ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা কী?
একটি ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা হলো সেন্টার-ফেড ডাইপোল অ্যান্টেনার একটি ব্যবহারিক রূপভেদ। দুটি বিকিরণকারী উপাদানকে একটি সরল অনুভূমিক রেখায় সাজানোর পরিবর্তে, ফিড পয়েন্টটিকে সর্বোচ্চ অবস্থানে উন্নীত করা হয় এবং অ্যান্টেনার দুটি বাহু ভূমির দিকে নিচের দিকে ঢালু থাকে।
পাশ থেকে দেখলে কাঠামোটিকে একটি উল্টো 'V' অক্ষরের মতো দেখায়, যেখান থেকে অ্যান্টেনাটির নামকরণ করা হয়েছে। এই বিন্যাসটি আনুভূমিক স্থাপনের জন্য প্রয়োজনীয় স্থান কমিয়ে দেয় এবং সাধারণত কেবল একটি কেন্দ্রীয় সহায়ক মাস্তুলের প্রয়োজন হয়, যা এটিকে এইচএফ যোগাযোগ, ফিল্ডে স্থাপন, রেডিও পর্যবেক্ষণ এবং এমন সব স্থাপনার জন্য আকর্ষণীয় করে তোলে যেখানে স্থান বা সহায়ক কাঠামো সীমিত।
যদিও ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা সাধারণত ৩–৩০ মেগাহার্টজ এইচএফ ব্যান্ডের সাথে সম্পর্কিত, এদের কার্যকরী ফ্রিকোয়েন্সি কোনো একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের পরিবর্তে বৈদ্যুতিক দৈর্ঘ্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। একই মৌলিক জ্যামিতিকে অন্যান্য আরএফ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ছোট-বড় করা বা পরিবর্তন করা যেতে পারে।
কাঠামো এবং কার্যপ্রণালী
একটি সাধারণ ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা প্রায় সমান দৈর্ঘ্যের দুটি পরিবাহী উপাদান নিয়ে গঠিত, যা এর শীর্ষবিন্দুতে অবস্থিত একটি ব্যালেন্সড ফিড পয়েন্টের সাথে সংযুক্ত থাকে। কেন্দ্রের ফিড পয়েন্টটি একটি মাস্তুল, টাওয়ার, ছাদের অবলম্বন বা অন্য কোনো অপরিবাহী কাঠামোর উপর স্থাপন করা হয়, এবং এর দুটি উপাদানের প্রান্তভাগ নিচে নামিয়ে ইনসুলেটর দিয়ে সুরক্ষিত করা হয়।
অ্যান্টেনা সাধারণত একটি অনুনাদী দ্বিমেরু হিসেবে ডিজাইন করা হয়। আরএফ কারেন্ট ফিড পয়েন্টের কাছে সবচেয়ে শক্তিশালী থাকে এবং খোলা প্রান্তগুলোর দিকে ধীরে ধীরে কমতে থাকে। এর দুটি উপাদান বিপরীত তাৎক্ষণিক দিকের কারেন্ট বহন করে, যা এমন তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্র তৈরি করে যা একত্রিত হয়ে অ্যান্টেনার সামগ্রিক বিকিরণ প্যাটার্ন গঠন করে।
ট্রাভেলিং-ওয়েভ অ্যান্টেনার বিপরীতে, একটি প্রচলিত রেজোনেন্ট ইনভার্টেড ভি ডাইপোল স্ট্যান্ডিং-ওয়েভ কারেন্ট ডিস্ট্রিবিউশন সমর্থন করে। তাই এর কার্যকারিতা এলিমেন্টের দৈর্ঘ্য, ফিড-পয়েন্ট ইম্পিড্যান্স, অ্যাপেক্স অ্যাঙ্গেল, কন্ডাক্টরের ব্যাস, স্থাপনের উচ্চতা এবং আশেপাশের বস্তু দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয়।
শীর্ষ কোণ এবং স্থাপন জ্যামিতি
অ্যান্টেনার দুটি বাহুর মধ্যবর্তী কোণকে শীর্ষ কোণ বা অন্তর্ভুক্ত কোণ বলা হয়। প্রচলিত ব্যবহারিক বিন্যাসে প্রায় ৯০° থেকে ১২০° কোণ ব্যবহার করা হয়, যদিও এর সর্বোত্তম মান উদ্দিষ্ট কম্পাঙ্ক, প্রতিবন্ধকতা, উপলব্ধ স্থান এবং কাঙ্ক্ষিত বিকিরণ বিন্যাসের উপর নির্ভর করে।
শীর্ষ কোণ কমালে আনুভূমিক স্থান সংকুলান কমে যায়, কিন্তু এটি অ্যান্টেনার দুটি বাহুর মধ্যেকার কাপলিংও পরিবর্তন করে দেয়। বাহু দুটি যত কাছাকাছি আসে, ফিড-পয়েন্ট ইম্পিডেন্স এবং রেজোনেন্ট ফ্রিকোয়েন্সি তত পরিবর্তিত হতে পারে এবং সর্বোচ্চ গেইন সামান্য কমে যেতে পারে।
শীর্ষবিন্দুটি সাধারণত যতটা সম্ভব উঁচুতে এবং চারপাশের পরিবাহী কাঠামো থেকে দূরে স্থাপন করা উচিত। এমন কোনো সর্বজনীন নিয়ম নেই যে এটিকে অবশ্যই এক-চতুর্থাংশ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের নিচে থাকতে হবে। বরং, প্রয়োজনীয় উচ্চতা কোণ, সঞ্চালন পদ্ধতি, উপলব্ধ অবলম্বন এবং মাটির অবস্থা অনুযায়ী স্থাপনের উচ্চতা নির্বাচন করা উচিত।
তারের প্রান্তগুলোও মাটির উপরে এবং মানুষ, ভবন, বিদ্যুৎ লাইন ও ধাতব বস্তু থেকে নিরাপদে দূরে রাখা উচিত।
কম্পাঙ্ক এবং উপাদানের দৈর্ঘ্য
অনেক ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা এমনভাবে ডিজাইন করা হয় যাতে এর মোট কন্ডাক্টরের দৈর্ঘ্য উদ্দিষ্ট অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রায় অর্ধেক হয়। বাস্তবে, এর ভৌত দৈর্ঘ্য প্রায়শই সামান্য সমন্বয় করা হয়, কারণ কন্ডাক্টরের ব্যাস, ইনসুলেশন, স্থাপনের উচ্চতা, শীর্ষবিন্দুর কোণ এবং আশেপাশের বিভিন্ন উপাদান অনুনাদী ফ্রিকোয়েন্সিকে প্রভাবিত করে।
মুক্ত স্থানের আনুমানিক তরঙ্গদৈর্ঘ্য কম্পাঙ্কের সাথে নিম্নোক্তভাবে সম্পর্কিত:
[\lambda = \frac{c}{f}]
যেখানে:
- (λ) হলো তরঙ্গদৈর্ঘ্য;
- (c) হলো আলোর গতি;
- (f) হলো কার্যকরী কম্পাঙ্ক।
এই সমীকরণটি একটি প্রাথমিক ধারণা দেয়, কিন্তু অ্যান্টেনার চূড়ান্ত মাপ সাধারণত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সিমুলেশন অথবা রিটার্ন লস এবং VSWR পরিমাপের মাধ্যমে নিশ্চিত করা উচিত।
বিকিরণ প্যাটার্ন
একটি উল্টানো V অ্যান্টেনার বিকিরণ প্যাটার্ন একটি অনুভূমিক অর্ধ-তরঙ্গ ডাইপোলের সাথে সম্পর্কিত, কিন্তু এর উপাদানগুলোকে নিচের দিকে বাঁকালে ত্রিমাত্রিক ক্ষেত্র বন্টন পরিবর্তিত হয়।
একটি সরল অনুভূমিক ডাইপোল সাধারণত তারের পার্শ্বভাগে সর্বাধিক বিকিরণ উৎপন্ন করে এবং এর প্রান্তগুলিতে গভীর শূন্যতা তৈরি করে। একটি উল্টো V-আকৃতির বিন্যাসে, নিচের দিকে ঢালু বাহুগুলি এই শূন্যতাগুলির কিছু অংশ পূরণ করে, যার ফলে আরও বিস্তৃত এবং প্রায়শই আরও অভিন্ন অ্যাজিমুথ কভারেজ তৈরি হয়।
সুতরাং অ্যান্টেনাটিকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে একমুখী হিসেবে বর্ণনা করা উচিত নয়। শীর্ষ কোণ, ভূমি থেকে উচ্চতা, মাটির বৈশিষ্ট্য এবং অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভর করে, হরাইজন্টাল প্যাটার্নটি প্রায় সর্বমুখী হতে পারে অথবা মাঝারি ব্রডসাইড ডিরেকটিভিটি বজায় রাখতে পারে।
স্থাপনের উচ্চতাও এলিভেশন প্যাটার্নের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। তুলনামূলকভাবে কম উচ্চতার একটি এইচএফ ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা শক্তিশালী উচ্চ-কোণ বিকিরণ তৈরি করতে পারে, যা নিয়ার ভার্টিক্যাল ইনসিডেন্স স্কাইওয়েভ যোগাযোগের জন্য উপযোগী হতে পারে। আরও উঁচুতে স্থাপন করলে কম টেক-অফ অ্যাঙ্গেল সমর্থন করা যায়, যা দীর্ঘ-দূরত্বের যোগাযোগের জন্য বেশি উপযুক্ত।
মেরুকরণ
একটি প্রতিসম ইনভার্টেড V অ্যান্টেনা সাধারণত প্রধানত অনুভূমিকভাবে পোলারাইজড বলে বিবেচিত হয়, কারণ এর দুটি ঢালু উপাদান থেকে উৎপন্ন অনুভূমিক কারেন্টের উপাদানগুলো একে অপরকে শক্তিশালী করে।
তবে, ঢালু বাহুগুলো উল্লম্ব ফিল্ড কম্পোনেন্টও তৈরি করে। এদের অবদান নির্ভর করে শীর্ষ কোণ, অ্যান্টেনার অভিমুখ, স্থাপনের উচ্চতা, ভূমি থেকে প্রতিফলন এবং পারিপার্শ্বিক পরিবেশের উপর। এই কারণে, একটি বাস্তব ইনস্টলেশনে প্রকৃত পোলারাইজেশন সব দিকে পুরোপুরি অনুভূমিক নাও হতে পারে।
ফিডিং এবং ইম্পিডেন্স ম্যাচিং
যেহেতু ইনভার্টেড ভি একটি ব্যালেন্সড অ্যান্টেনা, তাই এটিকে ব্যালেন্সড ট্রান্সমিশন লাইন দিয়ে ফিড করা শ্রেয়, অথবা আনব্যালেন্সড কোএক্সিয়াল কেবলের সাথে সংযোগ করার সময় একটি উপযুক্ত ব্যালুন ব্যবহার করা উচিত।
একটি ব্যালুন ফিড লাইনের কমন-মোড কারেন্ট কমাতে সাহায্য করে। সঠিক কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ ছাড়া, কোঅ্যাক্সিয়াল কেবলটি রেডিয়েটিং সিস্টেমের অংশ হয়ে যেতে পারে, যা অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্স, রেডিয়েশন প্যাটার্ন, পোলারাইজেশন এবং নয়েজ পারফরম্যান্স পরিবর্তন করে দেয়।
ইনপুট ইম্পিডেন্স নিম্নলিখিত বিষয়গুলির দ্বারা প্রভাবিত হয়:
- শীর্ষ কোণ
- উপাদানের দৈর্ঘ্য এবং ব্যাস
- ভূমি থেকে উচ্চতা
- ভূ-পরিবাহিতা
- কাছাকাছি কাঠামো
- ফিড-লাইন ব্যবস্থা
- অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি
ইনস্টলেশনের পরে, ইঞ্জিনিয়ারদের রিটার্ন লস বা VSWR পরিমাপ করা উচিত এবং প্রয়োজনে এলিমেন্টগুলো ট্রিম করা বা ম্যাচিং নেটওয়ার্ক অ্যাডজাস্ট করা উচিত।
ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনার সুবিধাগুলি
উল্টো V আকৃতির বিন্যাসটি বেশ কিছু ব্যবহারিক সুবিধা প্রদান করে:
- শুধুমাত্র একটি উঁচু কেন্দ্রীয় সাপোর্টের প্রয়োজন
- একটি সরল ডাইপোলের তুলনায় কম অনুভূমিক স্থান দখল করে।
- সহজ এবং তুলনামূলকভাবে কম খরচে নির্মাণ
- বহনযোগ্য এবং স্থায়ী স্থাপনার জন্য উপযুক্ত
- বিস্তৃত অ্যাজিমুথ কভারেজ প্রদান করে
- একক-ব্যান্ড বা বহু-ব্যান্ড অপারেশনের জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে।
- এইচএফ যোগাযোগ এবং এনভিআইএস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযোগী।
নকশার সীমাবদ্ধতা
অ্যান্টেনাটিরও বেশ কিছু সীমাবদ্ধতা রয়েছে:
- শীর্ষ কোণের সাথে ফিড-পয়েন্ট ইম্পিডেন্স পরিবর্তিত হয়।
- একটি ভালোভাবে স্থাপিত হরাইজন্টাল ডাইপোলের তুলনায় গেইন কিছুটা কম হতে পারে।
- কার্যকারিতা স্থাপনের উচ্চতা এবং মাটির অবস্থার উপর সংবেদনশীল।
- তারের নিচু প্রান্তগুলি নিরাপত্তা এবং ক্ষতির উদ্বেগ তৈরি করতে পারে।
- নিকটবর্তী ধাতব কাঠামো বিকিরণ বিন্যাসকে বিকৃত করতে পারে।
- রেজোনেন্ট সংস্করণগুলির সাধারণত সীমিত অপারেটিং ব্যান্ডউইথ থাকে।
- ফিড-লাইন রুট করার ত্রুটি কমন-মোড রেডিয়েশন তৈরি করতে পারে।
সাধারণ প্রয়োগ
ইনভার্টেড ভি অ্যান্টেনা সাধারণত নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়:
- এইচএফ রেডিও যোগাযোগ
- শর্টওয়েভ প্রেরণ এবং গ্রহণ ব্যবস্থা
- অপেশাদার রেডিও স্টেশন
- জরুরি ও মাঠ পর্যায়ের যোগাযোগ
- নিকটবর্তী উল্লম্ব আপতন আকাশ তরঙ্গ সিস্টেম
- রেডিও পর্যবেক্ষণ এবং বর্ণালী পর্যবেক্ষণ
- বহনযোগ্য যোগাযোগ স্টেশন
- অ্যান্টেনা শিক্ষা, সিমুলেশন এবং পরিমাপ পরীক্ষা
প্রকৌশলগত তাৎপর্য
উল্টো 'V' আকৃতির অ্যান্টেনাটি দেখায় যে, অ্যান্টেনার জ্যামিতিতে একটি তুলনামূলকভাবে ছোট পরিবর্তন কীভাবে ইম্পিডেন্স, পোলারাইজেশন, গেইন এবং রেডিয়েশন কভারেজকে প্রভাবিত করতে পারে।
এই সম্পর্কগুলো বোঝা শুধু তারের অ্যান্টেনা ডিজাইনের জন্যই নয়, বরং ব্রডব্যান্ড অ্যান্টেনা, হর্ন অ্যান্টেনা, অ্যান্টেনা অ্যারে, রাডার সিস্টেম এবং আরএফ পরিমাপ প্ল্যাটফর্মের উন্নয়ন ও মূল্যায়নের জন্যও দরকারি।
আরএফ এমআইএসওআরএফ টেস্টিং, কমিউনিকেশন, রাডার, অ্যান্টেনা পরিমাপ এবং সিস্টেম ইন্টিগ্রেশনের জন্য অ্যান্টেনা ও মাইক্রোওয়েভ কম্পোনেন্ট সলিউশন সরবরাহ করে। অ্যান্টেনার মৌলিক তত্ত্ব সম্পর্কে সুস্পষ্ট ধারণা ইঞ্জিনিয়ারদের উপযুক্ত পণ্য নির্বাচন করতে এবং ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ, গেইন, পোলারাইজেশন, বিমউইডথ, ভিএসডব্লিউআর ও রেডিয়েশন-প্যাটার্ন পারফরম্যান্স সঠিকভাবে মূল্যায়ন করতে সাহায্য করে।
অ্যান্টেনা সম্পর্কে আরও জানতে, অনুগ্রহ করে দেখুন:
পোস্ট করার সময়: ১৭-জুলাই-২০২৬
