एंटीना सरणी

एक सामान्य प्रकार का सरणी एंटीना, एक परावर्तक सरणी एंटीना यूएचएफ टेलीविजन एंटीना। इस उदाहरण में वायर स्क्रीन रिफ्लेक्टर के सामने लगे आठ द्विध्रुवीय एंटीना संचालित तत्व सम्मिलित हैं। X-आकार के द्विध्रुव इसे VHF (174–216 मेगाहर्ट्ज) और यूएचएफ (470–700 मेगाहर्ट्ज) टीवी बैंड दोनों को कवर करने के लिए एक विस्तृत बैंडविड्थ देते हैं। इसमें 5 डीबी वीएचएफ और 12 डीबी यूएचएफ और 18 डीबी फ्रंट-टू-बैक अनुपात का लाभ है।

बहुत उच्च आवृत्ति वाले रूसी मोबाइल वायु रक्षा राडार, नीबो-एम का बड़ा प्लानर ऐरे एंटीना। इसमें 175 मुड़े हुए द्विध्रुवीय एंटीना होते हैं। एक प्रारंभिक चरणबद्ध सरणी, एंटीना ने एक ऊर्ध्वाधर पंखे के आकार का बीम विकीर्ण किया जो एंटीना के सामने हवाई क्षेत्र में क्षैतिज रूप से बह सकता था।

एंटीना सरणी (या सरणी एंटीना) कई जुड़े हुए एंटीना का समूह है जो रेडियो तरंगों को प्रसारित या प्राप्त करने के लिए एंटीना के रूप में एक साथ काम करता है। अलग-अलग एंटीना (जिन्हें तत्व कहा जाता है) सामान्यतः फीडलाइन द्वारा एकल रिसीवर या ट्रांसमीटर (प्रेषक) से जुड़े होते हैं जो विशिष्ट चरण संबंध में तत्वों को शक्ति प्रदान करते हैं। वांछित दिशाओं में विकिरित शक्ति को बढ़ाने के लिए प्रत्येक अलग-अलग एंटीना से निकलने वाली रेडियो तरंगें एक साथ जोड़कर (रचनात्मक रूप से हस्तक्षेप) और अन्य दिशाओं में विकिरित शक्ति को कम करने के लिए रद्द (विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप) करती हैं। इसी तरह, जब प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है, तो अलग-अलग एंटीना से अलग-अलग रेडियो आवृत्ति धाराएं वांछित दिशाओं से प्राप्त संकेतों को बढ़ाने और अवांछित दिशाओं से संकेतों को रद्द करने के लिए रिसीवर में सही चरण संबंध के साथ जोड़ती हैं। अधिक परिष्कृत सरणी एंटीना में एकाधिक ट्रांसमीटर या रिसीवर मॉड्यूल हो सकते हैं, प्रत्येक अलग एंटीना तत्व या तत्वों के समूह से जुड़ा होता है।

एंटीना सरणी उच्च लाभ (दिशिकता) प्राप्त कर सकती है, जो कि रेडियो तरंगों का संकरा बीम है, जो कि तत्व द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।सामान्यतः, व्यक्तिगत एंटेना तत्वों की संख्या जितनी अधिक होगी, लाभ उतना ही अधिक होगा और बीम संकरा होगा। कुछ एंटीना सरणियाँ (जैसे कि सैन्य चरणबद्ध सरणी रडार) हजारों व्यक्तिगत एंटीना से बनी होती हैं। पथ विविधता देने के लिए, उच्च लाभ प्राप्त करने के लिए ऐरे का उपयोग किया जा सकता है (जिसे एमआईएमओ भी कहा जाता है) जो संचार विश्वसनीयता को बढ़ाता है, विशिष्ट दिशाओं से हस्तक्षेप को रद्द करता है, विभिन्न दिशाओं में इंगित करने के लिए रेडियो बीम को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चलाता है, और रेडियो दिशा खोज (आरडीएफ) के लिए है।

एंटीना सरणी शब्द का अर्थ आमतौर पर एक संचालित सरणी होता है जिसमें रिसीवर या ट्रांसमीटर से जुड़े सभी समान शक्ति वाले तत्व होते हैं। परजीवी सरणी में फीडलाइन से जुड़े एकल-चालित तत्व और अन्य तत्व होते हैं जो परजीवी तत्व नहीं हैं। यह सामान्यतः यागी-उदय एंटेना का दूसरा नाम है।

चरणबद्ध सरणी का अर्थ सामान्यतः इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्कैन की गई सरणी है; संचालित सरणी एंटीना जिसमें प्रत्येक व्यक्तिगत तत्व ट्रांसमीटर या रिसीवर से कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित फेज शिफ्टर के माध्यम से जुड़ा होता है। एंटीना को घुमाए बिना रेडियो तरंगों के बीम को विस्तृत कोण पर किसी भी दिशा में तत्काल इंगित करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक रूप से चलाया जा सकता है। हालांकि "चरणबद्ध सरणी" शब्द का प्रयोग कभी-कभी साधारण सरणी एंटीना के लिए किया जाता है।

सिद्धांत

रेले के मानदंड से, एंटीना की दिशा, रेडियो तरंगों के बीम की कोणीय चौड़ाई जो इसे उत्सर्जित करती है, एंटीना की चौड़ाई से विभाजित रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य के समानुपाती होती है। आकार में तरंग दैर्ध्य के आसपास छोटे एंटीना, जैसे कि क्वार्टर-वेव मोनोपोल्स और हाफ-वेव डिप्लोल्स, में ज्यादा डायरेक्टिविटी (गेन) नहीं होती है; वे सर्वदिशात्मक एंटीना हैं जो व्यापक कोण पर रेडियो तरंगें विकीर्ण करते हैं। दिशात्मक एंटीना (हाई गेन एंटीना) बनाने के लिए, जो संकीर्ण बीम में रेडियो तरंगों को विकीर्ण करता है, दो सामान्य तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। तकनीक बड़ी धातु की सतहों जैसे परवलयिक परावर्तक या हॉर्न, या डाइइलेक्ट्रिक लेंस द्वारा रेडियो तरंगों की दिशा बदलने के लिए अपवर्तन का उपयोग करना है, रेडियो तरंगों को एक कम लाभ एंटीना से बीम में केंद्रित करना है। इस प्रकार को एपर्चर एंटीना कहा जाता है। पैराबोलिक डिश इस प्रकार के एंटीना का एक उदाहरण है।

दूसरी तकनीक कई एंटीना का उपयोग करना है जो एक ही ट्रांसमीटर या रिसीवर से खिलाए जाते हैं; इसे ऐरे एंटीना या एंटीना ऐरे कहते हैं। यदि धाराओं को उचित चरण (तरंगों) के साथ एंटीना को खिलाया जाता है, तो हस्तक्षेप (तरंग प्रसार) की घटना के कारण अलग-अलग एंटीना से गोलाकार तरंगें विमान तरंगों को बनाने के लिए सरणी के सामने गठबंधन (सुपरपोज़) करती हैं, बीम एक विशिष्ट दिशा में यात्रा करने वाली रेडियो तरंगें। जिन दिशाओं में अलग-अलग एंटीना से तरंगें चरण में आती हैं, तरंगें विकीर्ण शक्ति को बढ़ाने के लिए एक साथ (रचनात्मक हस्तक्षेप) जोड़ती हैं। जिन दिशाओं में अलग-अलग तरंगें चरण से बाहर आती हैं, लहर की चोटी दूसरी की घाटी के साथ मिलती है, लहरें उस दिशा में विकीर्ण शक्ति को कम करने (विनाशकारी हस्तक्षेप) को रद्द कर देती हैं। इसी तरह, प्राप्त करते समय, वांछित दिशाओं से प्राप्त रेडियो तरंगों से अलग-अलग एंटीना द्वारा प्राप्त दोलन धाराएँ चरण में होती हैं और जब रिसीवर में संयुक्त होती हैं, तो एक दूसरे को सुदृढ़ करती हैं, जबकि अन्य दिशाओं से प्राप्त रेडियो तरंगों से धाराएँ चरण से बाहर होती हैं और जब संयुक्त होती हैं रिसीवर एक दूसरे को रद्द करते हैं।

ऐसे एंटीना के विकिरण प्रतिरूप में एक दिशा में मजबूत बीम, मुख्य लोब, साथ ही अलग-अलग कोणों पर कमजोर बीम की श्रृंखला होती है जिसे साइडलोब्स कहा जाता है, जो सामान्यतः अवांछित दिशाओं में अवशिष्ट विकिरण का प्रतिनिधित्व करता है। एंटीना की चौड़ाई जितनी अधिक होगी और एंटीना घटक तत्वों की संख्या उतनी ही अधिक होगी, मुख्य पालि संकरा होगा, और जितना अधिक लाभ प्राप्त किया जा सकता है, और साइडलोब्स उतने ही छोटे होंगे।

ऐरे जिनमें एंटीना तत्वों को चरण में फीड किया जाता है ब्रॉडसाइड सरणियाँ हैं; मुख्य पालि तत्वों के विमान के लंबवत उत्सर्जित होता है।

सबसे बड़ा सरणी एंटीना रेडियो खगोल विज्ञान के क्षेत्र में उपयोग किए जाने वाले रेडियो इंटरफेरोमीटर हैं, जिसमें उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए बड़े परवलयिक एंटीना से युक्त कई रेडियो टेलीस्कोप एक साथ एंटीना सरणी में जुड़े होते हैं। एपर्चर सिंथेसिस नामक तकनीक का उपयोग करके इस तरह की सरणी में एंटीना के बीच की दूरी के बराबर व्यास वाले एंटीना का संकल्प हो सकता है। वेरी लॉन्ग बेसलाइन इंटरफेरोमेट्री (वीएलबीआई) नामक तकनीक में अलग-अलग महाद्वीपों पर व्यंजनों को जोड़ा गया है, जिससे हजारों मील आकार में "ऐरे एंटीना" बनते हैं।

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  मुड़े हुए द्विध्रुवों की वीएचएफ कोलीनियर एंटीना सरणी

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  सेल फोन टॉवर पर सेक्टर एंटीना (सफेद बार)। समतल, पंखे के आकार का बीम विकीर्ण करते हुए कोलीनियर द्विध्रुव सरणी।

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  द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान उपयोग किए गए SCR-270 रडार के 108 मेगाहर्ट्ज परावर्तक ऐरे एंटीना में एक परावर्तक स्क्रीन के सामने 32 अर्ध-तरंग द्विध्रुव एंटेना होते हैं।

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  बैलिस्टिक मिसाइल का पता लगाने, अलास्का के लिए यूएस एयर फ़ोर्स PAVE PAWS फेज़्ड ऐरे 420–450 मेगाहर्ट्ज़ रडार एंटीना। दो वृत्ताकार सरणियाँ प्रत्येक 2677 पार किए गए द्विध्रुव एंटेना से बनी हैं।

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  PAVE PAWS चरणबद्ध सरणी एंटीना में कुछ क्रॉस-द्विध्रुवीय तत्व, बाएं

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  बैटविंग एंटीना वीएचएफ टेलीविजन प्रसारण एंटीना

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  क्रॉस-डीपोल एफएम रेडियो प्रसारण एंटीना

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  पर्दा सरणी शॉर्टवेव ट्रांसमिटिंग एंटीना, ऑस्ट्रिया। तार द्विध्रुव टावरों के बीच निलंबित कर दिया

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  घूमने वाला दरवाज़ा ऐन्टेना सरणी उपग्रह संचार के लिए प्रयोग किया जाता है

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  सैटेलाइट टेलीविज़न रिसेप्शन के लिए फ्लैट माइक्रोस्ट्रिप एंटीना।

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  द बहुत बड़ा ऐरे, सोकोरो, न्यू मैक्सिको में 27 डिश एंटेना के वाई-आकार के ऐरे से बना एक रेडियो दूरबीन

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  HAARP, अलास्का में 180 पार किए गए द्विध्रुवों की एक चरणबद्ध सरणी है जो अनुसंधान उद्देश्यों के लिए आयनमंडल में 3–10 मेगाहर्ट्ज रेडियो तरंगों के 3.6 मेगावाट बीम को संचारित कर सकती है

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  उपग्रह ट्रैकिंग एंटीना के रूप में उपयोग किए जाने वाले चार पेचदार एंटेना, प्लेमूर बोडौ, फ्रांस

प्रकार

घटक एंटीना की धुरी विकिरण दिशा से कैसे संबंधित है, इसके आधार पर अधिकांश ऐरे एंटीना को दो वर्गों में विभाजित किया जा सकता है।

• व्यापक सरणी एक या दो आयामी सरणी है जिसमें रेडियो तरंगों के विकिरण (मुख्य पालि) की दिशा एंटीना के विमान के लंबवत होती है। लंबवत विकीर्ण करने के लिए, एंटीना को चरण में खिलाया जाना चाहिए।
• एंडफायर सरणी एक रैखिक सरणी है जिसमें विकिरण की दिशा एंटीना की रेखा के साथ होती है। एंटीना को आसन्न एंटीना के पृथक्करण के बराबर चरण अंतर के साथ खिलाया जाना चाहिए।

ऐसे सरणियाँ भी हैं (जैसे कि चरणबद्ध सरणियाँ) जो इन श्रेणियों में से किसी से संबंधित नहीं हैं, जिसमें विकिरण की दिशा एंटीना अक्ष के किसी अन्य कोण पर है।

• संचालित सरणी - यह एक सरणी है जिसमें व्यक्तिगत घटक एंटेना सभी "संचालित" हैं - ट्रांसमीटर या रिसीवर से जुड़े हुए हैं। अलग-अलग एंटेना, जो सामान्यतः समान होते हैं, में प्रायः एकल संचालित तत्व होते हैं, जैसे अर्ध-तरंग द्विध्रुव, लेकिन यह यागी एंटेना या टर्नस्टाइल एंटेना जैसे मिश्रित एंटेना भी हो सकते हैं।
  • संरेख एंटीना व्यूह - ब्रॉडसाइड ऐरे जिसमें कई समान द्विध्रुव एंटीना पंक्ति में लंबवत रूप से उन्मुख होते हैं। यह उच्च लाभ सर्वदिशात्मक एंटीना है, जिसका उपयोग प्रायः बहुत उच्च आवृत्ति बैंड में दूरदर्शन केन्द्र के लिए प्रसारण एंटीना और भूमि मोबाइल रेडियो प्रणाली के लिए बेस स्टेशन एंटीना के रूप में किया जाता है। लैंड मोबाइल टू-वे रेडियो।
    • बैटविंग एंटीना या बैटविंग ऐरे - टेलीविजन प्रसारण के लिए उपयोग किया जाने वाला विशेष वर्टिकल एंटीना जिसमें कई टर्नस्टाइल एंटीना होते हैं। क्रॉस-डिपोल एंटीना मस्तूल पर संरेखित होते हैं। व्यापक बैंडविड्थ के साथ उच्च लाभ सर्वदिशात्मक विकिरण प्रतिरूप।
  • प्लानर सरणी - एंटीना का फ्लैट द्वि-आयामी सरणी। चूंकि सर्वदिशात्मक एंटीना की सरणी एंटीना के दोनों किनारों से 180 डिग्री के अलावा दो बीमों को विकीर्ण करती है, यह प्रायः या तो परावर्तक के सामने लगाया जाता है, या यूनिडायरेक्शनल देने के लिए यागी एंटीना या हेलिकल एंटीना एंटीना जैसे निर्देशक एंटीना से बना होता है खुशी से उछलना।
  • परावर्तक व्यूह एंटीना - एंटीना का प्लेनर व्यूह, प्रायः धातु प्लेट या तार स्क्रीन जैसे फ्लैट परावर्तक के सामने चरण में खिलाया जाने वाला आधा-लहर द्विध्रुव होता है। यह सरणी के लंबवत (ब्रॉडसाइड) रेडियो तरंगों के एकल बीम को विकीर्ण करता है। यूएचएफ टेलीविजन एंटीना और रडार एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है।
    • पर्दा सरणी - बाहरी तार शॉर्टवेव ट्रांसमिटिंग एंटीना जिसमें समानांतर तारों के पर्दे से बने ऊर्ध्वाधर परावर्तक के सामने निलंबित तार द्विध्रुवों की समतल सरणी होती है। शॉर्टवेव प्रसारण स्टेशनों के लिए लंबी दूरी की संचारण एंटीना के रूप में एचएफ बैंड पर उपयोग किया जाता है। चरणबद्ध सरणी के रूप में चलाया जा सकता है।
    • माइक्रोस्ट्रिप एंटीना - मुद्रित सर्किट बोर्ड पर निर्मित पैच एंटीना की एक सरणी जिसमें विपरीत पक्ष पर तांबे की पन्नी एक परावर्तक के रूप में कार्य करती है। तांबे की पन्नी से बने स्ट्रिपलाइन के माध्यम से तत्वों को खिलाया जाता है। यूएचएफ और सैटेलाइट टेलीविजन एंटीना के रूप में उपयोग किया जाता है।

एनीमेशन दिखा रहा है कि चरणबद्ध सरणी कैसे काम करती है।

• चरणबद्ध सरणी सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्कैन की गई सरणी - एक प्लानर सरणी जिसमें एंटीना को भौतिक रूप से स्थानांतरित किए बिना सरणी के सामने एक विस्तृत कोण पर किसी भी दिशा में इंगित करने के लिए बीम को इलेक्ट्रॉनिक रूप से चलाया जा सकता है। ट्रांसमीटर से वर्तमान कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित एक चरण शिफ्टर के माध्यम से प्रत्येक घटक एंटीना को खिलाया जाता है। फ़ीड धाराओं के सापेक्ष चरण को बदलकर, बीम को तुरंत अलग-अलग दिशाओं में इंगित किया जा सकता है। व्यापक रूप से सैन्य राडार में उपयोग किया जाता है, यह तकनीक तेजी से नागरिक अनुप्रयोगों में फैल रही है।
  • • निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्कैन किए गए ऐरे (पीईएसए) - ऊपर वर्णित चरणबद्ध सरणी, जिसमें चरण शिफ्टर्स के माध्यम से एंटीना तत्वों को एकल ट्रांसमीटर या रिसीवर से खिलाया जाता है।
    • निष्क्रिय इलेक्ट्रॉनिक रूप से स्कैन की गई सरणी (एईएसए) - चरणबद्ध सरणी जिसमें प्रत्येक एंटीना तत्व का अपना ट्रांसमीटर और/या रिसीवर मॉड्यूल होता है, जिसे केंद्रीय कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। यह दूसरी पीढ़ी की चरणबद्ध सरणी तकनीक एक साथ कई आवृत्तियों पर कई बीमों को विकीर्ण कर सकती है, और इसका उपयोग ज्यादातर परिष्कृत सैन्य रडारों में किया जाता है।
  • अनुरूप एंटीना - द्वि-आयामी चरणबद्ध सरणी जो सपाट नहीं है, लेकिन कुछ घुमावदार सतह के अनुरूप है। अलग-अलग तत्व चरण शिफ्टर्स द्वारा संचालित होते हैं जो अलग-अलग पथ की लंबाई के लिए क्षतिपूर्ति करते हैं, जिससे एंटीना को विमान तरंग किरण को विकीर्ण करने की अनुमति मिलती है। वायुगतिकीय ड्रैग को कम करने के लिए, अनुरूप एंटीना प्रायः विमान और मिसाइलों की घुमावदार त्वचा में एकीकृत होते हैं।
  • स्मार्ट एंटीना, पुनः कॉन्फ़िगर करने योग्य एंटीना या अनुकूली सरणी - प्राप्त सरणी जो रेडियो तरंगों के आगमन की दिशा का अनुमान लगाती है और उस दिशा में मुख्य पालि को संश्लेषित करते हुए इसे प्राप्त करने के लिए अनुकूल रूप से विकिरण प्रतिरूप का अनुकूलन करती है। चरणबद्ध सरणी की तरह इसमें कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित फीड लाइनों में फेज शिफ्टर्स के साथ कई समान तत्व होते हैं।
• लॉग-आवधिक एंटीना | लॉग-आवधिक द्विध्रुवीय सरणी (एलपीडीए) - धीरे-धीरे बढ़ती लंबाई के साथ पंक्ति में कई द्विध्रुवीय संचालित तत्वों से युक्त एंडफायर सरणी। यह उच्च लाभ ब्रॉडबैंड एंटीना के रूप में कार्य करता है। टेलीविज़न रिसेप्शन एंटीना और शॉर्टवेव संचार के लिए उपयोग किया जाता है।

एक रूफटॉप टेलीविजन एंटीना, एक एंडफायर परजीवी सरणी जिसमें यागी-उद एंटीना और लॉग आवधिक एंटीना एंटीना का संयोजन सम्मिलित है

• परजीवी सरणी - यह एंडफ़ायर सरणी है जिसमें लाइन में कई एंटीना तत्व होते हैं जिनमें से केवल, संचालित तत्व, ट्रांसमीटर या रिसीवर से जुड़ा होता है, जबकि अन्य तत्व, जिन्हें परजीवी तत्व कहा जाता है, नहीं होते हैं। परजीवी तत्व अनुनादक के रूप में कार्य करते हैं, संचालित तत्व से रेडियो तरंगों को अवशोषित करते हैं और एंटीना के विकिरण प्रतिरूप को संशोधित करने के लिए उन्हें अलग चरण के साथ पुन: विकिरण करते हैं, जिससे वांछित दिशा में विकीर्ण शक्ति बढ़ जाती है। चूंकि इनमें केवल ही चालित तत्व होता है इसलिए इन्हें सरणियों के बजाय प्रायः एंटीना कहा जाता है।

• यागी-उडा एंटीना या यागी एंटीना - इस एंडफायर ऐरे में पंक्ति में कई अर्ध-तरंग द्विध्रुव तत्व होते हैं। इसमें विकिरण की दिशा में कई निदेशक परजीवी तत्वों के साथ एकल संचालित तत्व होता है, और सामान्यतः इसके पीछे परावर्तक परजीवी तत्व होता है। वे व्यापक रूप से उच्च आवृत्ति, बहुत उच्च आवृत्ति, और अति उच्च आवृत्ति बैंड पर टेलीविज़न एंटीना, शॉर्टवेव संचार एंटीना और रडार सरणियों में उपयोग किए जाते हैं।
• क्वाड एंटीना - इसमें लाइन में कई पाश एंटीना होते हैं, जिसमें चालित लूप और अन्य परजीवी होते हैं। यागी एंटीना के समान कार्य करता है।

आवधिक सरणियाँ

आइए रेखीय सरणी पर विचार करें जिसके तत्व ऑर्थोगोनल कार्टेशियन संदर्भ प्रणाली के एक्स-अक्ष के साथ व्यवस्थित हैं। यह माना जाता है कि रेडिएटर्स का विद्युत क्षेत्र का समान अभिविन्यास और समान ध्रुवीकरण होता है। इसके आधार पर ऐरे फ़ैक्टर को इस प्रकार लिखा जा सकता है।

$F(u)=\sum _{n=1}^{N}I_{n}\,e^{jk\,x_{n}u}$

जहाँ $N$ एंटीना तत्वों की संख्या है, $k$ तरंग संख्या है, $I_{n}$ और $x_{n}$ (मीटर में) क्रमशः जटिल उत्तेजना गुणांक और n-वें रेडिएटर की स्थिति है, $u=\sin \theta \cos \phi$, साथ $\theta$ और $\phi$ क्रमशः आंचल कोण और दिगंश कोण होना। यदि आसन्न तत्वों के बीच की दूरी स्थिर है, तो यह लिखा जा सकता है कि $x_{n+1}-x_{n}=d$, और सरणी को आवधिक कहा जाता है। सरणी आवधिक रूप से (भौतिक रूप से) और चर दोनों में होती है $u$. उदाहरण के लिए, यदि $d=\lambda /2$, साथ $\lambda$ तरंग दैर्ध्य होने के नाते, सरणी कारक के परिमाण की अवधि, के डोमेन में होती है $u$, के बराबर $2$. यह जोर देने योग्य है $u$ सहायक चर है। वास्तव में, भौतिक दृष्टिकोण से, के मूल्य $u$ विकिरण संबंधी उद्देश्यों के लिए रुचि रखने वाले अंतराल $[-1,1]$में आते हैं, जो के मूल्यों के साथ जुड़ा हुआ है $\theta$ और $\phi$. इस मामले में अंतराल [-1,1] को दृश्य स्थान कहा जाता है। जैसा कि आगे दिखाया गया है, यदि चर की परिभाषा $u$ बदलता है, दृश्य स्थान का विस्तार भी उसी के अनुसार बदलता है।

अब, मान लीजिए कि उत्तेजना गुणांक धनात्मक वास्तविक चर हैं। इस मामले में, हमेशा के डोमेन में $u$, सरणी कारक परिमाण में अधिकतम मान के साथ एक मुख्य पालि है $u=0$, मेनलोब कहा जाता है, मेनलोब की तुलना में कई माध्यमिक लोब कम होते हैं, जिन्हें साइडलोब्स कहा जाता है और मेनलोब प्रतिकृतियां झंझरी-लोब कहलाती हैं। ग्रेटिंग लोब संचरण और रिसेप्शन दोनों में नुकसान का स्रोत हैं। वास्तव में, संचरण में, वे अवांछित दिशाओं में विकिरण का कारण बन सकते हैं, जबकि, रिसेप्शन में, वे अस्पष्टता का स्रोत हो सकते हैं क्योंकि मेनलोब क्षेत्र में प्रवेश करने वाले वांछित संकेत क्षेत्रों में प्रवेश करने वाले अन्य संकेतों (अवांछित हस्तक्षेप संकेतों) से दृढ़ता से परेशान हो सकते हैं। विभिन्न झंझरी पालियों की। इसलिए, आवधिक सरणियों में, झंझरी लोबों (दृश्यमान स्थान में) की उपस्थिति को रोकने के लिए, आसन्न रेडिएटर्स के बीच की दूरी एक विशिष्ट मान से अधिक नहीं होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, जैसा कि पहले देखा गया है, के लिए पहली झंझरी लोब $d=\lambda /2$ इसमें घटित $u=\pm 2$. इसलिए, इस मामले में, कोई समस्या नहीं है, ग्रेटिंग लोब [-1,1] अंतराल के बाहर हैं।

एपेरियोडिक एरेज़

जैसा कि ऊपर देखा गया है, जब आसन्न रेडिएटर्स के बीच रिक्ति स्थिर होती है, तो सरणी कारक को झंझरी वाले लोबों की उपस्थिति की विशेषता होती है। साहित्य में, यह व्यापक रूप से प्रदर्शित किया गया है कि सरणी कारक की आवधिकता को नष्ट करने के लिए, उसी सरणी की ज्यामिति को भी आवधिक बनाया जाना चाहिए। रेडिएटर्स की स्थिति पर कार्रवाई करना संभव है ताकि ये स्थिति एक दूसरे के अनुरूप न हों। सरणियों को संश्लेषित करने के लिए कई तरीके विकसित किए गए हैं जिनमें स्थिति स्वतंत्रता की और डिग्री (अज्ञात) दर्शाती है। दोनों नियतात्मक और संभाव्य कार्यप्रणाली हैं।

एंटीना सरणियों का डिजाइन

निश्चित विकिरण प्रतिरूप प्रदान करने वाली एंटीना सरणी में, हम मान सकते हैं कि फ़ीड नेटवर्क एंटीना सरणी का एक हिस्सा है। इस प्रकार, एंटीना सरणी में एक ही पोर्ट होता है। संकीर्ण बीम का निर्माण किया जा सकता है, बशर्ते कि सरणी के प्रत्येक तत्व का चरणबद्ध होना उचित हो। यदि, इसके अलावा, प्रत्येक तत्व (उत्सर्जन के दौरान) द्वारा प्राप्त उत्तेजना के आयाम को भी अच्छी तरह से चुना जाता है, तो विकिरण प्रतिरूप वाले सिंगल-पोर्ट सरणी को संश्लेषित करना संभव है जो निर्दिष्ट प्रतिरूप के करीब पहुंचता है। ऐरे प्रतिरूप संश्लेषण के लिए कई विधियां विकसित की गई हैं। अतिरिक्त मुद्दों पर विचार किया जाना है मिलान, विकिरण क्षमता और बैंडविड्थ हैं।

इलेक्ट्रॉनिक रूप से चलाने योग्य एंटीना सरणी का डिज़ाइन अलग है, क्योंकि प्रत्येक तत्व की चरणबद्धता भिन्न हो सकती है, और संभवतः प्रत्येक तत्व के सापेक्ष आयाम भी हो सकते हैं। यहां, एंटीना ऐरे में कई पोर्ट हैं, ताकि मिलान और दक्षता के विषय एकल-पोर्ट केस की तुलना में अधिक सम्मिलित हों। इसके अलावा, मिलान और दक्षता उत्तेजना पर निर्भर करती है, सिवाय इसके कि जब एंटीना के बीच बातचीत को नजरअंदाज किया जा सकता है।

स्थानिक विविधता और/या स्थानिक बहुसंकेतन (जो विभिन्न प्रकार के एमआईएमओ रेडियो संचार हैं) के लिए उपयोग की जाने वाली एंटीना सरणी में हमेशा कई बंदरगाह होते हैं। इसका उद्देश्य उत्सर्जन के दौरान स्वतंत्र उत्तेजना प्राप्त करना और स्वागत के दौरान अधिक या कम स्वतंत्र सिग्नल देना है। यहां भी, मिलान और दक्षता के विषय सम्मिलित हैं, विशेष रूप से मोबाइल उपकरण के एंटीना सरणी के मामले में (का अध्याय 10 देखें), चूंकि, इस मामले में, एंटीना व्यूह का परिवेश इसके व्यवहार को प्रभावित करता है और समय के साथ बदलता रहता है। उपयुक्त मिलान मेट्रिक्स और दक्षता मेट्रिक्स सबसे खराब संभव विक्षुब्धी को ध्यान में रखते हैं।

यह भी देखें

• कुल सक्रिय परावर्तन गुणांक