পোলারাইজেশন হল অ্যান্টেনার অন্যতম মৌলিক বৈশিষ্ট্য। আমাদের প্রথমে সমতল তরঙ্গের পোলারাইজেশন বুঝতে হবে। এরপর আমরা অ্যান্টেনার পোলারাইজেশনের প্রধান ধরণগুলি নিয়ে আলোচনা করতে পারি।
রৈখিক মেরুকরণ
আমরা একটি সমতল তড়িৎ চৌম্বকীয় তরঙ্গের মেরুকরণ বুঝতে শুরু করব।
একটি সমতল তড়িৎ চৌম্বকীয় (EM) তরঙ্গের বেশ কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রথমটি হল শক্তি এক দিকে ভ্রমণ করে (দুটি লম্ব দিকে কোনও ক্ষেত্র পরিবর্তন হয় না)। দ্বিতীয়ত, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্র একে অপরের সাথে লম্ব এবং লম্ব। বৈদ্যুতিক এবং চৌম্বক ক্ষেত্র সমতল তরঙ্গ প্রচারের দিকে লম্ব। উদাহরণ হিসাবে, সমীকরণ (1) দ্বারা প্রদত্ত একটি একক-ফ্রিকোয়েন্সি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (E ক্ষেত্র) বিবেচনা করুন। তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্র +z দিকে ভ্রমণ করছে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র +x দিকে পরিচালিত হচ্ছে। চৌম্বক ক্ষেত্র +y দিকে পরিচালিত হচ্ছে।
সমীকরণ (1) এ, স্বরলিপিটি লক্ষ্য করুন: । এটি একটি একক ভেক্টর (দৈর্ঘ্যের একটি ভেক্টর), যা বলে যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বিন্দু x দিকে রয়েছে। সমতল তরঙ্গ চিত্র 1 এ চিত্রিত করা হয়েছে।
চিত্র ১। +z দিকে ভ্রমণকারী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গ্রাফিক্যাল উপস্থাপনা।
পোলারাইজেশন হলো একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের ট্রেস এবং প্রচার আকৃতি (কন্ট্যুর)। উদাহরণ হিসেবে, সমতল তরঙ্গ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সমীকরণ (1) বিবেচনা করুন। আমরা সময়ের ফাংশন হিসেবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অবস্থান (X,Y,Z) = (0,0,0) পর্যবেক্ষণ করব। এই ক্ষেত্রের প্রশস্ততা চিত্র 2-এ সময়ের বিভিন্ন ক্ষেত্রে দেখানো হয়েছে। ক্ষেত্রটি "F" ফ্রিকোয়েন্সিতে দোদুল্যমান।
চিত্র ২। বিভিন্ন সময়ে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র (X, Y, Z) = (0,0,0) পর্যবেক্ষণ করো।
উৎপত্তিস্থলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি পরিলক্ষিত হয়, প্রশস্ততায় সামনে পিছনে দোদুল্যমান। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি সর্বদা নির্দেশিত x-অক্ষ বরাবর থাকে। যেহেতু বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি একটি একক রেখা বরাবর বজায় থাকে, তাই এই ক্ষেত্রটিকে রৈখিকভাবে মেরুকৃত বলা যেতে পারে। অতিরিক্তভাবে, যদি X-অক্ষটি ভূমির সমান্তরাল হয়, তবে এই ক্ষেত্রটিকে অনুভূমিকভাবে মেরুকৃত হিসাবেও বর্ণনা করা হয়। যদি ক্ষেত্রটি Y-অক্ষ বরাবর অবস্থিত হয়, তবে তরঙ্গটি উল্লম্বভাবে মেরুকৃত বলা যেতে পারে।
রৈখিকভাবে মেরুকৃত তরঙ্গগুলিকে অনুভূমিক বা উল্লম্ব অক্ষ বরাবর নির্দেশিত করার প্রয়োজন হয় না। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র 3-এ দেখানো হয়েছে যে, একটি রেখা বরাবর একটি সীমাবদ্ধতা সহ একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তরঙ্গও রৈখিকভাবে মেরুকৃত হবে।
চিত্র ৩। একটি রৈখিক মেরুকৃত তরঙ্গের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রশস্ততা যার গতিপথ একটি কোণ।
চিত্র ৩-এর তড়িৎ ক্ষেত্রটি সমীকরণ (২) দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে। এখন তড়িৎ ক্ষেত্রের একটি x এবং y উপাদান রয়েছে। উভয় উপাদানই আকারে সমান।
সমীকরণ (2) সম্পর্কে একটি বিষয় লক্ষণীয়, তা হল দ্বিতীয় পর্যায়ে xy-উপাদান এবং ইলেকট্রনিক ক্ষেত্র। এর অর্থ হল উভয় উপাদানেরই সর্বদা একই প্রশস্ততা থাকে।
বৃত্তাকার মেরুকরণ
এখন ধরে নিই যে একটি সমতল তরঙ্গের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সমীকরণ (3) দ্বারা প্রদত্ত:
এই ক্ষেত্রে, X- এবং Y-উপাদানগুলি পর্যায়ক্রমের বাইরে 90 ডিগ্রি। যদি ক্ষেত্রটিকে আবার আগের মতো (X, Y, Z) = (0,0,0) হিসাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়, তাহলে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বনাম সময় বক্ররেখা চিত্র 4-এ নীচে দেখানো হিসাবে প্রদর্শিত হবে।
চিত্র ৪. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তি (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ ডোমেন। (3)।
চিত্র ৪-এ দেখানো বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি একটি বৃত্তের মধ্যে ঘোরে। এই ধরণের ক্ষেত্রকে বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত তরঙ্গ হিসাবে বর্ণনা করা হয়েছে। বৃত্তাকার মেরুকরণের জন্য, নিম্নলিখিত মানদণ্ডগুলি পূরণ করতে হবে:
- বৃত্তাকার মেরুকরণের জন্য মানদণ্ড
- বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দুটি লম্ব (লম্ব) উপাদান থাকতে হবে।
- বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের লম্ব উপাদানগুলির সমান প্রশস্ততা থাকতে হবে।
- চতুর্ভুজ উপাদানগুলি অবশ্যই 90 ডিগ্রি ফেজের বাইরে হতে হবে।
যদি তরঙ্গ চিত্র ৪ স্ক্রিনে ভ্রমণ করা হয়, তাহলে ক্ষেত্রের ঘূর্ণনকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীতে এবং ডান হাতে বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত (RHCP) বলা হয়। যদি ক্ষেত্রটি ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরানো হয়, তাহলে ক্ষেত্রটি বাম হাতে বৃত্তাকার মেরুকৃত (LHCP) হবে।
উপবৃত্তাকার মেরুকরণ
যদি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দুটি লম্ব উপাদান থাকে, ফেজের বাইরে 90 ডিগ্রি কিন্তু সমান মাত্রার, তাহলে ক্ষেত্রটি উপবৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত হবে। সমীকরণ (4) দ্বারা বর্ণিত +z দিকে ভ্রমণকারী একটি সমতল তরঙ্গের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র বিবেচনা করলে:
বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ভেক্টরের অগ্রভাগ যে বিন্দুতে অনুমান করবে তার অবস্থান চিত্র 5-এ দেওয়া হল
চিত্র ৫. উপবৃত্তাকার মেরুকরণ তরঙ্গ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রম্পট করুন। (৪)।
চিত্র ৫-এর ক্ষেত্রটি ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ভ্রমণ করছে, যদি পর্দার বাইরে ভ্রমণ করে তবে ডান-হাতি উপবৃত্তাকার হবে। যদি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ভেক্টর বিপরীত দিকে ঘোরে, তাহলে ক্ষেত্রটি বাম-হাতি উপবৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত হবে।
অধিকন্তু, উপবৃত্তাকার মেরুকরণ বলতে এর উৎকেন্দ্রিকতা বোঝায়। উৎকেন্দ্রিকতার সাথে প্রধান এবং ক্ষুদ্র অক্ষের প্রশস্ততার অনুপাত। উদাহরণস্বরূপ, সমীকরণ (4) থেকে তরঙ্গ উৎকেন্দ্রিকতা হল 1/0.3= 3.33। উপবৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত তরঙ্গগুলিকে প্রধান অক্ষের দিক দ্বারা আরও বর্ণনা করা হয়েছে। তরঙ্গ সমীকরণ (4) এর একটি অক্ষ রয়েছে যা মূলত x-অক্ষ নিয়ে গঠিত। মনে রাখবেন যে প্রধান অক্ষটি যে কোনও সমতল কোণে থাকতে পারে। কোণটি X, Y বা Z অক্ষের সাথে মানানসই করার প্রয়োজন নেই। পরিশেষে, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে বৃত্তাকার এবং রৈখিক মেরুকরণ উভয়ই উপবৃত্তাকার মেরুকরণের বিশেষ ক্ষেত্রে। 1.0 উৎকেন্দ্রিক উপবৃত্তাকারে মেরুকৃত তরঙ্গ হল একটি বৃত্তাকারে মেরুকৃত তরঙ্গ। অসীম উৎকেন্দ্রিকতা সহ উপবৃত্তাকারে মেরুকৃত তরঙ্গ। রৈখিকভাবে মেরুকৃত তরঙ্গ।
অ্যান্টেনা পোলারাইজেশন
এখন যেহেতু আমরা পোলারাইজড প্লেন ওয়েভ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ড সম্পর্কে সচেতন, তাই একটি অ্যান্টেনার পোলারাইজেশনকে সহজভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে।
অ্যান্টেনা পোলারাইজেশন একটি অ্যান্টেনা দূর-ক্ষেত্র মূল্যায়ন, ফলে বিকিরণিত ক্ষেত্রের মেরুকরণ। অতএব, অ্যান্টেনাগুলিকে প্রায়শই "রৈখিকভাবে মেরুকৃত" বা "ডান-হাতের বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনা" হিসাবে তালিকাভুক্ত করা হয়।
এই সহজ ধারণাটি অ্যান্টেনা যোগাযোগের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। প্রথমত, একটি অনুভূমিকভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনা একটি উল্লম্বভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনার সাথে যোগাযোগ করবে না। পারস্পরিক তাত্ত্বিকতার কারণে, অ্যান্টেনা ঠিক একইভাবে প্রেরণ এবং গ্রহণ করে। অতএব, উল্লম্বভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনা উল্লম্বভাবে মেরুকৃত ক্ষেত্রগুলি প্রেরণ এবং গ্রহণ করে। অতএব, আপনি যদি একটি উল্লম্বভাবে মেরুকৃত অনুভূমিকভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনাকে প্রেরণ করার চেষ্টা করেন, তাহলে কোনও গ্রহণযোগ্যতা থাকবে না।
সাধারণ ক্ষেত্রে, দুটি রৈখিকভাবে পোলারাইজড অ্যান্টেনা একে অপরের সাপেক্ষে একটি কোণ ( ) দ্বারা ঘোরানোর ক্ষেত্রে, এই পোলারাইজেশন অমিলের কারণে বিদ্যুৎ ক্ষতি পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টর (PLF) দ্বারা বর্ণনা করা হবে:
অতএব, যদি দুটি অ্যান্টেনার একই মেরুকরণ থাকে, তাহলে তাদের বিকিরণকারী ইলেকট্রন ক্ষেত্রের মধ্যে কোণ শূন্য হয় এবং মেরুকরণের অমিলের কারণে কোনও শক্তি ক্ষতি হয় না। যদি একটি অ্যান্টেনা উল্লম্বভাবে মেরুকরণ করা হয় এবং অন্যটি অনুভূমিকভাবে মেরুকরণ করা হয়, তাহলে কোণটি 90 ডিগ্রি হয় এবং কোনও শক্তি স্থানান্তরিত হবে না।
দ্রষ্টব্য: ফোনটি মাথার উপর দিয়ে বিভিন্ন কোণে ঘোরালে বোঝা যায় কেন মাঝে মাঝে রিসেপশন বাড়ানো যায়। সেল ফোনের অ্যান্টেনা সাধারণত রৈখিকভাবে পোলারাইজড থাকে, তাই ফোন ঘোরানোর ফলে প্রায়শই ফোনের পোলারাইজেশনের সাথে মিল পাওয়া যায়, ফলে রিসেপশন উন্নত হয়।
বৃত্তাকার মেরুকরণ অনেক অ্যান্টেনার একটি পছন্দসই বৈশিষ্ট্য। উভয় অ্যান্টেনা বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত এবং মেরুকরণের অমিলের কারণে সংকেত ক্ষতির সম্মুখীন হয় না। জিপিএস সিস্টেমে ব্যবহৃত অ্যান্টেনাগুলি ডানদিকে বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত হয়।
এবার ধরে নিন যে একটি রৈখিকভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনা বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত তরঙ্গ গ্রহণ করে। সমানভাবে, ধরে নিন যে একটি বৃত্তাকারভাবে মেরুকৃত অ্যান্টেনা বৃত্তাকারে মেরুকৃত তরঙ্গ গ্রহণ করার চেষ্টা করে। এর ফলে মেরুকরণের ক্ষতির কারণ কী?
মনে রাখবেন যে বৃত্তাকার মেরুকরণ আসলে দুটি অরথোগোনাল রৈখিক মেরুকৃত তরঙ্গ, ফেজের বাইরে 90 ডিগ্রি। অতএব, একটি রৈখিক মেরুকৃত (LP) অ্যান্টেনা কেবল বৃত্তাকার মেরুকৃত (CP) তরঙ্গ ফেজ উপাদান গ্রহণ করবে। অতএব, LP অ্যান্টেনার পোলারাইজেশন অসামঞ্জস্য ক্ষতি 0.5 (-3dB) হবে। LP অ্যান্টেনা যে কোণেই ঘোরানো হোক না কেন এটি সত্য। অতএব:
পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টরকে কখনও কখনও পোলারাইজেশন এফিসিয়েন্সি, অ্যান্টেনা মিসমেচ ফ্যাক্টর, অথবা অ্যান্টেনা রিসেপশন ফ্যাক্টর বলা হয়। এই সমস্ত নাম একই ধারণাকে নির্দেশ করে।
পোস্টের সময়: ডিসেম্বর-২২-২০২৩
