যখন এটি আসেঅ্যান্টেনা, মানুষ যে প্রশ্নটি নিয়ে সবচেয়ে বেশি উদ্বিগ্ন তা হল "কিভাবে বিকিরণ আসলে অর্জিত হয়?"কিভাবে সংকেত উৎস দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রটি ট্রান্সমিশন লাইনের মাধ্যমে এবং অ্যান্টেনার ভিতরে প্রচার করে এবং অবশেষে একটি মুক্ত স্থান তরঙ্গ গঠনের জন্য অ্যান্টেনা থেকে "আলাদা" হয়।
1. একক তারের বিকিরণ
আসুন আমরা ধরে নিই যে চার্জের ঘনত্ব, qv (Coulomb/m3) হিসাবে প্রকাশ করা হয়েছে, চিত্র 1-এ দেখানো হিসাবে a এর ক্রস-বিভাগীয় ক্ষেত্র এবং V এর আয়তন সহ একটি বৃত্তাকার তারে সমানভাবে বিতরণ করা হয়েছে।
চিত্র 1
ভলিউম V-এ মোট চার্জ Q একটি অভিন্ন গতি Vz (m/s) এ z অভিমুখে চলে।এটি প্রমাণ করা যেতে পারে যে তারের ক্রস সেকশনে বর্তমান ঘনত্ব Jz হল:
Jz = qv vz （1）
যদি তারটি একটি আদর্শ পরিবাহী দিয়ে তৈরি হয়, তাহলে তারের পৃষ্ঠে বর্তমান ঘনত্ব Js হল:
Js = qs vz （2）
যেখানে qs হল পৃষ্ঠের চার্জের ঘনত্ব।যদি তারটি খুব পাতলা হয় (আদর্শভাবে, ব্যাসার্ধ 0 হয়), তারে বর্তমানকে এভাবে প্রকাশ করা যেতে পারে:
Iz = ql vz (3)
যেখানে ql (কুলম্ব/মিটার) হল প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের চার্জ।
আমরা প্রধানত পাতলা তারের সাথে উদ্বিগ্ন, এবং উপসংহার উপরের তিনটি ক্ষেত্রে প্রযোজ্য।যদি কারেন্ট সময়-পরিবর্তনশীল হয়, তবে সময়ের সাপেক্ষে সূত্র (3) এর ডেরিভেটিভ নিম্নরূপ:
(৪)
az হল চার্জ ত্বরণ।তারের দৈর্ঘ্য l হলে, (4) নিম্নরূপ লেখা যেতে পারে:
(৫)
সমীকরণ (5) হল কারেন্ট এবং চার্জের মধ্যে মৌলিক সম্পর্ক এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের মৌলিক সম্পর্ক।সহজ কথায়, বিকিরণ উৎপন্ন করার জন্য, চার্জের একটি সময়-পরিবর্তনশীল বর্তমান বা ত্বরণ (বা হ্রাস) থাকতে হবে।আমরা সাধারণত টাইম-হারমোনিক অ্যাপ্লিকেশনে কারেন্ট উল্লেখ করি, এবং চার্জ প্রায়ই ক্ষণস্থায়ী অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উল্লেখ করা হয়।চার্জ ত্বরণ (বা হ্রাস) তৈরি করতে, তারটি অবশ্যই বাঁকানো, ভাঁজ করা এবং বিচ্ছিন্ন হতে হবে।যখন চার্জটি সময়-হারমোনিক গতিতে দোদুল্যমান হয়, তখন এটি পর্যায়ক্রমিক চার্জ ত্বরণ (বা হ্রাস) বা সময়-পরিবর্তনকারী কারেন্টও তৈরি করবে।অতএব:
1) যদি চার্জটি সরানো না হয় তবে কোন কারেন্ট থাকবে না এবং কোন বিকিরণ থাকবে না।
2) যদি চার্জ একটি ধ্রুবক গতিতে চলে:
কতারের দৈর্ঘ্য সোজা এবং অসীম হলে কোন বিকিরণ নেই।
খ.চিত্র 2-তে দেখানো তারের যদি বাঁকানো, ভাঁজ করা বা অবিচ্ছিন্ন থাকে, সেখানে বিকিরণ রয়েছে।
3) সময়ের সাথে সাথে চার্জটি দোদুল্যমান হলে, তারটি সোজা হলেও চার্জটি বিকিরণ করবে।
চিত্র ২
বিকিরণ প্রক্রিয়ার একটি গুণগত বোঝাপড়া একটি খোলা তারের সাথে সংযুক্ত একটি স্পন্দিত উত্স দেখে প্রাপ্ত করা যেতে পারে যা চিত্র 2(d) এ দেখানো হয়েছে যেটি তার খোলা প্রান্তে একটি লোডের মাধ্যমে গ্রাউন্ড করা যেতে পারে।যখন তারটি প্রাথমিকভাবে শক্তিপ্রাপ্ত হয়, তখন তারের চার্জ (মুক্ত ইলেকট্রন) উৎস দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইন দ্বারা গতিতে সেট করা হয়।যেহেতু তারের উৎস প্রান্তে চার্জগুলি ত্বরান্বিত হয় এবং তার প্রান্তে প্রতিফলিত হওয়ার সময় হ্রাস পায় (মূল গতির সাথে সম্পর্কিত নেতিবাচক ত্বরণ), তার প্রান্তে এবং বাকি তার বরাবর একটি বিকিরণ ক্ষেত্র তৈরি হয়।চার্জের ত্বরণ শক্তির একটি বাহ্যিক উত্স দ্বারা সম্পন্ন হয় যা চার্জকে গতিতে সেট করে এবং সংশ্লিষ্ট বিকিরণ ক্ষেত্র তৈরি করে।তারের প্রান্তে চার্জের হ্রাস প্ররোচিত ক্ষেত্রের সাথে যুক্ত অভ্যন্তরীণ শক্তি দ্বারা সম্পন্ন হয়, যা তারের প্রান্তে ঘনীভূত চার্জ জমা হওয়ার কারণে ঘটে।অভ্যন্তরীণ শক্তিগুলি চার্জ সঞ্চয় থেকে শক্তি অর্জন করে কারণ তারের বেগ তারের প্রান্তে শূন্যে নেমে আসে।অতএব, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উত্তেজনার কারণে চার্জের ত্বরণ এবং তারের প্রতিবন্ধকতার বিচ্ছিন্নতা বা মসৃণ বক্ররেখার কারণে চার্জের হ্রাস হ'ল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ তৈরির প্রক্রিয়া।যদিও বর্তমান ঘনত্ব (Jc) এবং চার্জের ঘনত্ব (qv) উভয়ই ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণে উৎস পদ, চার্জকে আরও মৌলিক পরিমাণ হিসাবে বিবেচনা করা হয়, বিশেষ করে ক্ষণস্থায়ী ক্ষেত্রের জন্য।যদিও বিকিরণের এই ব্যাখ্যাটি মূলত ক্ষণস্থায়ী অবস্থার জন্য ব্যবহৃত হয়, তবে এটি স্থির-স্থিতি বিকিরণ ব্যাখ্যা করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
বেশ কিছু চমৎকার সুপারিশঅ্যান্টেনা পণ্যদ্বারা নির্মিতআরএফএমআইএসও:
RM-টিসিআর406.4
RM-BCA082-4 (0.8-2GHz)
RM-SWA910-22(9-10GHz)
2. দুই তারের বিকিরণ
একটি ভোল্টেজ উত্সকে একটি অ্যান্টেনার সাথে সংযুক্ত একটি দুই-কন্ডাক্টর ট্রান্সমিশন লাইনের সাথে সংযুক্ত করুন, যেমন চিত্র 3(a) এ দেখানো হয়েছে।দুই-তারের লাইনে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা কন্ডাক্টরগুলির মধ্যে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে।বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখাগুলি প্রতিটি পরিবাহকের সাথে সংযুক্ত মুক্ত ইলেকট্রনগুলির উপর কাজ করে (সহজেই পরমাণু থেকে পৃথক) এবং তাদের সরাতে বাধ্য করে।চার্জের চলাচল কারেন্ট উৎপন্ন করে, যা একটি চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
চিত্র 3
আমরা স্বীকার করেছি যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনগুলি ধনাত্মক চার্জ দিয়ে শুরু হয় এবং ঋণাত্মক চার্জ দিয়ে শেষ হয়।অবশ্যই, তারা ধনাত্মক চার্জ দিয়ে শুরু করতে পারে এবং অসীমে শেষ হতে পারে;অথবা অসীম থেকে শুরু করুন এবং ঋণাত্মক চার্জ দিয়ে শেষ করুন;অথবা বদ্ধ লুপ গঠন করে যেগুলো কোনো চার্জ দিয়ে শুরু বা শেষ হয় না।চৌম্বক ক্ষেত্র রেখাগুলি সর্বদা কারেন্ট-বহনকারী কন্ডাক্টরের চারপাশে বন্ধ লুপ গঠন করে কারণ পদার্থবিজ্ঞানে কোন চৌম্বকীয় চার্জ নেই।কিছু গাণিতিক সূত্রে, সমতুল্য চৌম্বকীয় চার্জ এবং চৌম্বকীয় স্রোত প্রবর্তন করা হয় যাতে শক্তি এবং চৌম্বকীয় উত্স জড়িত সমাধানগুলির মধ্যে দ্বৈততা দেখা যায়।
দুটি কন্ডাক্টরের মধ্যে আঁকা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনগুলি চার্জের বন্টন দেখাতে সাহায্য করে।যদি আমরা ধরে নিই যে ভোল্টেজের উত্সটি সাইনোসয়েডাল, আমরা আশা করি কন্ডাক্টরের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটিও উত্সের সমান সময়ের সাথে সাইনোসয়েডাল হবে।বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তির আপেক্ষিক মাত্রা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনগুলির ঘনত্ব দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় এবং তীরগুলি আপেক্ষিক দিক নির্দেশ করে (ধনাত্মক বা নেতিবাচক)।কন্ডাক্টরের মধ্যে সময়-পরিবর্তিত বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রজন্ম একটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ গঠন করে যা ট্রান্সমিশন লাইন বরাবর প্রচার করে, যেমন চিত্র 3(a) এ দেখানো হয়েছে।ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ চার্জ এবং সংশ্লিষ্ট কারেন্টের সাথে অ্যান্টেনায় প্রবেশ করে।চিত্র 3(b) তে দেখানো হিসাবে আমরা যদি অ্যান্টেনার কাঠামোর কিছু অংশ মুছে ফেলি, তাহলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনগুলির খোলা প্রান্তগুলিকে "সংযোগ" করে একটি মুক্ত-স্থান তরঙ্গ তৈরি করা যেতে পারে (ডটেড লাইন দ্বারা দেখানো হয়েছে)।মুক্ত-স্থান তরঙ্গও পর্যায়ক্রমিক, কিন্তু ধ্রুব-ফেজ বিন্দু P0 আলোর গতিতে বাইরের দিকে সরে যায় এবং অর্ধেক সময়ের মধ্যে λ/2 (P1 থেকে) দূরত্ব অতিক্রম করে।অ্যান্টেনার কাছে, ধ্রুবক-ফেজ বিন্দু P0 আলোর গতির চেয়ে দ্রুত চলে এবং অ্যান্টেনা থেকে দূরে বিন্দুতে আলোর গতির কাছে আসে।চিত্র 4 টি = 0, t/8, t/4 এবং 3T/8 এ λ∕2 অ্যান্টেনার মুক্ত-স্থান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টন দেখায়।
চিত্র 4 টি = 0, t/8, t/4 এবং 3T/8 এ λ∕2 অ্যান্টেনার বিনামূল্যে স্থান বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বিতরণ
নির্দেশিত তরঙ্গগুলি কীভাবে অ্যান্টেনা থেকে বিচ্ছিন্ন হয় এবং শেষ পর্যন্ত মুক্ত স্থানে প্রচারের জন্য গঠিত হয় তা জানা যায়নি।আমরা নির্দেশিত এবং মুক্ত স্থানের তরঙ্গগুলিকে জলের তরঙ্গের সাথে তুলনা করতে পারি, যা জলের শান্ত শরীরে বা অন্য উপায়ে পাথরের কারণে হতে পারে।একবার জলে ব্যাঘাত শুরু হলে, জলের তরঙ্গ তৈরি হয় এবং বাইরের দিকে প্রচার শুরু করে।ধকল থেমে গেলেও ঢেউ থেমে থাকে না বরং এগিয়ে যেতে থাকে।যদি ব্যাঘাত অব্যাহত থাকে, নতুন তরঙ্গ ক্রমাগত উত্পন্ন হয় এবং এই তরঙ্গগুলির প্রচার অন্যান্য তরঙ্গের চেয়ে পিছিয়ে যায়।
বৈদ্যুতিক গোলযোগ দ্বারা উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের ক্ষেত্রেও একই কথা সত্য।যদি উত্স থেকে প্রাথমিক বৈদ্যুতিক ব্যাঘাত স্বল্প সময়ের হয়, উত্পন্ন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গগুলি ট্রান্সমিশন লাইনের ভিতরে প্রচার করে, তারপরে অ্যান্টেনায় প্রবেশ করে এবং অবশেষে মুক্ত স্থান তরঙ্গ হিসাবে বিকিরণ করে, যদিও উত্তেজনা আর উপস্থিত থাকে না (ঠিক জল তরঙ্গের মতো) এবং তারা যে বিশৃঙ্খলা তৈরি করেছিল)।যদি বৈদ্যুতিক ব্যাঘাত ক্রমাগত থাকে, তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গগুলি অবিচ্ছিন্নভাবে বিদ্যমান থাকে এবং প্রচারের সময় তাদের পিছনে ঘনিষ্ঠভাবে অনুসরণ করে, যেমনটি চিত্র 5-এ দেখানো বাইকোনিকাল অ্যান্টেনায় দেখানো হয়েছে। যখন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ ট্রান্সমিশন লাইন এবং অ্যান্টেনার ভিতরে থাকে, তখন তাদের অস্তিত্ব বৈদ্যুতিক অস্তিত্বের সাথে সম্পর্কিত। কন্ডাক্টরের ভিতরে চার্জ।যাইহোক, যখন তরঙ্গ বিকিরণ হয়, তারা একটি বন্ধ লুপ গঠন করে এবং তাদের অস্তিত্ব বজায় রাখার জন্য কোন চার্জ নেই।এটি আমাদের এই উপসংহারে নিয়ে যায় যে:
ক্ষেত্রের উত্তেজনার জন্য চার্জের ত্বরণ এবং হ্রাস প্রয়োজন, তবে ক্ষেত্রের রক্ষণাবেক্ষণের জন্য চার্জের ত্বরণ এবং হ্রাসের প্রয়োজন হয় না।
চিত্র 5
3. ডাইপোল বিকিরণ
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের রেখাগুলি অ্যান্টেনা থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে মুক্ত-স্থানের তরঙ্গ তৈরি করে এবং ডাইপোল অ্যান্টেনাকে উদাহরণ হিসাবে আমরা ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করি।যদিও এটি একটি সরলীকৃত ব্যাখ্যা, এটি মানুষকে স্বজ্ঞাতভাবে মুক্ত-স্থান তরঙ্গের প্রজন্ম দেখতে সক্ষম করে।চিত্র 6(a) ডাইপোলের দুই বাহুর মধ্যে উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখা দেখায় যখন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের রেখাগুলি চক্রের প্রথম ত্রৈমাসিকে λ∕4 দ্বারা বাইরের দিকে সরে যায়।এই উদাহরণের জন্য, আমরা ধরে নিই যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনের সংখ্যা 3। চক্রের পরবর্তী ত্রৈমাসিকে, মূল তিনটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখা অন্য λ∕4 (শুরু বিন্দু থেকে মোট λ∕2) সরে যায়, এবং কন্ডাক্টরের চার্জের ঘনত্ব কমতে শুরু করে।এটি বিপরীত চার্জের প্রবর্তনের দ্বারা গঠিত বলে বিবেচনা করা যেতে পারে, যা চক্রের প্রথমার্ধের শেষে কন্ডাক্টরের চার্জ বাতিল করে।বিপরীত চার্জ দ্বারা উত্পন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের রেখাগুলি হল 3 এবং λ∕4 এর একটি দূরত্ব নিয়ে যায়, যা চিত্র 6(b) এ বিন্দুযুক্ত রেখা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়েছে।
চূড়ান্ত ফলাফল হল প্রথম λ∕4 দূরত্বে তিনটি নিম্নমুখী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখা এবং দ্বিতীয় λ∕4 দূরত্বে একই সংখ্যক ঊর্ধ্বমুখী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র রেখা রয়েছে।যেহেতু অ্যান্টেনায় কোনো নেট চার্জ নেই, তাই বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লাইনগুলিকে কন্ডাক্টর থেকে আলাদা করতে বাধ্য করতে হবে এবং একটি বন্ধ লুপ তৈরি করতে একত্রিত হতে হবে।এটি চিত্র 6(c) এ দেখানো হয়েছে।দ্বিতীয়ার্ধে, একই শারীরিক প্রক্রিয়া অনুসরণ করা হয়, তবে লক্ষ্য করুন যে দিকটি বিপরীত।এর পরে, প্রক্রিয়াটি পুনরাবৃত্তি হয় এবং অনির্দিষ্টকালের জন্য চলতে থাকে, চিত্র 4 এর মতো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টন তৈরি করে।
চিত্র 6
অ্যান্টেনা সম্পর্কে আরও জানতে, অনুগ্রহ করে এখানে যান:
পোস্টের সময়: জুন-20-2024
