মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিডিং পদ্ধতি: প্রকারভেদ এবং নির্বাচন

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিড বলতে কী বোঝায়?

একটি ফিড আরএফ উৎস বা রিসিভারকে রেডিয়েটিং প্যাচের সাথে সংযুক্ত করে এবং একই সাথে সিস্টেম ইম্পিডেন্সকে অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিডেন্সে রূপান্তরিত করে। একটি বাস্তব নকশায়, ফিডটি একটি পৃথক অংশ না হয়ে অ্যান্টেনারই একটি অংশ। এর জ্যামিতিক গঠন কারেন্ট ডিস্ট্রিবিউশন, রেজোনেন্ট ফ্রিকোয়েন্সি, রিটার্ন লস, ব্যবহারযোগ্য ব্যান্ডউইথ এবং অবাঞ্ছিত বিকিরণকে পরিবর্তন করে।

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিডগুলোকে সাধারণত ডাইরেক্ট-কন্টাক্ট পদ্ধতি এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক্যালি কাপলড পদ্ধতিতে ভাগ করা হয়। মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং কোঅক্সিয়াল প্রোব ফিডগুলো প্যাচের সাথে সরাসরি বৈদ্যুতিক সংযোগ স্থাপন করে। অ্যাপারচার-কাপলড এবং প্রক্সিমিটি-কাপলড ফিডগুলো ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কাপলিংয়ের মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তর করে এবং সাধারণত একাধিক সাবস্ট্রেট লেয়ার ব্যবহার করে।

চারটি প্রধান মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিডিং পদ্ধতি

১. মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ফিড

মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ফিড পদ্ধতিতে, একটি প্রিন্টেড ট্রান্সমিশন লাইন সরাসরি প্যাচের সাথে সংযুক্ত থাকে। লাইন এবং প্যাচ একই সাবস্ট্রেটে একটিমাত্র পিসিবি প্রক্রিয়ায় তৈরি করা যায়, যা এই পদ্ধতিটিকে সহজ, স্বল্প-উচ্চতার এবং স্বল্প-ব্যয়ী উৎপাদন ও বহুবিধ প্রিন্টেড অ্যারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।

ফিড-লাইনের প্রস্থ পরিবর্তন করে, একটি ইনসেট ব্যবহার করে, একটি কোয়ার্টার-ওয়েভ ট্রান্সফরমার যোগ করে অথবা লাইন ও প্যাচের সংযোগস্থল অপ্টিমাইজ করার মাধ্যমে ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং সামঞ্জস্য করা যায়। এর প্রধান সীমাবদ্ধতা হলো ফিড লাইন থেকেও বিকিরণ নির্গত হয়। এই অপ্রয়োজনীয় বিকিরণ ক্রস-পোলারাইজেশন এবং রেডিয়েশন প্যাটার্নকে প্রভাবিত করতে পারে, বিশেষ করে যখন সাবস্ট্রেট তুলনামূলকভাবে পুরু হয় অথবা ফিড নেটওয়ার্ক দীর্ঘ হয়।

২. সমাক্ষীয় প্রোব ফিড

একটি কোঅ্যাক্সিয়াল প্রোব ফিড গ্রাউন্ড প্লেন এবং সাবস্ট্রেটের মধ্য দিয়ে যায়। কোঅ্যাক্সিয়াল বাইরের কন্ডাক্টরটি গ্রাউন্ড প্লেনের সাথে সংযুক্ত থাকে, আর ভেতরের কন্ডাক্টরটি প্যাচের সাথে সংযুক্ত থাকে। প্রোবের অবস্থান পরিবর্তনের মাধ্যমে রেডিয়েটিং সারফেসে ফিড লাইন প্রিন্ট না করেই কাঙ্ক্ষিত ইনপুট রেজিস্ট্যান্স নির্বাচন করার একটি সুবিধাজনক উপায় পাওয়া যায়।

এই পদ্ধতিটি নমনীয় ফিড-পয়েন্ট স্থাপন এবং সাধারণত কম ফিড-লাইন রেডিয়েশন প্রদান করে, কিন্তু এর জন্য ড্রিলিং এবং একটি নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক সংযোগ প্রয়োজন। একটি দীর্ঘ প্রোব ইন্ডাকট্যান্স তৈরি করে, তাই বৈদ্যুতিকভাবে পুরু সাবস্ট্রেটে বা উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে এর কার্যক্ষমতা হ্রাস পেতে পারে। অতএব, চূড়ান্ত মডেলে কানেক্টরের জ্যামিতি, সোল্ডারের পরিমাণ এবং উৎপাদন সহনশীলতা অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।

৩. অ্যাপারচার-কাপলড ফিড

অ্যাপারচার-কাপলড ফিড পদ্ধতিতে ট্রান্সমিশন লাইনকে একটি গ্রাউন্ড প্লেনের নিচে এবং প্যাচটিকে এর উপরে স্থাপন করা হয়। শক্তি গ্রাউন্ড প্লেনের একটি স্লটের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। যেহেতু গ্রাউন্ড প্লেনটি ফিড নেটওয়ার্ককে রেডিয়েটিং প্যাচ থেকে পৃথক করে, তাই এই ব্যবস্থাটি ফিড ও রেডিয়েটরের মধ্যে ভালো আইসোলেশন প্রদান করে এবং ফিডের অবাঞ্ছিত বিকিরণ কমাতে পারে।

স্লটের মাত্রা, স্লটের অবস্থান, ফিড-লাইন স্টাব, সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব এবং ডাইইলেকট্রিক কনস্ট্যান্ট—এই সবগুলোই কাপলিং এবং ম্যাচিংকে প্রভাবিত করে। অ্যাপারচার কাপলিং অনেক ডাইরেক্ট ফিডের চেয়েও বেশি ব্যান্ডউইথ সমর্থন করতে পারে, কিন্তু এর জন্য একটি মাল্টিলেয়ার কাঠামো এবং লাইন, স্লট ও প্যাচের মধ্যে সঠিক অ্যালাইনমেন্ট প্রয়োজন।

৪. নৈকট্য-সংযুক্ত ফিড

প্রক্সিমিটি-কাপলড ফিড, যা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক্যালি কাপলড ফিড নামেও পরিচিত, এতে মাইক্রোস্ট্রিপ লাইনটি প্যাচের নিচে স্থাপন করা হয় এবং একটি ডাইইলেকট্রিক স্তর দ্বারা এটি থেকে পৃথক রাখা হয়। লাইনটি প্যাচের একটি অংশের উপর দিয়ে যায় এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের মাধ্যমে শক্তি স্থানান্তরিত হয়। এতে কোনো সরাসরি বৈদ্যুতিক সংযোগ থাকে না এবং গ্রাউন্ড প্লেনে কোনো স্লটও থাকে না।

ওভারল্যাপের দৈর্ঘ্য, লাইনের অবস্থান, সাবস্ট্রেটের বৈশিষ্ট্য এবং স্তরের পুরুত্ব কাপলিং নিয়ন্ত্রণ করে। এই পদ্ধতিটি বিস্তৃত ইম্পিডেন্স ব্যান্ডউইথ এবং কম স্পিউরিয়াস রেডিয়েশন প্রদান করতে পারে, কিন্তু দ্বি-স্তরীয় কাঠামোটি আরও পুরু এবং অ্যালাইনমেন্ট ও বন্ডিং টলারেন্সের প্রতি অধিক সংবেদনশীল।

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিডিং পদ্ধতির তুলনা

খাওয়ানোর পদ্ধতি	সাধারণ ব্যান্ডউইথ সম্ভাবনা	ফ্যাব্রিকেশন	ফিড বিকিরণ / বিচ্ছিন্নতা	সবচেয়ে উপযুক্ত
মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন	সংকীর্ণ থেকে মাঝারি	সরল, একক-স্তর পিসিবি	আরও ফিড-লাইন বিকিরণ	স্বল্প-প্রোফাইল, স্বল্প-খরচের মুদ্রিত ডিজাইন এবং অ্যারে
কোঅক্সিয়াল প্রোব	সংকীর্ণ থেকে মাঝারি	ড্রিলিং এবং উল্লম্ব সংযোগ	কম ফিড-লাইন বিকিরণ	নমনীয় একক-উপাদান ফিড-পয়েন্ট টিউনিং
অ্যাপারচার-কাপলড	মাঝারি থেকে প্রশস্ত	স্লট অ্যালাইনমেন্ট সহ মাল্টিলেয়ার	ভালো খাদ্য পৃথকীকরণ	বিচ্ছিন্নতা এবং বৃহত্তর ব্যান্ডউইথের প্রয়োজন এমন ডিজাইন
নৈকট্য-সংযুক্ত	প্রশস্ত	ওভারল্যাপ অ্যালাইনমেন্ট সহ মাল্টিলেয়ার	কম অপ্রয়োজনীয় বিকিরণ	ব্রডব্যান্ড ডিজাইন যেখানে অতিরিক্ত পুরুত্ব গ্রহণযোগ্য

এগুলো আপেক্ষিক ডিজাইন প্রবণতা, কোনো স্থির কর্মক্ষমতার নিশ্চয়তা নয়। প্যাচের আকৃতি, সাবস্ট্রেট লস, ডাইইলেকট্রিক কনস্ট্যান্ট, পুরুত্ব, ফ্রিকোয়েন্সি, ফিড-নেটওয়ার্কের দৈর্ঘ্য এবং উৎপাদনগত ত্রুটি ফলাফল পরিবর্তন করতে পারে।

সঠিক খাওয়ানোর পদ্ধতি কীভাবে নির্বাচন করবেন

• প্রয়োজনীয় ব্যান্ডউইথ:ন্যারোব্যান্ড সিস্টেমের জন্য ডাইরেক্ট ফিড প্রায়শই যথেষ্ট। যখন একটি বৃহত্তর ইম্পিডেন্স ব্যান্ডউইথ প্রধান প্রয়োজন হয়, তখন অ্যাপারচার বা প্রক্সিমিটি কাপলিং পছন্দনীয় হতে পারে।
• প্রোফাইল এবং স্তরের সংখ্যা:মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ফিড কাঠামোটিকে পাতলা রাখে এবং এর উৎপাদন সহজ করে। কাপলড ফিডের জন্য অতিরিক্ত স্তর এবং অ্যালাইনমেন্টের প্রয়োজন হয়।
• বিকিরণ বিশুদ্ধতা:যদি ফিড-নেটওয়ার্ক রেডিয়েশন বা ফ্রন্ট-টু-ব্যাক আইসোলেশন গুরুত্বপূর্ণ হয়, তবে একটি অ্যাপারচার-কাপলড স্ট্রাকচার ফিডকে প্যাচ থেকে আলাদা করতে পারে।
• অ্যারে ইন্টিগ্রেশন:প্রিন্টেড মাইক্রোস্ট্রিপ নেটওয়ার্ক অ্যারের জন্য সুবিধাজনক, কিন্তু নেটওয়ার্ক দীর্ঘ হওয়ার সাথে সাথে লাইন লস এবং প্যারাসাইটিক রেডিয়েশন বৃদ্ধি পায়। কর্পোরেট-ফিড লেআউট এবং অ্যামপ্লিচিউড/ফেজ টলারেন্স একসাথে মূল্যায়ন করা উচিত।
• পুনরাবৃত্তি এবং সহনশীলতা:মিলিমিটার-তরঙ্গ কম্পাঙ্কে, সংযোগকারী পরিবর্তন, এচিং সহনশীলতা, সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব এবং নিবন্ধন ত্রুটি বৈদ্যুতিকভাবে তাৎপর্যপূর্ণ হয়ে ওঠে।
• শক্তি এবং তাপীয় সীমা:উদ্দিষ্ট পাওয়ার লেভেলের জন্য কন্ডাক্টর লস, ডাইইলেকট্রিক হিটিং, কানেক্টর কারেন্ট ডেনসিটি এবং লোকাল ফিল্ড কনসেন্ট্রেশন পরীক্ষা করা উচিত।
• খরচ এবং পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা:সর্বোত্তম সিমুলেটেড ব্যান্ডউইথযুক্ত ডিজাইনটিও উৎপাদনের জন্য সেরা পছন্দ নাও হতে পারে, যদি এতে কঠিন বন্ডিং বা টাইট মাল্টিলেয়ার অ্যালাইনমেন্টের প্রয়োজন হয়।

কোঅ্যাক্সিয়াল প্রোব ফিড পয়েন্ট কীভাবে নির্বাচন করবেন

সঠিক প্রোব অবস্থান হলো সেই স্থান, যা গ্রহণযোগ্য ক্রস-পোলারাইজেশন সহ উদ্দিষ্ট মোডকে উত্তেজিত করার সময় লক্ষ্যমাত্রার ইনপুট ইম্পিড্যান্স উপস্থাপন করে। এটি প্যাচের কেন্দ্রে, সর্বোচ্চ বৈদ্যুতিক-ক্ষেত্রের বিন্দুতে বা সর্বোচ্চ কারেন্টের বিন্দুতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নির্বাচিত হওয়া উচিত নয়।

একটি প্রচলিত আয়তাকার প্যাচ যখন তার মৌলিক মোডে কাজ করে, তখন এর বিকিরণকারী প্রান্তের কাছাকাছি ইনপুট রেজিস্ট্যান্স সাধারণত বেশি থাকে এবং অনুনাদী মাত্রা বরাবর ফিড কেন্দ্রের দিকে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে তা কমতে থাকে। প্রান্ত এবং কেন্দ্রের মধ্যে সাধারণত একটি ৫০-ওহম বিন্দু পাওয়া যায়। এর সঠিক অবস্থান প্যাচের মাত্রা, সাবস্ট্রেটের বৈশিষ্ট্য, প্রোবের ব্যাস, গ্রাউন্ড প্লেন, কানেক্টর এবং নিকটবর্তী কাঠামোর উপর নির্ভর করে।

1. প্রয়োজনীয় অনুরণন কম্পাঙ্ক এবং পোলারাইজেশনের জন্য প্যাচের মাপ দিয়ে শুরু করুন।
2. কাঙ্ক্ষিত মোডকে উত্তেজিত করতে এবং ক্রস-পোলারাইজড ক্ষেত্র সীমিত করতে প্রোবটিকে একটি উপযুক্ত প্রতিসাম্য রেখায় স্থাপন করুন।
3. একটি পূর্ণ-তরঙ্গ তড়িৎচুম্বকীয় মডেলে বিকিরণকারী প্রান্ত থেকে অফসেটটি ততক্ষণ পর্যন্ত পরিবর্তন করতে থাকুন যতক্ষণ না লক্ষ্যমাত্রার ইম্পিডেন্স এবং রিটার্ন লস-এ পৌঁছানো যায়।
4. কোঅ্যাক্সিয়াল ট্রানজিশন, প্রোব ইন্ডাকট্যান্স, সোল্ডার প্যাড, ফাইনাইট গ্রাউন্ড প্লেন, এনক্লোজার এবং র‍্যাডোম চূড়ান্ত অ্যাসেম্বলির অংশ হলে সেগুলোকে অন্তর্ভুক্ত করুন।
5. সাবস্ট্রেটের পুরুত্ব, ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক, এচিং এবং ফিড-পজিশন ত্রুটির জন্য একটি টলারেন্স মডেল তৈরি করুন।
6. একটি ক্যালিব্রেটেড ভেক্টর নেটওয়ার্ক অ্যানালাইজার দিয়ে তৈরি অ্যান্টেনাটি যাচাই করুন এবং পরিমাপ ও সিমুলেশন রেফারেন্স প্লেনের সাথে তুলনা করার পরেই কেবল সমন্বয় করুন।

নকশা এবং পরিমাপ পরীক্ষা

একাধিক এস-প্যারামিটার মানের সাথে ফিড অপ্টিমাইজেশন যাচাই করা উচিত। একটি সম্পূর্ণ পর্যালোচনার মধ্যে সাধারণত অন্তর্ভুক্ত থাকে:

• অনুনাদ কম্পাঙ্ক, S11, প্রত্যাবর্তন ক্ষতি, VSWR এবং প্রতিবন্ধকতা ব্যান্ডউইথ।
• অপারেটিং ব্যান্ড জুড়ে বাস্তব এবং কাল্পনিক ইনপুট ইম্পিডেন্স।
• মোট দক্ষতা, অর্জিত লাভ এবং পরিবাহী/ডাইইলেকট্রিক লস।
• প্রধান সমতলগুলিতে সম-মেরুকৃত এবং বিপরীত-মেরুকৃত বিকিরণ প্যাটার্ন।
• ফিড বা কানেক্টরের কারণে সৃষ্ট সম্মুখ-পশ্চাৎ অনুপাত, সাইডলোব এবং প্যাটার্ন বিকৃতি।
• বর্তমান বন্টন এবং অনাকাঙ্ক্ষিত পৃষ্ঠ-তরঙ্গ বা উচ্চতর ক্রমের মোডগুলির প্রমাণ।
• প্রত্যাশিত তাপমাত্রা, রেডোম, হাউজিং, ক্যাবল-রাউটিং এবং ইনস্টলেশন শর্তাধীনে কর্মক্ষমতা।

অ্যাপ্লিকেশন

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা এবং অ্যারে ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন টার্মিনাল, স্যাটেলাইট ও নেভিগেশন সরঞ্জাম, রাডার সেন্সর, টেলিমেট্রি, মহাকাশ প্ল্যাটফর্ম, টেস্ট সিস্টেম এবং কম্প্যাক্ট এমবেডেড আরএফ পণ্যগুলিতে ব্যবহৃত হয়। প্রকৃত সিস্টেমের প্রয়োজন অনুসারে ফিড আর্কিটেকচার নির্বাচন করা উচিত: একটি কম্প্যাক্ট ন্যারোব্যান্ড ইউনিটের জন্য একটি সাধারণ প্রিন্টেড ফিড আদর্শ হতে পারে, অন্যদিকে আরও প্রশস্ত ব্যান্ডউইথ বা শক্তিশালী আইসোলেশনের জন্য একটি কাপলড ফিড যুক্তিযুক্ত হতে পারে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

কোন মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিডিং পদ্ধতিটি সবচেয়ে সহজ?

মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন ফিড সাধারণত সবচেয়ে সরল, কারণ লাইন এবং প্যাচ একই সাবস্ট্রেটে প্রিন্ট করা যায়। এটিকে প্ল্যানার ফিড নেটওয়ার্কের সাথে সহজে সংযুক্ত করা যায়, যদিও ফিড-লাইন রেডিয়েশন অবশ্যই নিয়ন্ত্রণ করতে হয়।

কোন ফিডিং পদ্ধতি সর্বাধিক ব্যান্ডউইথ প্রদান করে?

সাধারণত বেসিক ডাইরেক্ট ফিডের তুলনায় প্রক্সিমিটি-কাপলড এবং অ্যাপারচার-কাপলড ফিডগুলো অধিকতর ব্যান্ডউইথের সম্ভাবনা প্রদান করে। প্রকৃত ব্যান্ডউইথ অবশ্য সম্পূর্ণ অ্যান্টেনার জ্যামিতি এবং সাবস্ট্রেট স্ট্যাকের উপরও নির্ভর করে।

কোন ফিডটি বিকিরণকারী অংশ থেকে সর্বোত্তম বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে?

অ্যাপারচার কাপলিং শক্তিশালী কাঠামোগত বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে, কারণ একটি গ্রাউন্ড প্লেন ফিড লাইনকে প্যাচ থেকে পৃথক করে রাখে। স্লট লিকেজ এবং ব্যাক রেডিয়েশন এখনও মূল্যায়ন করা প্রয়োজন।

ফিড পয়েন্ট কি অনুনাদ কম্পাঙ্ক পরিবর্তন করে?

এর প্রধান উদ্দেশ্য হলো ইম্পিডেন্স ম্যাচিং, কিন্তু প্রোব বা লাইনটি তড়িৎচুম্বকীয় ক্ষেত্রগুলোকেও ব্যাহত করে। বড় প্রোব, লম্বা প্রোব, শক্তিশালী কাপলিং অথবা কোনো সংবেদনশীল ক্ষেত্র অঞ্চলের কাছাকাছি ফিড রেজোন্যান্সের পাশাপাশি ইনপুট ইম্পিডেন্সকেও স্থানান্তরিত করতে পারে।

ফিডিং এবং ইম্পিডেন্স ম্যাচিং এর মধ্যে পার্থক্য কী?

ফিডিং বলতে বোঝায় কীভাবে প্যাচে আরএফ শক্তি সরবরাহ করা হয়। ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং হলো অ্যান্টেনার ইনপুটকে ট্রান্সমিশন লাইনের (সাধারণত ৫০ ওহম) সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করার প্রক্রিয়া। ফিডের অবস্থান এবং জ্যামিতি হলো গুরুত্বপূর্ণ ম্যাচিং ভেরিয়েবল, তবে অতিরিক্ত ট্রান্সফরমার, ইনসেট, স্টাব বা ম্যাচিং নেটওয়ার্কও ব্যবহার করা যেতে পারে।

উপসংহার

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা ফিড নির্বাচন করা একটি সিস্টেম-স্তরের সিদ্ধান্ত। মাইক্রোস্ট্রিপ লাইন এবং কোঅক্সিয়াল প্রোব ফিড সরলতা এবং সরাসরি টিউনিং-এর জন্য সুবিধাজনক, অন্যদিকে অ্যাপারচার এবং প্রক্সিমিটি কাপলিং অতিরিক্ত স্তর এবং কঠোর ফ্যাব্রিকেশন নিয়ন্ত্রণের বিনিময়ে আরও শক্তিশালী আইসোলেশন বা বিস্তৃত ব্যান্ডউইথ প্রদান করে। চূড়ান্ত পারফরম্যান্স সর্বদা ফুল-ওয়েভ সিমুলেশন, টলারেন্স বিশ্লেষণ এবং ক্যালিব্রেটেড পরিমাপের মাধ্যমে নিশ্চিত করা উচিত।

মাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা পণ্যের সুপারিশ

RF MISO অন্বেষণ করুনমাইক্রোস্ট্রিপ অ্যান্টেনা পণ্যনীচে, অথবাআমাদের প্রকৌশল দলের সাথে যোগাযোগ করুনফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ, গেইন, পোলারাইজেশন, ইন্টারফেস এবং ইন্টিগ্রেশন সংক্রান্ত প্রয়োজনীয়তা নিয়ে আলোচনা করতে।