একটি অ্যান্টেনার গ্রহণ ক্ষমতা গণনা করার জন্য একটি দরকারী প্যারামিটার হলকার্যকর এলাকাঅথবাকার্যকরী অ্যাপারচারধরে নিন যে, রিসিভ অ্যান্টেনার পোলারাইজেশনের সাথে একই পোলারাইজেশনযুক্ত একটি সমতল তরঙ্গ অ্যান্টেনাটির উপর আপতিত হচ্ছে। আরও ধরে নিন যে, তরঙ্গটি অ্যান্টেনার সর্বাধিক বিকিরণের দিকে (যে দিক থেকে সর্বাধিক শক্তি গৃহীত হবে) অ্যান্টেনার দিকে অগ্রসর হচ্ছে।
তারপরকার্যকরী অ্যাপারচারপ্যারামিটারটি বর্ণনা করে যে একটি প্রদত্ত সমতল তরঙ্গ থেকে কী পরিমাণ শক্তি আহরণ করা হয়। ধরা যাকpসমতল তরঙ্গের শক্তি ঘনত্ব (W/m^2 এককে) হোক। যদিপি_টিএটি অ্যান্টেনার রিসিভারের জন্য অ্যান্টেনার টার্মিনালে উপলব্ধ ক্ষমতা (ওয়াটে) নির্দেশ করে, তাহলে:
সুতরাং, কার্যকরী ক্ষেত্রফলটি সহজভাবে বোঝায় যে সমতল তরঙ্গ থেকে কী পরিমাণ শক্তি গ্রহণ করা হয় এবং অ্যান্টেনা দ্বারা সরবরাহ করা হয়। এই ক্ষেত্রফলটি অ্যান্টেনার অন্তর্নিহিত ক্ষতিগুলো (ওহমিক ক্ষতি, ডাইইলেকট্রিক ক্ষতি, ইত্যাদি) বিবেচনা করে।
যেকোনো অ্যান্টেনার সর্বোচ্চ গেইন (G)-এর সাপেক্ষে কার্যকরী অ্যাপারচারের সাধারণ সম্পর্কটি হলো:
একটি নির্দিষ্ট কার্যকরী অ্যাপারচারযুক্ত জ্ঞাত অ্যান্টেনার সাথে তুলনা করে, অথবা পরিমাপকৃত গেইন এবং উপরের সমীকরণটি ব্যবহার করে গণনার মাধ্যমে প্রকৃত অ্যান্টেনার কার্যকরী অ্যাপারচার বা কার্যকরী ক্ষেত্রফল পরিমাপ করা যেতে পারে।
একটি সমতল তরঙ্গ থেকে প্রাপ্ত শক্তি গণনা করার জন্য কার্যকরী অ্যাপারচার একটি দরকারি ধারণা হবে। এর প্রয়োগ দেখতে, ফ্রিস ট্রান্সমিশন সূত্রের উপর পরবর্তী বিভাগে যান।
ফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণ
এই পৃষ্ঠায় আমরা অ্যান্টেনা তত্ত্বের অন্যতম মৌলিক একটি সমীকরণ উপস্থাপন করছি, যা হলোফ্রিস সংক্রমণ সমীকরণফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণটি একটি অ্যান্টেনা (গেইন সহ) থেকে প্রাপ্ত শক্তি গণনা করতে ব্যবহৃত হয়।G1), যখন অন্য একটি অ্যান্টেনা থেকে (গেইন সহ) প্রেরণ করা হয়G2), দূরত্বে পৃথকRএবং ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিচালিত হচ্ছেfঅথবা তরঙ্গদৈর্ঘ্য ল্যামডা। এই পৃষ্ঠাটি কয়েকবার পড়া এবং সম্পূর্ণরূপে বোঝা উচিত।
ফ্রিস ট্রান্সমিশন সূত্রের ডেরিভেশন
ফ্রিস সমীকরণের প্রতিপাদন শুরু করার জন্য, মুক্ত স্থানে (কাছে কোনো বাধা নেই) একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে অবস্থিত দুটি অ্যান্টেনা বিবেচনা করুন।R:
ধরে নিন যে ট্রান্সমিট অ্যান্টেনাটিতে মোট ( ) ওয়াট শক্তি সরবরাহ করা হয়। আপাতত, ধরে নিন যে ট্রান্সমিট অ্যান্টেনাটি সর্বদিকগামী, শক্তি ক্ষয়হীন, এবং রিসিভ অ্যান্টেনাটি ট্রান্সমিট অ্যান্টেনার ফার ফিল্ডে অবস্থিত। তাহলে শক্তি ঘনত্বpরিসিভ অ্যান্টেনার উপর একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে আপতিত সমতল তরঙ্গের (ওয়াট প্রতি বর্গ মিটারে)Rট্রান্সমিট অ্যান্টেনা থেকে প্রাপ্ত মানটি হলো:
চিত্র ১. প্রেরণ (Tx) এবং গ্রহণ (Rx) অ্যান্টেনা যা দ্বারা পৃথক করা হয়েছেR.
যদি ট্রান্সমিট অ্যান্টেনার, রিসিভ অ্যান্টেনার দিকে, ( ) দ্বারা প্রদত্ত অ্যান্টেনা গেইন থাকে, তাহলে উপরের পাওয়ার ডেনসিটি সমীকরণটি হবে:
গেইন টার্মটি একটি বাস্তব অ্যান্টেনার দিকনির্দেশনা এবং লস বিবেচনা করে। এখন ধরে নিন যে রিসিভ অ্যান্টেনার একটি কার্যকরী অ্যাপারচার রয়েছে যা নিম্নরূপ:( )তাহলে এই অ্যান্টেনা ( ) দ্বারা প্রাপ্ত ক্ষমতা নিম্নরূপ:
যেহেতু যেকোনো অ্যান্টেনার কার্যকরী অ্যাপারচারকে এভাবেও প্রকাশ করা যায়:
ফলস্বরূপ প্রাপ্ত শক্তিকে নিম্নরূপে লেখা যেতে পারে:
সমীকরণ ১
এটি ফ্রিস ট্রান্সমিশন ফর্মুলা নামে পরিচিত। এটি মুক্ত স্থানের পথক্ষয়, অ্যান্টেনার গেইন এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে প্রাপ্ত ও প্রেরিত শক্তির সাথে সম্পর্কিত করে। এটি অ্যান্টেনা তত্ত্বের অন্যতম মৌলিক সমীকরণ এবং এটি (এবং এর উপরের প্রতিপাদনটিও) মনে রাখা উচিত।
ফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণের আরেকটি দরকারী রূপ সমীকরণ [2]-এ দেওয়া হয়েছে। যেহেতু তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং কম্পাঙ্ক f আলোর গতি c দ্বারা সম্পর্কিত (কম্পাঙ্ক পৃষ্ঠার ভূমিকা দেখুন), তাই কম্পাঙ্কের সাপেক্ষে ফ্রিস ট্রান্সমিশন সূত্রটি হলো:
সমীকরণ২
সমীকরণ [2] দেখায় যে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে বেশি শক্তি নষ্ট হয়। এটি ফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণের একটি মৌলিক ফলাফল। এর মানে হল যে নির্দিষ্ট গেইন সহ অ্যান্টেনার জন্য, শক্তি স্থানান্তর নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে সর্বোচ্চ হবে। প্রাপ্ত শক্তি এবং প্রেরিত শক্তির মধ্যে পার্থক্য পাথ লস নামে পরিচিত। অন্যভাবে বললে, ফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণ বলে যে উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সির জন্য পাথ লস বেশি হয়। ফ্রিস ট্রান্সমিশন ফর্মুলার এই ফলাফলের গুরুত্বকে অতিশয়োক্তি করা যাবে না। এই কারণেই মোবাইল ফোন সাধারণত 2 GHz এর কম ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সিতে আরও ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রাম উপলব্ধ থাকতে পারে, কিন্তু সংশ্লিষ্ট পাথ লস উন্নত মানের রিসেপশন সক্ষম করবে না। ফ্রিস ট্রান্সমিশন সমীকরণের আরও একটি পরিণতি হিসাবে, ধরুন আপনাকে 60 GHz অ্যান্টেনা সম্পর্কে জিজ্ঞাসা করা হয়েছে। এই ফ্রিকোয়েন্সিটি খুব বেশি হওয়ায়, আপনি বলতে পারেন যে দীর্ঘ পরিসরের যোগাযোগের জন্য পাথ লস খুব বেশি হবে - এবং আপনি একেবারে সঠিক। খুব উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে (60 GHz কে কখনও কখনও mm (মিলিমিটার ওয়েভ) অঞ্চল বলা হয়), পাথ লস খুব বেশি, তাই শুধুমাত্র পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট যোগাযোগ সম্ভব। এটি ঘটে যখন রিসিভার এবং ট্রান্সমিটার একই ঘরে থাকে এবং একে অপরের মুখোমুখি থাকে। ফ্রিস ট্রান্সমিশন ফর্মুলার আরও একটি অনুসিদ্ধান্ত হিসাবে, আপনি কি মনে করেন মোবাইল ফোন অপারেটররা নতুন LTE (4G) ব্যান্ড নিয়ে খুশি, যা 700MHz-এ কাজ করে? উত্তরটি হলো হ্যাঁ: এটি অ্যান্টেনাগুলো ঐতিহ্যগতভাবে যে ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে তার চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সি, কিন্তু সমীকরণ [2] থেকে আমরা লক্ষ্য করি যে, এর ফলে পাথ লসও কম হবে। তাই, তারা এই ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রাম দিয়ে "আরও বেশি এলাকা কভার করতে" পারবে, এবং ভেরাইজন ওয়্যারলেসের একজন নির্বাহী সম্প্রতি ঠিক এই কারণেই এটিকে "উচ্চ মানের স্পেকট্রাম" বলেছেন। পার্শ্ব মন্তব্য: অন্যদিকে, সেল ফোন নির্মাতাদের একটি কমপ্যাক্ট ডিভাইসে আরও বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি অ্যান্টেনা স্থাপন করতে হবে (কম ফ্রিকোয়েন্সি = বড় তরঙ্গদৈর্ঘ্য), তাই অ্যান্টেনা ডিজাইনারের কাজটি আরও কিছুটা জটিল হয়ে উঠেছে!
অবশেষে, যদি অ্যান্টেনাগুলি পোলারাইজেশন ম্যাচড না হয়, তবে এই অমিলের যথাযথ হিসাব রাখার জন্য উপরের প্রাপ্ত শক্তিকে পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টর (PLF) দ্বারা গুণ করা যেতে পারে। উপরের সমীকরণ [2] পরিবর্তন করে একটি সাধারণীকৃত ফ্রিস ট্রান্সমিশন সূত্র তৈরি করা যেতে পারে, যেখানে পোলারাইজেশন অমিল অন্তর্ভুক্ত থাকে:
সমীকরণ৩
পোস্ট করার সময়: ০৮-জানুয়ারি-২০২৪

