हेलिकल एंटीना: Difference between revisions

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[[Image:Traqueur acquisition.JPG|thumb|उपग्रह ट्रैकिंग-अधिग्रहण एंटीना के रूप में उपयोग किए जाने वाले चार अक्षीय-मोड हेलिकल एंटेना की श्रृंखला, [[प्लुमेउर-बोडौ ग्राउंड स्टेशन]] | प्लुमेउर-बोडौ, फ्रांस]]
[[Image:Traqueur acquisition.JPG|thumb|उपग्रह ट्रैकिंग-अधिग्रहण एंटीना के रूप में उपयोग किए जाने वाले चार अक्षीय-मोड हेलिकल एंटेना की श्रृंखला, [[प्लुमेउर-बोडौ ग्राउंड स्टेशन]] | प्लुमेउर-बोडौ, फ्रांस]]
   [[File:helical antenna principle.png|thumb|अक्षीय-मोड पेचदार एंटीना:{{ubl
   [[File:helical antenna principle.png|thumb|अक्षीय-प्रणाली पेचदार एंटीना:{{ubl
| ('''{{sc|B}}''') Central support,
| ('''{{sc|B}}''') केंद्रीय समर्थन,
| ('''{{sc|C}}''') Coaxial cable feedline,
| ('''{{sc|C}}''') समाक्षीय तार फ़ीडलाइन,
| ('''{{sc|E}}''') Insulating supports for the helix,
| ('''{{sc|E}}''') कुंडली के लिए आवरण समर्थन,
| ('''{{sc|R}}''') Reflector ground plane,
| ('''{{sc|R}}''') परावर्तक भू तल,
| ('''{{sc|S}}''') Helical radiating wire
| ('''{{sc|S}}''') कुंडलाकार विकिरणकारी तार
}}]]हेलिकल एंटीना एक [[एंटीना (रेडियो)]] होता है जिसमें [[ कुंडलित वक्रता ]] के रूप में एक या अधिक संवाहक तार लगे होते हैं। एक पेचदार तार से बना एक पेचदार एंटीना, सबसे आम प्रकार, ''मोनोफ़िलर'' कहा जाता है, जबकि एक हेलिक्स में दो या चार तारों [[द्विध्रुवीय एंटीना]] को क्रमशः ''बिफ़िलर'', या ''क्वाड्रिफ़िलर'' कहा जाता है।
}}]]'''पेंचदार एंटीना''' एक [[एंटीना (रेडियो)]] होता है जिसमें[[ कुंडलित वक्रता ]]के रूप में एक या अधिक संवाहक तार लगे होते हैं। एक पेचदार तार से बना एक पेचदार एंटीना, सबसे सामान्य प्रकार, मोनोफ़िलर कहा जाता है, जबकि एक कुंडली में दो या चार तारों [[द्विध्रुवीय एंटीना]] को क्रमशः द्विसूत्री, या चतुस्तंतुक कहा जाता है।


ज्यादातर मामलों में, दिशात्मक पेचदार एंटेना जमीन के तल पर लगाए जाते हैं, जबकि सर्वदिशात्मक डिजाइन नहीं हो सकते हैं। [[फीड लाइन]] हेलिक्स के नीचे और [[ समतल ज़मीन ]] के बीच जुड़ी हुई है। हेलिकल एंटेना दो प्रमुख मोड में से एक में काम कर सकते हैं: सामान्य या अक्षीय।
अधिकतर स्तिथियों में, दिशात्मक पेचदार एंटेना भूमि के तल पर लगाए जाते हैं, जबकि सर्वदिशात्मक अभिकल्पना नहीं हो सकते हैं। [[फीड लाइन|प्रभरण वाहिका]] कुंडली के नीचे और [[ समतल ज़मीन |भू समतल]] के बीच जुड़ी हुई है। पेंचदार एंटेना दो प्रमुख प्रणाली में से एक में काम कर सकते हैं: सामान्य या अक्षीय।


''सामान्य मोड'' या ''ब्रॉडसाइड'' हेलिकल एंटीना में, एरियल का व्यास और स्क्रू थ्रेड#लीड, पिच और शुरुआत [[तरंग दैर्ध्य]] की तुलना में छोटी होती है। ऐन्टेना विद्युतीय रूप से लघु द्विध्रुवीय ऐन्टेना या [[मोनोपोल एंटीना]] के समान कार्य करता है, जो के समतुल्य है {{sfrac|1|4}} तरंग ऊर्ध्वाधर और विकिरण पैटर्न,{{citation needed|date=April 2018}} इन एंटेना के समान [[सर्व[[दिशात्मक एंटीना]]]] है, जिसमें हेलिक्स अक्ष के समकोण पर अधिकतम विकिरण होता है। मोनोफिलर डिज़ाइन के लिए विकिरण हेलिक्स अक्ष के समानांतर [[रैखिक ध्रुवीकरण]] है। इनका उपयोग पोर्टेबल हैंड हेल्ड के साथ-साथ मोबाइल वाहन माउंट दो-तरफा रेडियो के लिए कॉम्पैक्ट एंटेना के लिए और बड़े पैमाने पर यूएचएफ टेलीविजन प्रसारण एंटेना के लिए किया जाता है। बाइफ़िलर या क्वाड्रिफ़िलर कार्यान्वयन में, ब्रॉडसाइड सर्कुलर ध्रुवीकरण विकिरण का एहसास किया जा सकता है।
सामान्य प्रणाली या आक्षेप पेंचदार एंटीना में, वायवीय का व्यास और पेच थ्रेड, क्षेपण और प्रारम्भिक [[तरंग दैर्ध्य]] की तुलना में छोटी होती है। ऐन्टेना विद्युतीय रूप से लघु द्विध्रुवीय ऐन्टेना या [[मोनोपोल एंटीना|एकध्रुवीय एंटीना]] के समान कार्य करता है, जो {{sfrac|1|4}} के तरंग ऊर्ध्वाधर और विकिरण प्रतिरूप के बराबर हैं, इन एंटेना के समान [[सर्व[[दिशात्मक एंटीना]]]] है, जिसमें कुंडली अक्ष के समकोण पर अधिकतम विकिरण होता है। मोनोफिलर अभिकल्पना के लिए विकिरण कुंडली अक्ष के समानांतर [[रैखिक ध्रुवीकरण]] है। इनका उपयोग सुवाह्य हस्त के साथ-साथ गतिशील वाहक आलंबन द्‍वि पथी रेडियो के लिए सघन एंटेना के लिए और बड़े मापक्रम पर यूएचएफ टेलीविजन प्रसारण एंटेना के लिए किया जाता है। द्विसूत्री या चतुस्तंतुक कार्यान्वयन में, आक्षेप वृत्त ध्रुवित विकिरण का अनुभव किया जा सकता है।


अक्षीय मोड या एंड-फायर हेलिकल एंटीना में, हेलिक्स का व्यास और पिच तरंग दैर्ध्य के बराबर होता है। ऐन्टेना एक दिशात्मक ऐन्टेना के रूप में कार्य करता है जो ऐन्टेना की धुरी के साथ हेलिक्स के सिरों से एक किरण उत्सर्जित करता है। यह [[गोलाकार ध्रुवीकरण]] रेडियो तरंगें उत्सर्जित करता है। इनका उपयोग उपग्रह संचार के लिए किया जाता है। अक्षीय मोड ऑपरेशन की खोज भौतिक विज्ञानी जॉन डी. क्रॉस ने की थी<ref>{{cite journal |author=Kraus, J.D. |author-link=John D. Kraus |date=March 1949 |title={{grey|[no title cited]}} |journal=Proceedings of the I.R.E. |volume= |issue= |page=263}}</ref>
अक्षीय प्रणाली या अनुदैर्ध्य पेंचदार एंटीना में, कुंडली का व्यास और क्षेपण तरंग दैर्ध्य के बराबर होता है। ऐन्टेना एक दिशात्मक ऐन्टेना के रूप में कार्य करता है जो ऐन्टेना की धुरी के साथ कुंडली के सिरों से एक किरण उत्सर्जित करता है। यह [[गोलाकार ध्रुवीकरण]] रेडियो तरंगें उत्सर्जित करता है। इनका उपयोग उपग्रह संचार के लिए किया जाता है। अक्षीय प्रणाली संचालन की खोज भौतिक विज्ञानी जॉन डी. क्रॉस ने की थी। <ref>{{cite journal |author=Kraus, J.D. |author-link=John D. Kraus |date=March 1949 |title={{grey|[no title cited]}} |journal=Proceedings of the I.R.E. |volume= |issue= |page=263}}</ref>




==सामान्य-मोड पेचदार==
==सामान्य-प्रणाली पेचदार==
यदि हेलिक्स की परिधि तरंग दैर्ध्य से काफी कम है और इसकी पिच (क्रमिक घुमावों के बीच अक्षीय दूरी) एक चौथाई तरंग दैर्ध्य से काफी कम है, तो एंटीना को सामान्य-मोड हेलिक्स कहा जाता है। ऐन्टेना एक मोनोपोल ऐन्टेना के समान कार्य करता है, एक सर्वदिशात्मक ऐन्टेना विकिरण पैटर्न के साथ, ऐन्टेना की धुरी के लंबवत सभी दिशाओं में समान शक्ति विकिरण करता है। हालाँकि, पेचदार आकार द्वारा जोड़े गए अधिष्ठापन के कारण, ऐन्टेना एक प्रेरक रूप से लोड किए गए मोनोपोल की तरह कार्य करता है; इसकी [[गुंजयमान आवृत्ति]] पर यह एक चौथाई-तरंग दैर्ध्य से छोटा होता है। इसलिए, सामान्य-मोड हेलिकॉप्टरों का उपयोग विद्युत रूप से छोटे मोनोपोल के रूप में किया जा सकता है, जो केंद्र- या बेस-लोडेड [[ व्हिप एंटीना ]] का एक विकल्प है, उन अनुप्रयोगों में जहां पूर्ण आकार का क्वार्टर-वेव मोनोपोल बहुत बड़ा होगा। अन्य विद्युतीय रूप से छोटे एंटेना की तरह, हेलिक्स का लाभ, और इस प्रकार संचार सीमा, पूर्ण आकार के एंटीना से कम होगी। उनका कॉम्पैक्ट आकार हेलिकल्स को एचएफ, वीएचएफ और यूएचएफ बैंड पर मोबाइल और पोर्टेबल दो-तरफा रेडियो के लिए एंटेना के रूप में उपयोगी बनाता है।{{Citation needed|date=December 2019}}
यदि कुंडली की परिधि तरंग दैर्ध्य से काफी कम है और इसकी क्षेपण (क्रमिक घुमावों के बीच अक्षीय दूरी) एक चौथाई तरंग दैर्ध्य से काफी कम है, तो एंटीना को सामान्य-प्रणाली कुंडली कहा जाता है। ऐन्टेना एक एकध्रुवीय ऐन्टेना के समान कार्य करता है, एक सर्वदिशात्मक ऐन्टेना विकिरण प्रतिरूप के साथ, ऐन्टेना की धुरी के लंबवत सभी दिशाओं में समान शक्ति विकिरण करता है। हालाँकि, पेचदार आकार द्वारा जोड़े गए अधिष्ठापन के कारण, ऐन्टेना एक प्रेरक रूप से लोड किए गए एकध्रुवीय की तरह कार्य करता है; इसकी [[गुंजयमान आवृत्ति]] पर यह एक चौथाई-तरंग दैर्ध्य से छोटा होता है। इसलिए, सामान्य-प्रणाली हेलिकॉप्टरों का उपयोग विद्युत रूप से छोटे एकध्रुवीय के रूप में किया जा सकता है, जो केंद्र- या आधार भारित [[ व्हिप एंटीना ]]का एक विकल्प है, उन अनुप्रयोगों में जहां पूर्ण आकार का चतुर्थ तरंग एकध्रुवीय बहुत बड़ा होगा। अन्य विद्युतीय रूप से छोटे एंटेना की तरह, कुंडली का लाभ, और इस प्रकार संचार सीमा, पूर्ण आकार के एंटीना से कम होगी। उनका सघन आकार पेंचदार् को एचएफ, वीएचएफ और यूएचएफ पट्ट पर गतिशील और सुवाह्य द्‍वि पथी रेडियो के लिए एंटेना के रूप में उपयोगी बनाता है।


[[Image:UHF CB with rubber ducky exposed.jpg|thumb|left|सामान्य-मोड हेलिकल एंटीना का एक सामान्य रूप पोर्टेबल रेडियो में उपयोग किया जाने वाला [[रबर डकी एंटीना]] है। एक हैंडहेल्ड दोतरफा रेडियो, जिसमें एंटीना से रबर स्लीव हटा दी गई है।]]
[[Image:UHF CB with rubber ducky exposed.jpg|thumb|left|सामान्य-प्रणाली पेंचदार एंटीना का एक सामान्य रूप सुवाह्य रेडियो में उपयोग किया जाने वाला [[रबर डकी एंटीना]] है। एक हैंडहेल्ड दोतरफा रेडियो, जिसमें एंटीना से रबर आवरण हटा दिया गया है।]]हेलिक्स द्वारा प्रदान की गई भरण ऐन्टेना को उसकी विद्युत लंबाई की एक चौथाई-तरंगदैर्घ्य से भौतिक रूप से कम करने की अनुमति देती है। इसका अर्थ यह है कि उदाहरण के लिए a {{sfrac|1|4}} 27 मेगाहर्ट्ज पर तरंग एंटीना 2.7 मीटर (110 इंच; 8.9 फीट) लंबा है और गतिशील अनुप्रयोगों के लिए शारीरिक रूप से काफी अनुपयुक्त है। हेलिकल का कम किया गया आकार संकेत प्रदर्शन में सामान्य कमी के साथ बहुत अधिक सघन भौतिक आकार में समान विकिरण प्रतिरूप प्रदान करता है।


{{Citation needed|date=December 2019}}हेलिक्स द्वारा प्रदान की गई लोडिंग ऐन्टेना को उसकी विद्युत लंबाई की एक चौथाई-तरंगदैर्घ्य से भौतिक रूप से कम करने की अनुमति देती है। इसका मतलब यह है कि उदाहरण के लिए {{sfrac| 1 |4}} 27 मेगाहर्ट्ज पर तरंग एंटीना है {{convert|2.7|m|in ft|abbr=in}} लंबा है और मोबाइल एप्लिकेशन के लिए शारीरिक रूप से काफी अनुपयुक्त है। हेलिकल का कम किया गया आकार सिग्नल प्रदर्शन में मामूली कमी के साथ बहुत अधिक कॉम्पैक्ट भौतिक आकार में समान विकिरण पैटर्न प्रदान करता है।
सीधे निदेशक के स्थान पर पेचदार निदेशक का उपयोग करने का एक प्रभाव यह होता है कि मिलान [[प्रतिबाधा मिलान]] नाममात्र 50 Ω से ​​25 और 35Ω आधार प्रतिबाधा के बीच बदल जाता है। यह सामान्य 50 Ω [[ संचरण लाइन |संचरण लाइन]] के संचालन या मिलान के लिए प्रतिकूल प्रतीत नहीं होता है, बशर्ते संयोजक संभरण a {{sfrac| 1 |2}} संचालन की आवृत्ति पर तरंग दैर्ध्य के विद्युत समकक्ष हैं।


सीधे कंडक्टर के बजाय पेचदार कंडक्टर का उपयोग करने का एक प्रभाव यह होता है कि मिलान [[प्रतिबाधा मिलान]] नाममात्र 50 ओम|Ω से ​​25 और 35Ω आधार प्रतिबाधा के बीच बदल जाता है। यह सामान्य 50 Ω [[ संचरण लाइन ]] के संचालन या मिलान के लिए प्रतिकूल प्रतीत नहीं होता है, बशर्ते कनेक्टिंग फ़ीड एक के विद्युत समकक्ष हो {{sfrac| 1 |2}} ऑपरेशन की आवृत्ति पर तरंग दैर्ध्य।{{Citation needed|date=December 2019}}
===गतिशील एचएफ पेंचदार===
गतिशील संचार में उपयोग किए जाने वाले प्रकार का एक और उदाहरण निरंतर घुमाव है जिसमें एक या एक से अधिक अलग-अलग रैखिक विसर्पी को एक ही पूर्व में लपेटा जाता है और एक विशेष अनुनाद आवृत्ति पर विकिरण करने वाले तत्व के लिए [[ समाई |धारिता]] और प्रेरकत्व के बीच एक कुशल संतुलन प्रदान किया जाता है। इस प्रकार के कई उदाहरणों का उपयोग 27 मेगाहर्ट्ज [[नागरिक बैंड रेडियो|CB रेडियो]] के लिए बड़े मापक्रम पर किया गया है, जिसमें 1960 के दशक के अंत में अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में विभिन्न प्रकार की अभिकल्पना सम्मिलित थे। आज तक इनमें से कई लाखों 'पेंचदार एंटेना' मुख्य रूप से गतिशील वाहक उपयोग के लिए बड़े मापक्रम पर उत्पादित किए गए हैं और 1970 से 1980 के दशक के अंत तक सीबी रेडियो बूम-समय के उपरान्त चरम उत्पादन तक पहुंच गए और दुनिया भर में उपयोग किए गए।


===मोबाइल एचएफ हेलिकल्स===
[[File:Helical UHF TV broadcast antenna.jpg|thumb|upright=0.5|सामान्य-प्रणाली पेंचदार [[यूएचएफ]] टीवी प्रसारण एंटीना 1954]]हस्तचालित प्लगनीय टैप के साथ बहु आवृत्ति संस्करण बहुपट्ट [[सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन|एकल पार्श्वपट्ट मॉडुलन]] (एसएसबी) एचएफ संचार के लिए मुख्य आधार बन गए हैं, जिसमें 2 से 6 समर्पित आवृति टैप बिन्दु के साथ 1 मेगाहर्ट्ज से 30 मेगाहर्ट्ज तक पूरे एचएफ वर्णक्रम पर आवृति विज्ञप्ति है। भूमि गतिशील, समुद्री और वायुयान पट्ट में समर्पित और आवंटित आवृत्तियों पर समस्वरित किया गया। हाल ही में इन एंटेना को इलेक्ट्रॉनिक रूप से समस्वरित किए गए एंटीना मिलान उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। अधिकांश उदाहरणों को पहले [[फाइबरग्लास|शीसे रेशा]] शलाका का उपयोग करके तांबे के तार से लपेटा गया था। सामान्यतः पर लचीले या उभरे हुए विकिरक को पीवीसी या पॉलीओलेफ़िन [[गर्मी से टयूबिंग छोटी होना|ऊष्मा सन्कुचित नलिका]] से ढक दिया जाता है जो तैयार गतिशील एंटीना के लिए एक लचीला और शक्तिशाली [[waterproofing|जलसहकरण]] आच्छद प्रदान करता है। फ़ाइबरग्लास शलाका को सामान्यतः पीतल की अन्वायोजन से चिपका दिया जाता था और/या कस दिया जाता था और वाहक की छत, गार्ड या बुल-बार आलंबन पर लगाए गए रोधित आधार पर पेच लगा दिया जाता था। इस आलंबन ने एक प्रभावी ऊर्ध्वाधर विकिरण प्रतिरूप के लिए एक भू समतल या प्रतिकाशक (वाहक द्वारा प्रदान किया गया) प्रदान किया।
मोबाइल संचार में उपयोग किए जाने वाले प्रकार का एक और उदाहरण निरंतर घुमाव है जिसमें एक या एक से अधिक अलग-अलग रैखिक वाइंडिंग्स को एक ही पूर्व में लपेटा जाता है और एक विशेष अनुनाद आवृत्ति पर विकिरण करने वाले तत्व के लिए [[ समाई ]] और इंडक्शन के बीच एक कुशल संतुलन प्रदान किया जाता है। . इस प्रकार के कई उदाहरणों का उपयोग 27 मेगाहर्ट्ज [[नागरिक बैंड रेडियो]] के लिए बड़े पैमाने पर किया गया है, जिसमें 1960 के दशक के अंत में अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में विभिन्न प्रकार के डिज़ाइन शामिल थे। आज तक इनमें से कई लाखों 'हेलिकल एंटेना' मुख्य रूप से मोबाइल वाहन उपयोग के लिए बड़े पैमाने पर उत्पादित किए गए हैं और 1970 से 1980 के दशक के अंत तक सीबी रेडियो बूम-समय के दौरान चरम उत्पादन तक पहुंच गए और दुनिया भर में उपयोग किए गए।


[[File:Helical UHF TV broadcast antenna.jpg|thumb|upright=0.5|सामान्य-मोड हेलिकल [[यूएचएफ]] टीवी प्रसारण एंटीना 1954]]मैनुअल प्लग-इन टैप के साथ मल्टी-फ़्रीक्वेंसी संस्करण मल्टी-बैंड [[सिंगल-साइडबैंड मॉड्यूलेशन]] (एसएसबी) एचएफ संचार के लिए मुख्य आधार बन गए हैं, जिसमें 2 से 6 समर्पित फ़्रीक्वेंसी टैप पॉइंट के साथ 1 मेगाहर्ट्ज से 30 मेगाहर्ट्ज तक पूरे एचएफ स्पेक्ट्रम पर फ़्रीक्वेंसी कवरेज है। भूमि मोबाइल, समुद्री और विमान बैंड में समर्पित और आवंटित आवृत्तियों पर ट्यून किया गया। हाल ही में इन एंटेना को इलेक्ट्रॉनिक रूप से ट्यून किए गए एंटीना मिलान उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।{{Citation needed|date=December 2019}} अधिकांश उदाहरणों को पहले [[फाइबरग्लास]] रॉड का उपयोग करके तांबे के तार से लपेटा गया था। आमतौर पर लचीले या उभरे हुए रेडिएटर को पीवीसी या पॉलीओलेफ़िन [[गर्मी से टयूबिंग छोटी होना]] से ढक दिया जाता है जो तैयार मोबाइल एंटीना के लिए एक लचीला और मजबूत [[waterproofing]] कवर प्रदान करता है। फ़ाइबरग्लास रॉड को आमतौर पर पीतल की फिटिंग से चिपका दिया जाता था और/या कस दिया जाता था और वाहन की छत, गार्ड या बुल-बार माउंट पर लगाए गए इंसुलेटेड बेस पर स्क्रू लगा दिया जाता था। इस माउंटिंग ने एक प्रभावी ऊर्ध्वाधर विकिरण पैटर्न के लिए एक ग्राउंड प्लेन या रिफ्लेक्टर (वाहन द्वारा प्रदान किया गया) प्रदान किया।{{Citation needed|date=December 2019}}
{{as of|2018|lc=yes}} ये लोकप्रिय अभिकल्पना अभी भी सामान्य उपयोग में हैं और ऑस्ट्रेलिया में उत्पन्न होने वाले निरंतर वर्तन अभिकल्पना को कई कारखाने में उत्पादित मोटर वाहकों के लिए मानक एफएम प्राप्त करने वाले एंटेना के साथ-साथ आफ्टरमार्केट एचएफ और वीएचएफ गतिशील पेंचदार की उपस्थित मूल शैली के रूप में सार्वभौमिक रूप से अनुकूलित किया गया है। आक्षेप कुंडली के लिए एक और सामान्य उपयोग तथाकथित रबर डकी एंटीना में होता है जो कि अधिकांश सुवाह्य वीएचएफ और यूएचएफ रेडियो पर पाया जाता है जो कि विकिरण तत्व के रूप में स्टील या तांबे के निदेशक का उपयोग करता है और सामान्यतः पर त्वरित हटाने के लिए बीएनसी / टीएनसी शैली या अनुयोजक पर पेच में समाप्त होता है।
 
ये लोकप्रिय डिज़ाइन अभी भी आम उपयोग में हैं {{as of|2018|lc=yes}} और ऑस्ट्रेलिया में उत्पन्न होने वाले निरंतर टर्न डिज़ाइन को कई कारखाने में उत्पादित मोटर वाहनों के लिए मानक एफएम प्राप्त करने वाले एंटेना के साथ-साथ आफ्टरमार्केट एचएफ और वीएचएफ मोबाइल हेलिकल की मौजूदा मूल शैली के रूप में सार्वभौमिक रूप से अनुकूलित किया गया है। ब्रॉडसाइड हेलिक्स के लिए एक और आम उपयोग तथाकथित रबर डकी एंटीना में होता है जो कि अधिकांश पोर्टेबल वीएचएफ और यूएचएफ रेडियो पर पाया जाता है जो कि विकिरण तत्व के रूप में स्टील या तांबे के कंडक्टर का उपयोग करता है और आमतौर पर त्वरित हटाने के लिए बीएनसी / टीएनसी शैली या कनेक्टर पर स्क्रू में समाप्त होता है।{{Citation needed|date=December 2019}}


===पेचदार प्रसारण एंटेना===
===पेचदार प्रसारण एंटेना===
विशिष्ट सामान्य-मोड हेलिकल एंटेना का उपयोग वीएचएफ और यूएचएफ बैंड पर एफएम रेडियो और टेलीविजन प्रसारण स्टेशनों के लिए ट्रांसमिटिंग एंटेना के रूप में किया जाता है।{{Citation needed|date=December 2019}}
विशिष्ट सामान्य-प्रणाली पेंचदार एंटेना का उपयोग वीएचएफ और यूएचएफ पट्ट पर एफएम रेडियो और टेलीविजन प्रसारण केंद्रों के लिए प्रेषणी एंटेना के रूप में किया जाता है।


==अक्षीय-मोड पेचदार==
==अक्षीय-प्रणाली पेचदार==
[[Image:Hammer Ace SATCOM Antenna.jpg|thumb|एंड फायर हेलिकल उपग्रह संचार एंटीना, स्कॉट एयर फ़ोर्स बेस, इलिनोइस, यूएसए। उपग्रह संचार प्रणालियाँ अक्सर [[गोलाकार ध्रुवीकरण]] रेडियो तरंगों का उपयोग करती हैं, क्योंकि उपग्रह एंटीना ट्रांसमिशन को प्रभावित किए बिना अंतरिक्ष में किसी भी कोण पर उन्मुख हो सकता है, और अक्षीय मोड (अंत अग्नि) हेलिकल एंटेना अक्सर ग्राउंड एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है।]]
[[Image:Hammer Ace SATCOM Antenna.jpg|thumb|एंड फायर पेंचदार उपग्रह संचार एंटीना, स्कॉट एयर फ़ोर्स बेस, इलिनोइस, यूएसए। उपग्रह संचार प्रणालियाँ प्रायः [[गोलाकार ध्रुवीकरण]] रेडियो तरंगों का उपयोग करती हैं, क्योंकि उपग्रह एंटीना संप्रेषण को प्रभावित किए बिना अंतरिक्ष में किसी भी कोण पर उन्मुख हो सकता है, और अक्षीय प्रणाली (अंत अग्नि) पेंचदार एंटेना प्रायः भू एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है।]]
[[Image:helical antenna.jpg|thumb|[[वायरलेस लेन]] संचार के लिए अक्षीय मोड हेलिकल एंटीना, कार्यशील आवृत्ति ऐप। 2.4 गीगाहर्ट्ज़]]जब हेलिक्स परिधि ऑपरेशन की तरंग दैर्ध्य के करीब होती है, तो एंटीना अक्षीय मोड में काम करता है। यह एक अनुनाद [[यात्रा तरंग एंटीना]] मोड है, जिसमें खड़ी तरंगों के बजाय, वर्तमान और वोल्टेज की तरंगें एक दिशा में यात्रा करती हैं, ट्रांसमिटिंग एंटीना में फीडपॉइंट से हेलिक्स के ऊपर और प्राप्त एंटीना में फीडपॉइंट की ओर हेलिक्स के नीचे। ऐन्टेना की धुरी पर सामान्य रूप से रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंगों को प्रसारित करने के बजाय, यह ऐन्टेना के सिरों से धुरी के साथ गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ रेडियो तरंगों की एक किरण उत्सर्जित करता है। विकिरण पैटर्न के [[मुख्य लोब]] हेलिक्स की धुरी के साथ-साथ दोनों सिरों पर होते हैं। चूंकि एक दिशात्मक एंटीना में केवल एक दिशा में विकिरण की आवश्यकता होती है, हेलिक्स के दूसरे छोर को आगे की तरंगों को प्रतिबिंबित करने के लिए एक सपाट धातु शीट या स्क्रीन रिफ्लेक्टर में समाप्त किया जाता है।
[[Image:helical antenna.jpg|thumb|[[वायरलेस लेन|तारविहीन वीथिका]] संचार के लिए अक्षीय प्रणाली पेंचदार एंटीना, कार्यशील आवृत्ति ऐप। 2.4 गीगाहर्ट्ज़]]जब कुंडली परिधि संचालन की तरंग दैर्ध्य के निकट होती है, तो एंटीना अक्षीय प्रणाली में काम करता है। यह एक अनुनाद [[यात्रा तरंग एंटीना|अगुंजायमान तरंग एंटीना]] प्रणाली है, जिसमें अप्रगामी तरंग के स्थान पर, वर्तमान और वोल्टेज की तरंगें एक दिशा में यात्रा करती हैं, प्रेषणी एंटीना में फीडबिन्दु से कुंडली के ऊपर और प्राप्त एंटीना में फीडबिन्दु की ओर कुंडली के नीचे है। ऐन्टेना की धुरी पर सामान्य रूप से रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंगों को प्रसारित करने के स्थान पर, यह ऐन्टेना के सिरों से धुरी के साथ गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ रेडियो तरंगों की एक किरण उत्सर्जित करता है। विकिरण प्रतिरूप के [[मुख्य लोब]] कुंडली की धुरी के साथ-साथ दोनों सिरों पर होते हैं। चूंकि एक दिशात्मक एंटीना में केवल एक दिशा में विकिरण की आवश्यकता होती है, कुंडली के दूसरे छोर को आगे की तरंगों को प्रतिबिंबित करने के लिए एक सपाट धातु परत या चित्रपट प्रतिकाशक में समाप्त किया जाता है।


[[रेडियो प्रसारण]] में, गोलाकार ध्रुवीकरण (तरंगों) का उपयोग अक्सर किया जाता है जहां संचारण और प्राप्त करने वाले एंटेना के सापेक्ष अभिविन्यास को आसानी से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि [[पशु ट्रैकिंग]] और [[उपग्रह संचार]] में, या जहां सिग्नल का ध्रुवीकरण बदल सकता है, इसलिए अंत में आग लगाएं इन अनुप्रयोगों के लिए अक्सर पेचदार एंटेना का उपयोग किया जाता है। चूंकि बड़े हेलीकॉप्टरों का निर्माण करना कठिन होता है और उन्हें चलाने और लक्ष्य करने में कठिनाई होती है, इसलिए डिज़ाइन को आमतौर पर केवल उच्च आवृत्तियों पर नियोजित किया जाता है, [[वीएचएफ]] से लेकर [[माइक्रोवेव]] तक।
[[रेडियो प्रसारण]] में, गोलाकार ध्रुवीकरण (तरंगों) का उपयोग प्रायः किया जाता है जहां संचारण और प्राप्त करने वाले एंटेना के सापेक्ष अभिविन्यास को आसानी से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि [[पशु ट्रैकिंग|जंतु अनुसरण]] और [[उपग्रह संचार]] में, या जहां संकेत का ध्रुवीकरण बदल सकता है, इसलिए अंत में आग लगाएं इन अनुप्रयोगों के लिए प्रायः पेचदार एंटेना का उपयोग किया जाता है। चूंकि बड़े हेलीकॉप्टरों का निर्माण करना कठिन होता है और उन्हें चलाने और लक्ष्य करने में कठिनाई होती है, इसलिए अभिकल्पना को सामान्यतः [[वीएचएफ]] से लेकर [[माइक्रोवेव]] तक केवल उच्च आवृत्तियों पर नियोजित किया जाता है।


ऐन्टेना का हेलिक्स दो संभावित दिशाओं में मुड़ सकता है: दाएं हाथ या बाएं हाथ, पहले वाले का आकार सामान्य कॉर्कस्क्रू के समान होता है। पहले चित्रण में 4-हेलिक्स सरणी बाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों का उपयोग करती है, जबकि अन्य सभी चित्र दाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों को दिखाते हैं। एक अक्षीय-मोड हेलिकल एंटीना में हेलिक्स के मोड़ की दिशा उत्सर्जित तरंग के ध्रुवीकरण को निर्धारित करती है। गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ तरंगों का वर्णन करने के लिए दो परस्पर असंगत सम्मेलनों का उपयोग किया जाता है, इसलिए एक पेचदार एंटीना की हैंडनेस (बाएं या दाएं) और इसके द्वारा उत्सर्जित गोलाकार-ध्रुवीकृत विकिरण के प्रकार के बीच संबंध को अक्सर ऐसे तरीकों से वर्णित किया जाता है जो अस्पष्ट प्रतीत होते हैं . हालाँकि, जॉन डी. क्रॉस|जे.डी. क्रॉस (पेचदार एंटीना के आविष्कारक) का कहना है कि बाएं हाथ का हेलिक्स बाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण पर प्रतिक्रिया करता है, और दाएं हाथ का हेलिक्स दाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण (आईईईई परिभाषा) पर प्रतिक्रिया करता है।<ref>{{cite book |author=Kraus, J.D. |author-link=John D. Kraus |year=1988 |title=एंटेना|edition=2nd |publisher=MacGraw Hill}}</ref> IEEE ध्रुवीकरण की भावना को इस प्रकार परिभाषित करता है:
ऐन्टेना का कुंडली दो संभावित दिशाओं में मुड़ सकता है: दाएं हाथ या बाएं हाथ, पहले वाले का आकार सामान्य कॉर्कपेच के समान होता है। पहले चित्रण में 4-कुंडली सरणी बाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों का उपयोग करती है, जबकि अन्य सभी चित्र दाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों को दिखाते हैं। एक अक्षीय-प्रणाली पेंचदार एंटीना में कुंडली के प्रणाली़ की दिशा उत्सर्जित तरंग के ध्रुवीकरण को निर्धारित करती है। गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ तरंगों का वर्णन करने के लिए दो परस्पर असंगत सम्मेलनों का उपयोग किया जाता है, इसलिए एक पेचदार एंटीना की स्वेच्छाचारिता (बाएं या दाएं) और इसके द्वारा उत्सर्जित गोलाकार-ध्रुवीकृत विकिरण के प्रकार के बीच संबंध को प्रायः ऐसे तरीकों से वर्णित किया जाता है जो अस्पष्ट प्रतीत होते हैं। हालाँकि, जॉन डी. क्रॉस (पेचदार एंटीना के आविष्कारक) का कहना है कि बाएं हाथ का कुंडली बाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण पर प्रतिक्रिया करता है, और दाएं हाथ का कुंडली दाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण (आईईईई परिभाषा) पर प्रतिक्रिया करता है। <ref>{{cite book |author=Kraus, J.D. |author-link=John D. Kraus |year=1988 |title=एंटेना|edition=2nd |publisher=MacGraw Hill}}</ref> आईईईई ध्रुवीकरण की भावना को इस प्रकार परिभाषित करता है:
: ध्रुवीकरण, या हाथ चलने की भावना ... को दाएं हाथ (बाएं हाथ) कहा जाता है यदि प्रसार की दिशा में देखने वाले पर्यवेक्षक के लिए घूर्णन की दिशा दक्षिणावर्त (वामावर्त) है<ref>{{cite report |title=एंटेना के लिए आईईईई मानक परीक्षण प्रक्रियाएं|id=IEEE Std 149-1979 (R2008) |edition=Reaffirmed |date=9 October 2003 |orig-date=15 December 1977 |publisher=IEEE-SA Standards Board / [[American National Standards Institute]] |publication-date=10 December 2008 |isbn=0-471-08032-2 |doi=10.1109/IEEESTD.1979.120310 |at=§&nbsp;11.1, p&nbsp;61}}</ref>
: ध्रुवीकरण, या हाथ चलने की भावना ... को दाएं हाथ (बाएं हाथ) कहा जाता है यदि प्रसार की दिशा में देखने वाले पर्यवेक्षक के लिए घूर्णन की दिशा दक्षिणावर्त (वामावर्त) है <ref>{{cite report |title=एंटेना के लिए आईईईई मानक परीक्षण प्रक्रियाएं|id=IEEE Std 149-1979 (R2008) |edition=Reaffirmed |date=9 October 2003 |orig-date=15 December 1977 |publisher=IEEE-SA Standards Board / [[American National Standards Institute]] |publication-date=10 December 2008 |isbn=0-471-08032-2 |doi=10.1109/IEEESTD.1979.120310 |at=§&nbsp;11.1, p&nbsp;61}}</ref>
इस प्रकार एक दाएं हाथ का हेलिक्स एक तरंग उत्सर्जित करता है जो दाएं हाथ की होती है, विद्युत क्षेत्र वेक्टर प्रसार की दिशा में दक्षिणावर्त घूमता है।
इस प्रकार एक दाएं हाथ का कुंडली एक तरंग उत्सर्जित करता है जो दाएं हाथ की होती है, विद्युत क्षेत्र सदिश प्रसार की दिशा में दक्षिणावर्त घूमता है।


हेलिकल एंटेना किसी भी प्रकार के [[रैखिक ध्रुवीकरण]] के साथ सिग्नल प्राप्त कर सकते हैं, जैसे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण, लेकिन गोलाकार ध्रुवीकरण सिग्नल प्राप्त करते समय प्राप्त करने वाले एंटीना की हैंडनेस ट्रांसमिटिंग एंटीना के समान होनी चाहिए; बाएं हाथ के ध्रुवीकृत एंटेना को दाएं-गोलाकार-ध्रुवीकृत सिग्नल प्राप्त होने पर [[लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] का गंभीर नुकसान होता है, और इसके विपरीत।
पेंचदार एंटेना किसी भी प्रकार के [[रैखिक ध्रुवीकरण]] के साथ संकेत प्राप्त कर सकते हैं, जैसे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण, लेकिन गोलाकार ध्रुवीकरण संकेत प्राप्त करते समय प्राप्त करने वाले एंटीना की स्वेच्छाचारिता प्रेषणी एंटीना के समान होनी चाहिए; बाएं हाथ के ध्रुवीकृत एंटेना को दाएं-गोलाकार-ध्रुवीकृत संकेत प्राप्त होने पर [[लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स)]] का गंभीर हानि होता है, और इसके विपरीत होता है।


हेलिक्स के आयाम तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित होते हैं ({{mvar|λ}}) प्रयुक्त रेडियो तरंगों की, जो [[आवृत्ति]] पर निर्भर करती है। अक्षीय-मोड में काम करने के लिए, परिधि तरंग दैर्ध्य के बराबर होनी चाहिए।<ref>{{Cite web |url=https://www.cv.nrao.edu/~demerson/helixgain/helix.htm |title = Gain of Helix}}</ref> पिच कोण 13° होना चाहिए, जो परिधि का 0.23 गुना पिच दूरी (प्रत्येक मोड़ के बीच की दूरी) है, जिसका अर्थ है कि कॉइल्स के बीच का अंतर तरंग दैर्ध्य का लगभग एक-चौथाई होना चाहिए ({{sfrac| {{mvar|λ}} |4}}).{{citation needed|date=April 2018}} हेलिक्स में घुमावों की संख्या यह निर्धारित करती है कि ऐन्टेना कितना दिशात्मक है: अधिक घुमावों से दोनों सिरों पर (या एक सिरे पर, जब ग्राउंड प्लेट का उपयोग किया जाता है) अपनी धुरी की दिशा में लाभ में सुधार होता है, लाभ की लागत पर अन्य दिशाएँ. कब {{nobr|{{mvar|C &lt; λ}}}} यह सामान्य मोड में अधिक संचालित होता है जहां लाभ की दिशा सिरों के बजाय किनारों पर डोनट आकार की होती है।
हेलिक्स के आयाम प्रयुक्त रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य (λ) द्वारा निर्धारित होते हैं, जो आवृत्ति पर निर्भर करता है। अक्षीय-प्रणाली में काम करने के लिए, परिधि तरंग दैर्ध्य के बराबर होनी चाहिए। <ref>{{Cite web |url=https://www.cv.nrao.edu/~demerson/helixgain/helix.htm |title = Gain of Helix}}</ref> क्षेपण कोण 13° होना चाहिए, जो परिधि का 0.23 गुना क्षेपण दूरी (प्रत्येक प्रणाली़ के बीच की दूरी) है, जिसका अर्थ है कि कुंडली के बीच का अंतर तरंग दैर्ध्य का लगभग एक-चौथाई ({{sfrac| {{mvar|λ}} |4}}) होना चाहिए। कुंडली में घुमावों की संख्या यह निर्धारित करती है कि ऐन्टेना कितना दिशात्मक है: अधिक घुमावों से दोनों सिरों पर (या एक सिरे पर, जब आधार फलक का उपयोग किया जाता है) अपनी धुरी की दिशा में लाभ में सुधार होता है, अन्य दिशाओं में लाभ की कीमत पर होता है। जब {{nobr|{{mvar|C &lt; λ}}}} यह सामान्य प्रणाली में अधिक संचालित होता है जहां लाभ की दिशा सिरों के स्थान पर किनारों पर डोनट आकार की होती है।


अक्षीय मोड में टर्मिनल [[विद्युत प्रतिबाधा]] लगभग 100 और 200 Ω के बीच होती है{{citation needed|date=April 2018}}
अक्षीय प्रणाली में अवसानक [[विद्युत प्रतिबाधा]] लगभग 100 और 200 Ω के बीच होती है


:<math> Z \simeq 140 \left( \frac{C}{\lambda} \right)</math>
:<math> Z \simeq 140 \left( \frac{C}{\lambda} \right)</math>
कहाँ {{mvar|C}} हेलिक्स की परिधि है, और {{mvar|λ}} तरंग दैर्ध्य है. प्रतिबाधा मिलान (कब {{nobr|{{mvar|C {{=}} λ}})}} मानक 50 या 75 ओम (इकाई)|Ω समाक्षीय केबल अक्सर एक चौथाई तरंग [[स्ट्रिपलाइन]] अनुभाग द्वारा किया जाता है जो हेलिक्स और ग्राउंड प्लेट के बीच एक प्रतिबाधा ट्रांसफार्मर के रूप में कार्य करता है।
जहाँ {{mvar|C}} कुंडली की परिधि है, और {{mvar|λ}} तरंग दैर्ध्य है। प्रतिबाधा मिलान (जब {{nobr|{{mvar|C {{=}} λ}})}} मानक 50 या 75 Ω समाक्षीय केबल प्रायः एक चौथाई तरंग [[स्ट्रिपलाइन]] अनुभाग द्वारा किया जाता है जो कुंडली और भू तल के बीच एक प्रतिबाधा परिवर्तक के रूप में कार्य करता है।


अधिकतम निर्देशात्मक लाभ लगभग है:
अधिकतम निर्देशात्मक लाभ लगभग है:


:<math>\text{Gain} \simeq 15 \left(\frac{C}{\lambda}\right)^2 \left(\frac{NS}{\lambda}\right)</math><ref name=":0">{{cite book |last=Tomasi |first=Wayne |year=2004 |title=इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रणालियाँ - उन्नत के माध्यम से बुनियादी बातें|publisher=Pearson Education SE Asia |isbn=981-247-093-X |location=Jurong, Singapore}}</ref>
:<math>\text{Gain} \simeq 15 \left(\frac{C}{\lambda}\right)^2 \left(\frac{NS}{\lambda}\right)</math><ref name=":0">{{cite book |last=Tomasi |first=Wayne |year=2004 |title=इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रणालियाँ - उन्नत के माध्यम से बुनियादी बातें|publisher=Pearson Education SE Asia |isbn=981-247-093-X |location=Jurong, Singapore}}</ref>
कहाँ {{mvar|N}} घुमावों की संख्या है और S घुमावों के बीच की दूरी है। अधिकांश डिज़ाइन उपयोग करते हैं {{nobr|{{mvar|C {{=}} λ}}}} और {{nobr|{{math|''S'' {{=}} 0.23 ''C''}} ,}} तो लाभ आम तौर पर है {{nobr|{{math|''G'' {{=}} 3.45 ''N''}} .}} [[डेसिबल]] में, लाभ है <math>G_\text{dBi} = 10 \log_{10} \left( 3.45 N \right) ~.</math> अर्ध-शक्ति बीमविड्थ है:
जहाँ {{mvar|N}} घुमावों की संख्या है और S घुमावों के बीच की दूरी है। {{nobr|{{mvar|C {{=}} λ}}}} और {{nobr|{{math|''S'' {{=}} 0.23 ''C''}}}} अधिकांश अभिकल्पना उपयोग करते हैं तो लाभ सामान्यतः {{nobr|{{math|''G'' {{=}} 3.45 ''N''}}}} है। [[डेसिबल]] में, लाभ <math>G_\text{dBi} = 10 \log_{10} \left( 3.45 N \right) ~</math>है। अर्ध-शक्ति विस्पंद निम्न है:


:<math>\text{HPBW} \simeq \frac{5}{2}{\frac{C}{\lambda} \sqrt{\frac{NS}{\lambda}}}\ \text{degrees}</math><ref name=":0" />
:<math>\text{HPBW} \simeq \frac{5}{2}{\frac{C}{\lambda} \sqrt{\frac{NS}{\lambda}}}\ \text{degrees}</math><ref name=":0" />


नल के बीच बीमविड्थ है:
नल के बीच बीमविड्थ निम्न है:


:<math>\text{FNBW} \simeq \frac{115}{C} \sqrt{\frac{\lambda^3}{NS}}\ \text{degrees}</math>
:<math>\text{FNBW} \simeq \frac{115}{C} \sqrt{\frac{\lambda^3}{NS}}\ \text{degrees}</math>
पेचदार एंटीना का लाभ दृढ़ता से परावर्तक पर निर्भर करता है।<ref>{{cite journal |author1=Djordjević, A.R. |author2=Zajić, A.G. |author3=Ilić, M.M. |name-list-style=amp |year=2006 |title=ग्राउंड कंडक्टर को आकार देकर हेलिकल एंटेना का लाभ बढ़ाना|journal=[[IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters]] |volume=5 |issue=1 |pages=138–140|doi=10.1109/LAWP.2006.873946 |bibcode=2006IAWPL...5..138D |s2cid=31971392 }}</ref> उपरोक्त शास्त्रीय सूत्र मानते हैं कि परावर्तक में एक गोलाकार अनुनादक (रिम के साथ एक गोलाकार प्लेट) का रूप होता है और इस प्रकार के परावर्तक के लिए पिच कोण इष्टतम होता है। फिर भी, ये सूत्र लाभ को कई डेसिबल से अधिक आंकते हैं।<ref name=helix>{{cite journal |author1=Djordjević, A.R. |author2=Zajić, A.G. |author3=Ilić, M.M. |author4=Stueber, G.L. |name-list-style=amp |date=December 2006 |title=पेचदार एंटेना का अनुकूलन|journal=[[IEEE Transactions on Antennas and Propagation]] |volume=48 |issue=6 |pages=107–115|doi=10.1109/MAP.2006.323359 |s2cid=30832513 }}</ref> समतल ज़मीन के समतल के लिए लाभ को अधिकतम करने वाली इष्टतम पिच 3-10° की सीमा में है और यह तार की त्रिज्या और एंटीना की लंबाई पर निर्भर करती है।<ref name="helix" />
पेचदार एंटीना का लाभ दृढ़ता से परावर्तक पर निर्भर करता है। <ref>{{cite journal |author1=Djordjević, A.R. |author2=Zajić, A.G. |author3=Ilić, M.M. |name-list-style=amp |year=2006 |title=ग्राउंड कंडक्टर को आकार देकर हेलिकल एंटेना का लाभ बढ़ाना|journal=[[IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters]] |volume=5 |issue=1 |pages=138–140|doi=10.1109/LAWP.2006.873946 |bibcode=2006IAWPL...5..138D |s2cid=31971392 }}</ref> उपरोक्त पारंपरिक सूत्र मानते हैं कि परावर्तक में एक गोलाकार अनुनादक (रिम के साथ एक गोलाकार फलक) का रूप होता है और इस प्रकार के परावर्तक के लिए क्षेपण कोण इष्टतम होता है। फिर भी, ये सूत्र लाभ को कई डेसिबल से अधिक आंकते हैं। <ref name=helix>{{cite journal |author1=Djordjević, A.R. |author2=Zajić, A.G. |author3=Ilić, M.M. |author4=Stueber, G.L. |name-list-style=amp |date=December 2006 |title=पेचदार एंटेना का अनुकूलन|journal=[[IEEE Transactions on Antennas and Propagation]] |volume=48 |issue=6 |pages=107–115|doi=10.1109/MAP.2006.323359 |s2cid=30832513 }}</ref> समतल भूमि के समतल के लिए लाभ को अधिकतम करने वाली इष्टतम क्षेपण 3-10° की सीमा में है और यह तार की त्रिज्या और एंटीना की लंबाई पर निर्भर करती है। <ref name="helix" />





Revision as of 14:59, 16 August 2023

प्लुमेउर-बोडौ, फ्रांस
अक्षीय-प्रणाली पेचदार एंटीना:
  • (B) केंद्रीय समर्थन,
  • (C) समाक्षीय तार फ़ीडलाइन,
  • (E) कुंडली के लिए आवरण समर्थन,
  • (R) परावर्तक भू तल,
  • (S) कुंडलाकार विकिरणकारी तार

पेंचदार एंटीना एक एंटीना (रेडियो) होता है जिसमेंकुंडलित वक्रता के रूप में एक या अधिक संवाहक तार लगे होते हैं। एक पेचदार तार से बना एक पेचदार एंटीना, सबसे सामान्य प्रकार, मोनोफ़िलर कहा जाता है, जबकि एक कुंडली में दो या चार तारों द्विध्रुवीय एंटीना को क्रमशः द्विसूत्री, या चतुस्तंतुक कहा जाता है।

अधिकतर स्तिथियों में, दिशात्मक पेचदार एंटेना भूमि के तल पर लगाए जाते हैं, जबकि सर्वदिशात्मक अभिकल्पना नहीं हो सकते हैं। प्रभरण वाहिका कुंडली के नीचे और भू समतल के बीच जुड़ी हुई है। पेंचदार एंटेना दो प्रमुख प्रणाली में से एक में काम कर सकते हैं: सामान्य या अक्षीय।

सामान्य प्रणाली या आक्षेप पेंचदार एंटीना में, वायवीय का व्यास और पेच थ्रेड, क्षेपण और प्रारम्भिक तरंग दैर्ध्य की तुलना में छोटी होती है। ऐन्टेना विद्युतीय रूप से लघु द्विध्रुवीय ऐन्टेना या एकध्रुवीय एंटीना के समान कार्य करता है, जो 1/4 के तरंग ऊर्ध्वाधर और विकिरण प्रतिरूप के बराबर हैं, इन एंटेना के समान [[सर्वदिशात्मक एंटीना]] है, जिसमें कुंडली अक्ष के समकोण पर अधिकतम विकिरण होता है। मोनोफिलर अभिकल्पना के लिए विकिरण कुंडली अक्ष के समानांतर रैखिक ध्रुवीकरण है। इनका उपयोग सुवाह्य हस्त के साथ-साथ गतिशील वाहक आलंबन द्‍वि पथी रेडियो के लिए सघन एंटेना के लिए और बड़े मापक्रम पर यूएचएफ टेलीविजन प्रसारण एंटेना के लिए किया जाता है। द्विसूत्री या चतुस्तंतुक कार्यान्वयन में, आक्षेप वृत्त ध्रुवित विकिरण का अनुभव किया जा सकता है।

अक्षीय प्रणाली या अनुदैर्ध्य पेंचदार एंटीना में, कुंडली का व्यास और क्षेपण तरंग दैर्ध्य के बराबर होता है। ऐन्टेना एक दिशात्मक ऐन्टेना के रूप में कार्य करता है जो ऐन्टेना की धुरी के साथ कुंडली के सिरों से एक किरण उत्सर्जित करता है। यह गोलाकार ध्रुवीकरण रेडियो तरंगें उत्सर्जित करता है। इनका उपयोग उपग्रह संचार के लिए किया जाता है। अक्षीय प्रणाली संचालन की खोज भौतिक विज्ञानी जॉन डी. क्रॉस ने की थी। [1]


सामान्य-प्रणाली पेचदार

यदि कुंडली की परिधि तरंग दैर्ध्य से काफी कम है और इसकी क्षेपण (क्रमिक घुमावों के बीच अक्षीय दूरी) एक चौथाई तरंग दैर्ध्य से काफी कम है, तो एंटीना को सामान्य-प्रणाली कुंडली कहा जाता है। ऐन्टेना एक एकध्रुवीय ऐन्टेना के समान कार्य करता है, एक सर्वदिशात्मक ऐन्टेना विकिरण प्रतिरूप के साथ, ऐन्टेना की धुरी के लंबवत सभी दिशाओं में समान शक्ति विकिरण करता है। हालाँकि, पेचदार आकार द्वारा जोड़े गए अधिष्ठापन के कारण, ऐन्टेना एक प्रेरक रूप से लोड किए गए एकध्रुवीय की तरह कार्य करता है; इसकी गुंजयमान आवृत्ति पर यह एक चौथाई-तरंग दैर्ध्य से छोटा होता है। इसलिए, सामान्य-प्रणाली हेलिकॉप्टरों का उपयोग विद्युत रूप से छोटे एकध्रुवीय के रूप में किया जा सकता है, जो केंद्र- या आधार भारित व्हिप एंटीना का एक विकल्प है, उन अनुप्रयोगों में जहां पूर्ण आकार का चतुर्थ तरंग एकध्रुवीय बहुत बड़ा होगा। अन्य विद्युतीय रूप से छोटे एंटेना की तरह, कुंडली का लाभ, और इस प्रकार संचार सीमा, पूर्ण आकार के एंटीना से कम होगी। उनका सघन आकार पेंचदार् को एचएफ, वीएचएफ और यूएचएफ पट्ट पर गतिशील और सुवाह्य द्‍वि पथी रेडियो के लिए एंटेना के रूप में उपयोगी बनाता है।

सामान्य-प्रणाली पेंचदार एंटीना का एक सामान्य रूप सुवाह्य रेडियो में उपयोग किया जाने वाला रबर डकी एंटीना है। एक हैंडहेल्ड दोतरफा रेडियो, जिसमें एंटीना से रबर आवरण हटा दिया गया है।

हेलिक्स द्वारा प्रदान की गई भरण ऐन्टेना को उसकी विद्युत लंबाई की एक चौथाई-तरंगदैर्घ्य से भौतिक रूप से कम करने की अनुमति देती है। इसका अर्थ यह है कि उदाहरण के लिए a 1/4 27 मेगाहर्ट्ज पर तरंग एंटीना 2.7 मीटर (110 इंच; 8.9 फीट) लंबा है और गतिशील अनुप्रयोगों के लिए शारीरिक रूप से काफी अनुपयुक्त है। हेलिकल का कम किया गया आकार संकेत प्रदर्शन में सामान्य कमी के साथ बहुत अधिक सघन भौतिक आकार में समान विकिरण प्रतिरूप प्रदान करता है।

सीधे निदेशक के स्थान पर पेचदार निदेशक का उपयोग करने का एक प्रभाव यह होता है कि मिलान प्रतिबाधा मिलान नाममात्र 50 Ω से ​​25 और 35Ω आधार प्रतिबाधा के बीच बदल जाता है। यह सामान्य 50 Ω संचरण लाइन के संचालन या मिलान के लिए प्रतिकूल प्रतीत नहीं होता है, बशर्ते संयोजक संभरण a  1 /2 संचालन की आवृत्ति पर तरंग दैर्ध्य के विद्युत समकक्ष हैं।

गतिशील एचएफ पेंचदार

गतिशील संचार में उपयोग किए जाने वाले प्रकार का एक और उदाहरण निरंतर घुमाव है जिसमें एक या एक से अधिक अलग-अलग रैखिक विसर्पी को एक ही पूर्व में लपेटा जाता है और एक विशेष अनुनाद आवृत्ति पर विकिरण करने वाले तत्व के लिए धारिता और प्रेरकत्व के बीच एक कुशल संतुलन प्रदान किया जाता है। इस प्रकार के कई उदाहरणों का उपयोग 27 मेगाहर्ट्ज CB रेडियो के लिए बड़े मापक्रम पर किया गया है, जिसमें 1960 के दशक के अंत में अमेरिका और ऑस्ट्रेलिया में विभिन्न प्रकार की अभिकल्पना सम्मिलित थे। आज तक इनमें से कई लाखों 'पेंचदार एंटेना' मुख्य रूप से गतिशील वाहक उपयोग के लिए बड़े मापक्रम पर उत्पादित किए गए हैं और 1970 से 1980 के दशक के अंत तक सीबी रेडियो बूम-समय के उपरान्त चरम उत्पादन तक पहुंच गए और दुनिया भर में उपयोग किए गए।

सामान्य-प्रणाली पेंचदार यूएचएफ टीवी प्रसारण एंटीना 1954

हस्तचालित प्लगनीय टैप के साथ बहु आवृत्ति संस्करण बहुपट्ट एकल पार्श्वपट्ट मॉडुलन (एसएसबी) एचएफ संचार के लिए मुख्य आधार बन गए हैं, जिसमें 2 से 6 समर्पित आवृति टैप बिन्दु के साथ 1 मेगाहर्ट्ज से 30 मेगाहर्ट्ज तक पूरे एचएफ वर्णक्रम पर आवृति विज्ञप्ति है। भूमि गतिशील, समुद्री और वायुयान पट्ट में समर्पित और आवंटित आवृत्तियों पर समस्वरित किया गया। हाल ही में इन एंटेना को इलेक्ट्रॉनिक रूप से समस्वरित किए गए एंटीना मिलान उपकरणों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है। अधिकांश उदाहरणों को पहले शीसे रेशा शलाका का उपयोग करके तांबे के तार से लपेटा गया था। सामान्यतः पर लचीले या उभरे हुए विकिरक को पीवीसी या पॉलीओलेफ़िन ऊष्मा सन्कुचित नलिका से ढक दिया जाता है जो तैयार गतिशील एंटीना के लिए एक लचीला और शक्तिशाली जलसहकरण आच्छद प्रदान करता है। फ़ाइबरग्लास शलाका को सामान्यतः पीतल की अन्वायोजन से चिपका दिया जाता था और/या कस दिया जाता था और वाहक की छत, गार्ड या बुल-बार आलंबन पर लगाए गए रोधित आधार पर पेच लगा दिया जाता था। इस आलंबन ने एक प्रभावी ऊर्ध्वाधर विकिरण प्रतिरूप के लिए एक भू समतल या प्रतिकाशक (वाहक द्वारा प्रदान किया गया) प्रदान किया।

as of 2018 ये लोकप्रिय अभिकल्पना अभी भी सामान्य उपयोग में हैं और ऑस्ट्रेलिया में उत्पन्न होने वाले निरंतर वर्तन अभिकल्पना को कई कारखाने में उत्पादित मोटर वाहकों के लिए मानक एफएम प्राप्त करने वाले एंटेना के साथ-साथ आफ्टरमार्केट एचएफ और वीएचएफ गतिशील पेंचदार की उपस्थित मूल शैली के रूप में सार्वभौमिक रूप से अनुकूलित किया गया है। आक्षेप कुंडली के लिए एक और सामान्य उपयोग तथाकथित रबर डकी एंटीना में होता है जो कि अधिकांश सुवाह्य वीएचएफ और यूएचएफ रेडियो पर पाया जाता है जो कि विकिरण तत्व के रूप में स्टील या तांबे के निदेशक का उपयोग करता है और सामान्यतः पर त्वरित हटाने के लिए बीएनसी / टीएनसी शैली या अनुयोजक पर पेच में समाप्त होता है।

पेचदार प्रसारण एंटेना

विशिष्ट सामान्य-प्रणाली पेंचदार एंटेना का उपयोग वीएचएफ और यूएचएफ पट्ट पर एफएम रेडियो और टेलीविजन प्रसारण केंद्रों के लिए प्रेषणी एंटेना के रूप में किया जाता है।

अक्षीय-प्रणाली पेचदार

एंड फायर पेंचदार उपग्रह संचार एंटीना, स्कॉट एयर फ़ोर्स बेस, इलिनोइस, यूएसए। उपग्रह संचार प्रणालियाँ प्रायः गोलाकार ध्रुवीकरण रेडियो तरंगों का उपयोग करती हैं, क्योंकि उपग्रह एंटीना संप्रेषण को प्रभावित किए बिना अंतरिक्ष में किसी भी कोण पर उन्मुख हो सकता है, और अक्षीय प्रणाली (अंत अग्नि) पेंचदार एंटेना प्रायः भू एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है।
तारविहीन वीथिका संचार के लिए अक्षीय प्रणाली पेंचदार एंटीना, कार्यशील आवृत्ति ऐप। 2.4 गीगाहर्ट्ज़

जब कुंडली परिधि संचालन की तरंग दैर्ध्य के निकट होती है, तो एंटीना अक्षीय प्रणाली में काम करता है। यह एक अनुनाद अगुंजायमान तरंग एंटीना प्रणाली है, जिसमें अप्रगामी तरंग के स्थान पर, वर्तमान और वोल्टेज की तरंगें एक दिशा में यात्रा करती हैं, प्रेषणी एंटीना में फीडबिन्दु से कुंडली के ऊपर और प्राप्त एंटीना में फीडबिन्दु की ओर कुंडली के नीचे है। ऐन्टेना की धुरी पर सामान्य रूप से रैखिक रूप से ध्रुवीकृत तरंगों को प्रसारित करने के स्थान पर, यह ऐन्टेना के सिरों से धुरी के साथ गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ रेडियो तरंगों की एक किरण उत्सर्जित करता है। विकिरण प्रतिरूप के मुख्य लोब कुंडली की धुरी के साथ-साथ दोनों सिरों पर होते हैं। चूंकि एक दिशात्मक एंटीना में केवल एक दिशा में विकिरण की आवश्यकता होती है, कुंडली के दूसरे छोर को आगे की तरंगों को प्रतिबिंबित करने के लिए एक सपाट धातु परत या चित्रपट प्रतिकाशक में समाप्त किया जाता है।

रेडियो प्रसारण में, गोलाकार ध्रुवीकरण (तरंगों) का उपयोग प्रायः किया जाता है जहां संचारण और प्राप्त करने वाले एंटेना के सापेक्ष अभिविन्यास को आसानी से नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, जैसे कि जंतु अनुसरण और उपग्रह संचार में, या जहां संकेत का ध्रुवीकरण बदल सकता है, इसलिए अंत में आग लगाएं इन अनुप्रयोगों के लिए प्रायः पेचदार एंटेना का उपयोग किया जाता है। चूंकि बड़े हेलीकॉप्टरों का निर्माण करना कठिन होता है और उन्हें चलाने और लक्ष्य करने में कठिनाई होती है, इसलिए अभिकल्पना को सामान्यतः वीएचएफ से लेकर माइक्रोवेव तक केवल उच्च आवृत्तियों पर नियोजित किया जाता है।

ऐन्टेना का कुंडली दो संभावित दिशाओं में मुड़ सकता है: दाएं हाथ या बाएं हाथ, पहले वाले का आकार सामान्य कॉर्कपेच के समान होता है। पहले चित्रण में 4-कुंडली सरणी बाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों का उपयोग करती है, जबकि अन्य सभी चित्र दाएं हाथ के हेलिकॉप्टरों को दिखाते हैं। एक अक्षीय-प्रणाली पेंचदार एंटीना में कुंडली के प्रणाली़ की दिशा उत्सर्जित तरंग के ध्रुवीकरण को निर्धारित करती है। गोलाकार ध्रुवीकरण के साथ तरंगों का वर्णन करने के लिए दो परस्पर असंगत सम्मेलनों का उपयोग किया जाता है, इसलिए एक पेचदार एंटीना की स्वेच्छाचारिता (बाएं या दाएं) और इसके द्वारा उत्सर्जित गोलाकार-ध्रुवीकृत विकिरण के प्रकार के बीच संबंध को प्रायः ऐसे तरीकों से वर्णित किया जाता है जो अस्पष्ट प्रतीत होते हैं। हालाँकि, जॉन डी. क्रॉस (पेचदार एंटीना के आविष्कारक) का कहना है कि बाएं हाथ का कुंडली बाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण पर प्रतिक्रिया करता है, और दाएं हाथ का कुंडली दाएं-गोलाकार ध्रुवीकरण (आईईईई परिभाषा) पर प्रतिक्रिया करता है। [2] आईईईई ध्रुवीकरण की भावना को इस प्रकार परिभाषित करता है:

ध्रुवीकरण, या हाथ चलने की भावना ... को दाएं हाथ (बाएं हाथ) कहा जाता है यदि प्रसार की दिशा में देखने वाले पर्यवेक्षक के लिए घूर्णन की दिशा दक्षिणावर्त (वामावर्त) है [3]

इस प्रकार एक दाएं हाथ का कुंडली एक तरंग उत्सर्जित करता है जो दाएं हाथ की होती है, विद्युत क्षेत्र सदिश प्रसार की दिशा में दक्षिणावर्त घूमता है।

पेंचदार एंटेना किसी भी प्रकार के रैखिक ध्रुवीकरण के साथ संकेत प्राप्त कर सकते हैं, जैसे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण, लेकिन गोलाकार ध्रुवीकरण संकेत प्राप्त करते समय प्राप्त करने वाले एंटीना की स्वेच्छाचारिता प्रेषणी एंटीना के समान होनी चाहिए; बाएं हाथ के ध्रुवीकृत एंटेना को दाएं-गोलाकार-ध्रुवीकृत संकेत प्राप्त होने पर लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) का गंभीर हानि होता है, और इसके विपरीत होता है।

हेलिक्स के आयाम प्रयुक्त रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य (λ) द्वारा निर्धारित होते हैं, जो आवृत्ति पर निर्भर करता है। अक्षीय-प्रणाली में काम करने के लिए, परिधि तरंग दैर्ध्य के बराबर होनी चाहिए। [4] क्षेपण कोण 13° होना चाहिए, जो परिधि का 0.23 गुना क्षेपण दूरी (प्रत्येक प्रणाली़ के बीच की दूरी) है, जिसका अर्थ है कि कुंडली के बीच का अंतर तरंग दैर्ध्य का लगभग एक-चौथाई (λ/4) होना चाहिए। कुंडली में घुमावों की संख्या यह निर्धारित करती है कि ऐन्टेना कितना दिशात्मक है: अधिक घुमावों से दोनों सिरों पर (या एक सिरे पर, जब आधार फलक का उपयोग किया जाता है) अपनी धुरी की दिशा में लाभ में सुधार होता है, अन्य दिशाओं में लाभ की कीमत पर होता है। जब C < λ यह सामान्य प्रणाली में अधिक संचालित होता है जहां लाभ की दिशा सिरों के स्थान पर किनारों पर डोनट आकार की होती है।

अक्षीय प्रणाली में अवसानक विद्युत प्रतिबाधा लगभग 100 और 200 Ω के बीच होती है

जहाँ C कुंडली की परिधि है, और λ तरंग दैर्ध्य है। प्रतिबाधा मिलान (जब C = λ) मानक 50 या 75 Ω समाक्षीय केबल प्रायः एक चौथाई तरंग स्ट्रिपलाइन अनुभाग द्वारा किया जाता है जो कुंडली और भू तल के बीच एक प्रतिबाधा परिवर्तक के रूप में कार्य करता है।

अधिकतम निर्देशात्मक लाभ लगभग है:

[5]

जहाँ N घुमावों की संख्या है और S घुमावों के बीच की दूरी है। C = λ और S = 0.23 C अधिकांश अभिकल्पना उपयोग करते हैं तो लाभ सामान्यतः G = 3.45 N है। डेसिबल में, लाभ है। अर्ध-शक्ति विस्पंद निम्न है:

[5]

नल के बीच बीमविड्थ निम्न है:

पेचदार एंटीना का लाभ दृढ़ता से परावर्तक पर निर्भर करता है। [6] उपरोक्त पारंपरिक सूत्र मानते हैं कि परावर्तक में एक गोलाकार अनुनादक (रिम के साथ एक गोलाकार फलक) का रूप होता है और इस प्रकार के परावर्तक के लिए क्षेपण कोण इष्टतम होता है। फिर भी, ये सूत्र लाभ को कई डेसिबल से अधिक आंकते हैं। [7] समतल भूमि के समतल के लिए लाभ को अधिकतम करने वाली इष्टतम क्षेपण 3-10° की सीमा में है और यह तार की त्रिज्या और एंटीना की लंबाई पर निर्भर करती है। [7]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. Kraus, J.D. (March 1949). "[no title cited]". Proceedings of the I.R.E.: 263.
  2. Kraus, J.D. (1988). एंटेना (2nd ed.). MacGraw Hill.
  3. एंटेना के लिए आईईईई मानक परीक्षण प्रक्रियाएं (Report) (Reaffirmed ed.). IEEE-SA Standards Board / American National Standards Institute (published 10 December 2008). 9 October 2003 [15 December 1977]. § 11.1, p 61. doi:10.1109/IEEESTD.1979.120310. ISBN 0-471-08032-2. IEEE Std 149-1979 (R2008).
  4. "Gain of Helix".
  5. 5.0 5.1 Tomasi, Wayne (2004). इलेक्ट्रॉनिक संचार प्रणालियाँ - उन्नत के माध्यम से बुनियादी बातें. Jurong, Singapore: Pearson Education SE Asia. ISBN 981-247-093-X.
  6. Djordjević, A.R.; Zajić, A.G. & Ilić, M.M. (2006). "ग्राउंड कंडक्टर को आकार देकर हेलिकल एंटेना का लाभ बढ़ाना". IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 5 (1): 138–140. Bibcode:2006IAWPL...5..138D. doi:10.1109/LAWP.2006.873946. S2CID 31971392.
  7. 7.0 7.1 Djordjević, A.R.; Zajić, A.G.; Ilić, M.M. & Stueber, G.L. (December 2006). "पेचदार एंटेना का अनुकूलन". IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 48 (6): 107–115. doi:10.1109/MAP.2006.323359. S2CID 30832513.
General
  • Kraus, J.D.; Marhefka, Ronald J. (2002). Antennas: For all applications (3rd ed.). McGraw-Hill Higher Education. Bibcode:2002aaa..book.....K.
  • Balanis, Constantine (1982). Antenna Theory, Analysis and Design. John Wiley and Sons.
  • Stutzman, Warren; Thiele, Gary (1998). Antenna Theory and Design (2nd ed.). John Wiley and Sons.


बाहरी संबंध