एफपीसी और पीसीबी एंबेडेड पैच एंटेना के कार्य सिद्धांत

पीसीबी में एंबेडेड एंटेना वायरलेस उपकरणों में एक सामान्य समाधान है। इन्हें डिज़ाइन करना और निर्माण करना आसान है, और इन्हें पीसीबी पर कहीं भी रखा जा सकता है। हालाँकि, पीसीबी एम्बेडेड एंटेना भी पर्यावरण के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, जो उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं। यह लेख एफपीसी और पीसीबी एम्बेडेड पैच एंटेना के कार्य सिद्धांतों, उनके पेशेवरों और विपक्षों का पता लगाएगा, और एक एम्बेडेड एंटीना के साथ वायरलेस डिवाइस को डिजाइन करते समय क्या विचार करना चाहिए।

पैच एंटीना क्या है? पैच एंटीना का कार्य सिद्धांत पैच एंटीना के फायदे और नुकसान पैच एंटीना डिजाइन करते समय विचार करने योग्य कारक निष्कर्ष

पैच एंटीना क्या है?

पैच एंटीना एक प्रकार का एंटीना होता है जिसमें एक सब्सट्रेट पर लगा एक सपाट, आयताकार धातु का पैच होता है। सब्सट्रेट आमतौर पर ढांकता हुआ सामग्री से बना होता है, जैसे कि एफआर 4 या रोजर्स, जो पैच को जमीन के तल से अलग करने में मदद करता है। पैच को आम तौर पर एक माइक्रोस्ट्रिप लाइन या एक समाक्षीय केबल द्वारा खिलाया जाता है, और यह या तो एक द्विध्रुवीय या एक मोनोपोल हो सकता है।

पैच एंटेना बहुत लोकप्रिय हैं क्योंकि इन्हें बनाना आसान है और इन्हें बहुत छोटा बनाया जा सकता है। इनका उपयोग अक्सर वायरलेस उपकरणों, जैसे सेल फोन, टैबलेट और लैपटॉप में किया जाता है। पैच एंटेना का उपयोग उपग्रह संचार और जीपीएस सिस्टम में भी किया जाता है।

पैच एंटीना का कार्य सिद्धांत

जब एक पैच एंटीना को आरएफ सिग्नल से फीड किया जाता है, तो पैच पर करंट के कारण पैच विद्युत चुम्बकीय तरंगें उत्सर्जित करता है। पैच का आकार और आकार उस आवृत्ति को निर्धारित करता है जिस पर एंटीना प्रतिध्वनि करेगा। पैच विकिरणित तरंगों के ध्रुवीकरण को भी निर्धारित करता है, जो रैखिक या गोलाकार हो सकता है।

सब्सट्रेट सामग्री और मोटाई भी एंटीना के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। एक मोटे सब्सट्रेट के परिणामस्वरूप कम गुंजयमान आवृत्ति होगी, जबकि एक पतले सब्सट्रेट के परिणामस्वरूप उच्च आवृत्ति होगी। सब्सट्रेट सामग्री का ढांकता हुआ स्थिरांक एंटीना की गुंजयमान आवृत्ति और बैंडविड्थ को भी प्रभावित करेगा।

पैच एंटेना आमतौर पर एक विशिष्ट आवृत्ति पर संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं, जो पैच के आकार और आकार से निर्धारित होता है। आवृत्ति को माइक्रोस्ट्रिप फ़ीड लाइन की लंबाई बदलकर या फ़ीड लाइन में ट्यूनिंग स्टब जोड़कर समायोजित किया जा सकता है।

पैच एंटेना के फायदे और नुकसान

लाभ

पैच एंटेना बहुत लोकप्रिय हैं क्योंकि इन्हें बनाना आसान है और इन्हें बहुत छोटा बनाया जा सकता है। वे बहुत बहुमुखी भी हैं और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। अन्य प्रकार के एंटेना की तुलना में पैच एंटेना भी अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं।

नुकसान

पैच एंटेना का एक मुख्य नुकसान यह है कि वे पर्यावरण के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। एंटीना का प्रदर्शन आसपास की वस्तुओं, जैसे दीवारें, फर्नीचर और यहां तक ​​कि लोगों से भी प्रभावित हो सकता है। पैच एंटेना सब्सट्रेट के लिए उपयोग की जाने वाली ढांकता हुआ सामग्री के प्रति भी बहुत संवेदनशील होते हैं। यदि सब्सट्रेट का ढांकता हुआ स्थिरांक एंटीना की गुंजयमान आवृत्ति से मेल नहीं खाता है, तो प्रदर्शन ख़राब हो जाएगा।

पैच एंटीना डिज़ाइन करते समय विचार करने योग्य कारक

पैच ऐन्टेना को डिज़ाइन करते समय विचार करने के लिए कई कारक हैं, जिनमें ऑपरेशन की आवृत्ति, बैंडविड्थ, लाभ, दक्षता और विकिरण पैटर्न शामिल हैं।

संचालन की आवृत्ति

पैच ऐन्टेना डिज़ाइन करते समय विचार करने के लिए ऑपरेशन की आवृत्ति सबसे महत्वपूर्ण कारक है। पैच का आकार और आकार उस आवृत्ति को निर्धारित करेगा जिस पर एंटीना प्रतिध्वनि करेगा। आवृत्ति को माइक्रोस्ट्रिप फ़ीड लाइन की लंबाई बदलकर या फ़ीड लाइन में ट्यूनिंग स्टब जोड़कर समायोजित किया जा सकता है।

बैंडविड्थ

पैच ऐन्टेना की बैंडविड्थ उन आवृत्तियों की सीमा है जिस पर ऐन्टेना प्रभावी ढंग से काम करेगा। बैंडविड्थ आमतौर पर 1% से 2% के क्रम पर बहुत संकीर्ण है। हालाँकि, इसे मोटे सब्सट्रेट का उपयोग करके या एंटीना में परजीवी तत्वों को जोड़कर बढ़ाया जा सकता है।

पाना

पैच एंटीना का लाभ इस बात का माप है कि एंटीना कितनी अच्छी तरह विद्युत चुम्बकीय तरंगें विकीर्ण या प्राप्त करेगा। लाभ आम तौर पर 10 डीबीआई से 20 डीबीआई के क्रम पर बहुत अधिक होता है। हालाँकि, इसे बड़े पैच का उपयोग करके या एंटीना में रिफ्लेक्टर जोड़कर बढ़ाया जा सकता है।

क्षमता

पैच ऐन्टेना की दक्षता इस बात का माप है कि कितनी इनपुट शक्ति विकिरणित शक्ति में परिवर्तित होती है। दक्षता आम तौर पर 90% से 95% के क्रम पर बहुत अधिक होती है। हालाँकि, हानिपूर्ण सब्सट्रेट का उपयोग करके या एंटीना में प्रतिरोधक लोडिंग जोड़कर इसे कम किया जा सकता है।

विकिरण पैटर्न

पैच ऐन्टेना का विकिरण पैटर्न इस बात का माप है कि ऐन्टेना विभिन्न दिशाओं में विद्युत चुम्बकीय तरंगें कैसे विकीर्ण करेगा या प्राप्त करेगा। विकिरण पैटर्न आम तौर पर बहुत निर्देशात्मक होता है, जिसका अर्थ है कि एंटीना एक विशिष्ट दिशा में सर्वोत्तम विकिरण करेगा या प्राप्त करेगा। हालाँकि, बड़े पैच का उपयोग करके या एंटीना में रिफ्लेक्टर जोड़कर इसे अधिक सर्वदिशात्मक बनाया जा सकता है।

निष्कर्ष

वायरलेस उपकरणों के लिए पैच एंटेना एक लोकप्रिय विकल्प हैं क्योंकि इन्हें बनाना आसान है और इन्हें बहुत छोटा बनाया जा सकता है। हालाँकि, वे पर्यावरण के प्रति भी बहुत संवेदनशील हैं, जो उनके प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। एम्बेडेड एंटीना के साथ एक वायरलेस डिवाइस डिजाइन करते समय, ऑपरेशन की आवृत्ति, बैंडविड्थ, लाभ, दक्षता और विकिरण पैटर्न पर विचार करना महत्वपूर्ण है। ऐसी सब्सट्रेट सामग्री चुनना भी महत्वपूर्ण है जो एंटीना की गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाती हो। इन कारकों को ध्यान में रखते हुए, एक एम्बेडेड एंटीना के साथ एक वायरलेस डिवाइस डिज़ाइन करना संभव है जो विभिन्न वातावरणों में अच्छा प्रदर्शन करेगा।