हैं। [1] जब पट्टिका को लागू रेडियो आवृत्ति करंट द्वारा एंटीना (रेडियो) के रूप में संचालित किया जाता है, तो स्लॉट एक द्विध्रुवीय एंटीना के समान विद्युत चुम्बकीय तरंग को विकिरणित करता है। स्लॉट का रूप और आकार, साथ ही परिचालक आवृत्ति, विकिरण पतिरूप निर्धारित करती है। स्लॉट एंटेना का उपयोग सामान्यतः अतिउच्च आवृत्ति और सूक्ष्मतरंग आवृत्ति पर किया जाता है, जिस पर तरंग दैर्ध्य इतना छोटा होता है कि पट्टिका और स्लॉट सुविधाजनक रूप से छोटे होते हैं। इन आवृत्तियों पर, रेडियो तरंगें प्रायः तरंग पथक द्वारा संचालित होती हैं, और एंटीना में तरंग पथक में स्लॉट होते हैं; इसे स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना कहा जाता है। एकाधिक स्लॉट एक दिशिक ऐन्टेना सरणी एंटीना के रूप में कार्य करते हैं और सूक्ष्म तरंग की एक संकीर्ण पंखे के आकार की किरण उत्सर्जित कर सकते हैं। इनका उपयोग अनुसंधान के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक प्रयोगशाला सूक्ष्म तरंग स्रोत, यूएचएफ चित्रपटल प्रेषी ऐन्टेना, प्रक्षेपणास्त्र और वायुयान पर एंटेना, कोष्ठात्मक आधार केंद्रों के लिए वृतखंड एंटीना और विशेष रूप से समुद्री रडार एंटेना में किया जाता है। एक स्लॉट ऐन्टेना के मुख्य लाभ इसका आकार, अभिकल्पना की सादगी और तरंग पथक या पीसी बोर्ड तकनीक का उपयोग करके बड़े मापक्रम पर उत्पादन के लिए सुविधाजनक अनुकूलन हैं।
संरचना
File:Slotted array UHF TV broadcasting antenna.jpg
स्लॉटेड ऐरे यूएचएफ चित्रपटल प्रसारण एंटीना
जैसा कि 1946 में एच.जी. बुकर द्वारा दिखाया गया था, प्रकाशिकी में बेबीनेट के सिद्धांत से धातु की पट्टिका या तरंग पथक में एक स्लॉट में एक संचालित शलाका एंटीना के समान विकिरण पतिरूप होता है, जिसकी शलाका स्लॉट के समान आकार की होती है, सिवाय इसके कि विद्युत क्षेत्र और चुंबकीय क्षेत्र दिशाएँ आपस में बदल जाती हैं; ऐन्टेना विद्युत द्विध्रुव के स्थान पर एक चुंबकीय द्विध्रुव है; चुंबकीय क्षेत्र स्लॉट की लंबी धुरी के समानांतर है और विद्युत क्षेत्र लंबवत है। इस प्रकार एक स्लॉट के विकिरण पतिरूप की गणना द्विध्रुवीय एंटीना जैसे शलाका तत्व एंटेना के लिए उपयोग किए जाने वाले समान प्रसिद्ध समीकरणों द्वारा की जा सकती है। तरंग 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।
तरंग पथक 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 पतिरूप होता है, इस अपवाद के साथ कि स्लॉट केवल तरंग पथक 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 तरंग पथक एंटीना
- स्लॉट्स की धुरी तरंग पथक की धुरी के समानांतर होती है। इसमें कोलिनियर ऐन्टेना सरणी के समान एक विकिरण पतिरूप होता है, और सामान्यतः इसे लंबवत रूप से लगाया जाता है। विकिरण पतिरूप स्लॉट के सामने 180° अज़ीमुथ पर एंटीना के लंबवत क्षैतिज पटल में लगभग सर्वदिशात्मक एंटीना है, लेकिन ऊर्ध्वाधर पटल 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 चित्रपटल केन्द्र के लिए लंबवत सर्वदिशात्मक प्रेषी ऐन्टेना के लिए किया जाता है। प्रसारण के लिए, एक बेलनाकार या अर्धवृत्ताकार तरंग पथक का उपयोग कभी-कभी सर्वदिशात्मक 360° विकिरण पतिरूप देने के लिए विभिन्न पक्षों में काटे गए स्लॉट के कई स्तंभों के साथ किया जाता है।
- अनुप्रस्थ स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना
- स्लॉट तरंग पथक 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 पतिरूप और ऐन्टेना के तल में एक बहुत तीव्र किरण विकिरणित करता है। इसका सबसे बड़ा उपयोग सूक्ष्म तरंग 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 की किरण को 360° क्रमवीक्षण 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 ऐन्टेना का आविष्कार 1938 में ईएमआई के लिए काम करते समय एलन ब्लमलीन द्वारा किया गया था। उन्होंने वीएचएफ चित्रपटल प्रसारण के लिए एक व्यावहारिक प्रकार के एंटीना का उत्पादन करने के लिए इसका आविष्कार किया जिसमें क्षैतिज ध्रुवीकरण, एक सर्वदिशात्मक क्षैतिज विकिरण पतिरूप और एक संकीर्ण ऊर्ध्वाधर विकिरण पतिरूप होगा। [2][3]
सतह खोज रडार में इसके उपयोग से पहले, ऐसी प्रणालियों में परवलय वृत्तखण्ड प्रतिकाशक, या चीज़ एंटीना का उपयोग किया जाता था। स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना द्वितीय विश्व युद्ध के उपरान्त मैकगिल विश्वविद्यालय और कनाडा के राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद (कनाडा) द्वारा किए गए सहयोगात्मक रडार अनुसंधान का परिणाम था। [4] सह-आविष्कारक, डब्ल्यू.एच. वॉटसन और डब्ल्यू. मैकगिल के गुप्टिल को 1951 में उपकरण के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका का एकस्व अधिकार प्रदान किया गया था, जिसे सूक्ष्म तरंग के लिए एक निर्देशात्मक एंटीना के रूप में वर्णित किया गया था। [5]
File:Slottedwaveguide.jpg
2.4 गीगाहर्ट्ज़ के लिए स्लॉटेड तरंग पथक एंटीना।
अन्य उपयोग
संबंधित अनुप्रयोग में, तथाकथित लीकी तरंग पथक 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 पट्टिकाफॉर्म पर कतार के बिंदुओं के साथ सही ढंग से संरेखित हो या सुरक्षा दरवाजे के दूसरे सम्मुच्चय के साथ ऐसा प्रदान किया जाए।
यह भी देखें
- सूक्ष्म तरंग रेडियोमीटर (जूनो) (एक स्लॉट ऐरे एंटीना है)
- रिमफ़ैक्स (मार्स रोवर के लिए रडार में स्लॉट ऐन्टेना अभिकल्पना है)
संदर्भ
- ↑ Chaudhuri, S.; Kshetrimayum, R. S.; Sonkar, R.K.; Mishra, M. (2019). "दोहरी गोलाकार ध्रुवीकृत यात्रा तरंग स्लॉट एंटीना सरणी". Electronics Letters. 55 (20): 1071–1073. Bibcode:2019ElL....55.1071C. doi:10.1049/el.2019.1972. S2CID 201254746.
- ↑ Blumlein, Alan (1938-03-07), "Improvements in or relating to high frequency electrical conductors or radiators", British patent no. 515684
- ↑ Burns, Russell (2000). ए.डी. ब्लमलीन का जीवन और समय. Institution of Engineering and Technology. ISBN 0-85296-773-X.
- ↑ Covington, Arthur E. (1991). "Some recollections of the radio and electrical engineering division of the National Research Council of Canada, 1946-1977". Scientia Canadensis: Canadian Journal of the History of Science, Technology and Medicine. 15 (2): 155–175. doi:10.7202/800334ar.
- ↑ Watson, William Heriot; Guptill, Ernest Wilmot (6 November 1951), Directive Antenna for Microwaves, retrieved 20 December 2016
बाहरी संबंध
- "Slot Antennas". Antenna Theory.
- Slotted Waveguide Antennas Antenna-Theory.com
