পোলারাইজেশন হলো অ্যান্টেনার অন্যতম মৌলিক বৈশিষ্ট্য। প্রথমে আমাদের সমতল তরঙ্গের পোলারাইজেশন বুঝতে হবে। এরপর আমরা অ্যান্টেনা পোলারাইজেশনের প্রধান প্রকারভেদগুলো নিয়ে আলোচনা করতে পারব।
রৈখিক মেরুকরণ
আমরা একটি সমতল তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের মেরুকরণ বুঝতে শুরু করব।
একটি সমতল তড়িৎচুম্বকীয় (EM) তরঙ্গের কয়েকটি বৈশিষ্ট্য রয়েছে। প্রথমত, শক্তি এক দিকে সঞ্চালিত হয় (দুটি লম্ব দিকে ক্ষেত্রের কোনো পরিবর্তন হয় না)। দ্বিতীয়ত, তড়িৎ ক্ষেত্র এবং চৌম্বক ক্ষেত্র পরস্পরের উপর লম্ব এবং পরস্পরের উপর লম্ব। তড়িৎ এবং চৌম্বক ক্ষেত্র সমতল তরঙ্গ সঞ্চালনের দিকের সাথে লম্ব। উদাহরণস্বরূপ, সমীকরণ (1) দ্বারা প্রদত্ত একটি একক-কম্পাঙ্কের তড়িৎ ক্ষেত্র (E ক্ষেত্র) বিবেচনা করুন। তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রটি +z দিকে সঞ্চালিত হচ্ছে। তড়িৎ ক্ষেত্রটি +x দিকে অভিমুখী। চৌম্বক ক্ষেত্রটি +y দিকে।
সমীকরণ (1) এ, এই প্রতীকটি লক্ষ্য করুন: । এটি একটি একক ভেক্টর (দৈর্ঘ্যের একটি ভেক্টর), যা বলে যে তড়িৎ ক্ষেত্রের বিন্দুটি x দিকে রয়েছে। সমতল তরঙ্গটি চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র ১. +z দিকে সঞ্চালিত তড়িৎ ক্ষেত্রের লেখচিত্রীয় উপস্থাপনা।
পোলারাইজেশন হল একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গতিপথ এবং প্রসারণের আকৃতি (কন্টুর)। উদাহরণস্বরূপ, সমতল তরঙ্গ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সমীকরণ (1) বিবেচনা করুন। আমরা সময়ের ফাংশন হিসাবে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অবস্থান (X,Y,Z) = (0,0,0) পর্যবেক্ষণ করব। এই ক্ষেত্রের বিস্তার চিত্র 2-এ বিভিন্ন সময়ে প্লট করা হয়েছে। ক্ষেত্রটি "F" কম্পাঙ্কে স্পন্দিত হচ্ছে।
চিত্র ২। বিভিন্ন সময়ে তড়িৎ ক্ষেত্র (X, Y, Z) = (0,0,0) পর্যবেক্ষণ করুন।
মূলবিন্দুতে তড়িৎ ক্ষেত্রটি পর্যবেক্ষণ করা হয়, যার বিস্তার সামনে-পিছনে দোল খায়। তড়িৎ ক্ষেত্রটি সর্বদা নির্দেশিত x-অক্ষ বরাবর থাকে। যেহেতু তড়িৎ ক্ষেত্রটি একটি সরলরেখা বরাবর বজায় থাকে, তাই এই ক্ষেত্রটিকে রৈখিকভাবে পোলারাইজড বলা যেতে পারে। এছাড়াও, যদি x-অক্ষ ভূমির সমান্তরাল হয়, তবে এই ক্ষেত্রটিকে আনুভূমিকভাবে পোলারাইজড হিসেবেও বর্ণনা করা হয়। যদি ক্ষেত্রটি Y-অক্ষ বরাবর থাকে, তবে তরঙ্গটিকে উল্লম্বভাবে পোলারাইজড বলা যেতে পারে।
রৈখিকভাবে পোলারাইজড তরঙ্গকে কোনো অনুভূমিক বা উল্লম্ব অক্ষ বরাবর অভিমুখী হওয়ার প্রয়োজন নেই। উদাহরণস্বরূপ, চিত্র ৩-এ দেখানো অনুযায়ী একটি রেখা বরাবর সীমাবদ্ধ একটি তড়িৎ ক্ষেত্রের তরঙ্গও রৈখিকভাবে পোলারাইজড হবে।
চিত্র ৩. একটি রৈখিকভাবে পোলারায়িত তরঙ্গের তড়িৎ ক্ষেত্রের বিস্তার, যার গতিপথ একটি কোণ।
চিত্র 3 এর তড়িৎ ক্ষেত্রকে সমীকরণ (2) দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে। এখন তড়িৎ ক্ষেত্রের একটি x এবং y উপাংশ রয়েছে। উভয় উপাংশই আকারে সমান।
সমীকরণ (2) সম্পর্কে একটি বিষয় লক্ষণীয় তা হল দ্বিতীয় পর্যায়ে xy-উপাদান এবং ইলেকট্রনিক ক্ষেত্র। এর মানে হল যে উভয় উপাদানের বিস্তার সর্বদা একই থাকে।
বৃত্তাকার মেরুকরণ
এখন ধরে নিন যে একটি সমতল তরঙ্গের বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সমীকরণ (3) দ্বারা দেওয়া হয়েছে:
এক্ষেত্রে, X- এবং Y-উপাদানগুলো ৯০ ডিগ্রি দশা বিচ্যুত। যদি ক্ষেত্রটিকে আগের মতো আবার (X, Y, Z) = (0,0,0) হিসেবে পর্যবেক্ষণ করা হয়, তবে তড়িৎ ক্ষেত্র বনাম সময়ের লেখচিত্রটি নিচে চিত্র ৪-এ দেখানো রূপের মতো দেখাবে।
চিত্র 4. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রাবল্য (X, Y, Z) = (0,0,0) EQ ডোমেন। (3)।
চিত্র ৪-এ তড়িৎ ক্ষেত্রটি একটি বৃত্তাকার পথে আবর্তন করে। এই ধরনের ক্ষেত্রকে বৃত্তীয়ভাবে পোলারায়িত তরঙ্গ বলা হয়। বৃত্তীয় পোলারায়নের জন্য নিম্নলিখিত শর্তগুলো অবশ্যই পূরণ করতে হবে:
- বৃত্তাকার পোলারাইজেশনের জন্য মান
- তড়িৎ ক্ষেত্রের অবশ্যই দুটি লম্ব উপাংশ থাকতে হবে।
- তড়িৎ ক্ষেত্রের লম্ব উপাংশগুলোর বিস্তার অবশ্যই সমান হতে হবে।
- কোয়াড্রেচার উপাদানগুলো অবশ্যই ৯০ ডিগ্রি দশা-বিপরীত হতে হবে।
ওয়েভ ফিগার ৪ স্ক্রিনে ভ্রমণ করার সময়, ফিল্ডের ঘূর্ণনকে ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে এবং ডান-হাতি বৃত্তাকার পোলারাইজড (RHCP) বলা হয়। যদি ফিল্ডটি ঘড়ির কাঁটার দিকে ঘোরানো হয়, তবে ফিল্ডটি বাম-হাতি বৃত্তাকার পোলারাইজেশন (LHCP) হবে।
উপবৃত্তাকার মেরুকরণ
যদি তড়িৎ ক্ষেত্রের দুটি লম্ব উপাংশ থাকে, যা 90 ডিগ্রি দশা বিচ্যুত কিন্তু সমান মানের হয়, তবে ক্ষেত্রটি উপবৃত্তীয়ভাবে পোলারাইজড হবে। +z দিকে ভ্রমণকারী একটি সমতল তরঙ্গের তড়িৎ ক্ষেত্র বিবেচনা করে, যা সমীকরণ (4) দ্বারা বর্ণিত:
যে বিন্দুতে তড়িৎ ক্ষেত্র ভেক্টরের শীর্ষবিন্দুটি অবস্থান করবে, তার সঞ্চারপথ চিত্র ৫-এ দেখানো হয়েছে।
চিত্র 5. প্রম্পট উপবৃত্তাকার পোলারায়ন তরঙ্গ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। (4)।
চিত্র ৫-এর ক্ষেত্রটি, যা ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে ঘুরছে, পর্দার বাইরে গেলে ডান-হাতি উপবৃত্তাকার হবে। যদি তড়িৎ ক্ষেত্র ভেক্টরটি বিপরীত দিকে ঘোরে, তবে ক্ষেত্রটি বাম-হাতি উপবৃত্তাকারে পোলারাইজড হবে।
অধিকন্তু, উপবৃত্তীয় পোলারায়ন বলতে এর উৎকেন্দ্রিকতাকে বোঝায়। উৎকেন্দ্রিকতা এবং প্রধান ও গৌণ অক্ষের বিস্তারের অনুপাত। উদাহরণস্বরূপ, সমীকরণ (4) থেকে তরঙ্গ উৎকেন্দ্রিকতা হল 1/0.3= 3.33। উপবৃত্তীয়ভাবে পোলারায়িত তরঙ্গকে প্রধান অক্ষের দিক দ্বারা আরও বর্ণনা করা হয়। তরঙ্গ সমীকরণ (4)-এর একটি অক্ষ রয়েছে যা প্রাথমিকভাবে x-অক্ষ নিয়ে গঠিত। উল্লেখ্য যে প্রধান অক্ষ যেকোনো সমতল কোণে থাকতে পারে। কোণটিকে X, Y বা Z অক্ষের সাথে খাপ খাওয়ানোর প্রয়োজন নেই। পরিশেষে, এটি মনে রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে বৃত্তীয় এবং রৈখিক উভয় পোলারায়নই উপবৃত্তীয় পোলারায়নের বিশেষ ক্ষেত্র। 1.0 উৎকেন্দ্রিক উপবৃত্তীয়ভাবে পোলারায়িত তরঙ্গ হল একটি বৃত্তীয়ভাবে পোলারায়িত তরঙ্গ। অসীম উৎকেন্দ্রিকতা সহ উপবৃত্তীয়ভাবে পোলারায়িত তরঙ্গ। রৈখিকভাবে পোলারায়িত তরঙ্গ।
অ্যান্টেনা পোলারাইজেশন
এখন যেহেতু আমরা পোলারাইজড সমতল তরঙ্গ তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্র সম্পর্কে অবগত, তাই একটি অ্যান্টেনার পোলারাইজেশন সহজেই সংজ্ঞায়িত করা যায়।
অ্যান্টেনা পোলারাইজেশন হলো একটি অ্যান্টেনার দূর-ক্ষেত্রের মূল্যায়ন, যা এর ফলে বিকিরিত ক্ষেত্রের পোলারাইজেশন নির্ধারণ করে। এই কারণে, অ্যান্টেনাগুলোকে প্রায়শই 'রৈখিকভাবে পোলারাইজড' বা 'ডান-হাতি বৃত্তাকারভাবে পোলারাইজড অ্যান্টেনা' হিসেবে তালিকাভুক্ত করা হয়।
অ্যান্টেনা যোগাযোগের জন্য এই সহজ ধারণাটি গুরুত্বপূর্ণ। প্রথমত, একটি হরাইজন্টালি পোলারাইজড অ্যান্টেনা একটি ভার্টিক্যালি পোলারাইজড অ্যান্টেনার সাথে যোগাযোগ করবে না। পারস্পরিকতা উপপাদ্য অনুসারে, অ্যান্টেনা ঠিক একই উপায়ে প্রেরণ এবং গ্রহণ করে। সুতরাং, ভার্টিক্যালি পোলারাইজড অ্যান্টেনা ভার্টিক্যালি পোলারাইজড ফিল্ড প্রেরণ এবং গ্রহণ করে। তাই, যদি আপনি একটি ভার্টিক্যালি পোলারাইজড অ্যান্টেনার মাধ্যমে একটি হরাইজন্টালি পোলারাইজড অ্যান্টেনা প্রেরণের চেষ্টা করেন, তবে কোনো সংকেত গৃহীত হবে না।
সাধারণ ক্ষেত্রে, একে অপরের সাপেক্ষে একটি কোণে ( ) ঘোরানো দুটি রৈখিকভাবে পোলারাইজড অ্যান্টেনার জন্য, এই পোলারাইজেশন অমিলের কারণে শক্তি ক্ষয়কে পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টর (PLF) দ্বারা বর্ণনা করা হবে:
সুতরাং, যদি দুটি অ্যান্টেনার পোলারাইজেশন একই হয়, তবে তাদের বিকিরণকারী ইলেকট্রন ক্ষেত্রগুলির মধ্যবর্তী কোণ শূন্য হয় এবং পোলারাইজেশন অমিলের কারণে কোনো শক্তি ক্ষয় হয় না। যদি একটি অ্যান্টেনা উল্লম্বভাবে পোলারাইজড এবং অন্যটি অনুভূমিকভাবে পোলারাইজড হয়, তবে কোণটি ৯০ ডিগ্রি হয় এবং কোনো শক্তি স্থানান্তরিত হবে না।
দ্রষ্টব্য: ফোনটিকে মাথার উপর বিভিন্ন কোণে ঘোরালে বোঝা যায় কেন কখনও কখনও রিসেপশন বেড়ে যায়। সেল ফোনের অ্যান্টেনা সাধারণত লিনিয়ারলি পোলারাইজড হয়, তাই ফোনটি ঘোরালে প্রায়শই এর পোলারাইজেশন মিলে যায়, ফলে রিসেপশন উন্নত হয়।
বৃত্তাকার পোলারাইজেশন অনেক অ্যান্টেনার একটি কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য। উভয় অ্যান্টেনা বৃত্তাকারভাবে পোলারাইজড এবং পোলারাইজেশন অমিলের কারণে সংকেত হ্রাসের সমস্যায় ভোগে না। জিপিএস সিস্টেমে ব্যবহৃত অ্যান্টেনাগুলো ডান-হাতি বৃত্তাকারভাবে পোলারাইজড হয়।
এখন ধরে নিন যে একটি রৈখিকভাবে পোলারাইজড অ্যান্টেনা বৃত্তীয়ভাবে পোলারাইজড তরঙ্গ গ্রহণ করে। একইভাবে, ধরে নিন যে একটি বৃত্তীয়ভাবে পোলারাইজড অ্যান্টেনা রৈখিকভাবে পোলারাইজড তরঙ্গ গ্রহণ করার চেষ্টা করে। এর ফলে পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টর কত হবে?
স্মরণ করুন যে, বৃত্তাকার পোলারাইজেশন আসলে দুটি লম্ব রৈখিক পোলারাইজড তরঙ্গ, যা ৯০ ডিগ্রি দশা-বিপরীত। অতএব, একটি রৈখিক পোলারাইজড (LP) অ্যান্টেনা শুধুমাত্র বৃত্তাকার পোলারাইজড (CP) তরঙ্গের দশা উপাদানটি গ্রহণ করবে। সুতরাং, LP অ্যান্টেনাটির পোলারাইজেশন অমিলজনিত ক্ষতি হবে ০.৫ (-৩dB)। LP অ্যান্টেনাটিকে যে কোণেই ঘোরানো হোক না কেন, এটি সত্য। অতএব:
পোলারাইজেশন লস ফ্যাক্টরকে কখনও কখনও পোলারাইজেশন এফিসিয়েন্সি, অ্যান্টেনা মিসম্যাচ ফ্যাক্টর বা অ্যান্টেনা রিসেপশন ফ্যাক্টর বলা হয়। এই সব নাম একই ধারণাকে বোঝায়।
পোস্ট করার সময়: ২২-১২-২০২৩
