रेडियल (रेडियो)

आरएफ इंजीनियरिंग में, रेडियल के तीन अलग-अलग अर्थ हैं, दोनों उन रेखाओं को संदर्भित करते हैं जो रेडियो एंटीना से निकलती हैं (या एक दूसरे को काटती हैं), लेकिन कोई भी अर्थ दूसरे से संबंधित नहीं है।

ग्राउंड सिस्टम रेडियल तार

जब एंटीना निर्माण के संदर्भ में उपयोग किया जाता है, तो रेडियल तार भौतिक वस्तुएं होती हैं: एंटीना के आधार से दूर जाने वाले तार, एंटीना के आधार के पास ग्राउंड की चालकता को बढ़ाने या प्रतिस्थापित करने के लिए उपयोग किए जाते हैं। रेडियल तार या तो पृथ्वी की सतह से ऊपर (ऊंचे रेडियल), सतह पर (ग्राउंड रेडियल पर) चल सकते हैं, या पृथ्वी के नीचे एक सेंटीमीटर या उससे भी नीचे दबे हुए (दबे हुए रेडियल) हो सकते हैं। एंटीना बेस के निकटतम तारों के सिरे एंटीना प्रणाली की विद्युत ग्राउंड से जुड़े होते हैं, और दूर के सिरे या तो असंबद्ध होते हैं, या धरती में गड़े धातु के खंभों से जुड़े होते हैं।

टॉप लोडिंग रेडियल तार

सममित रूप से व्यवस्थित रेडियल तार एंटेना के शीर्ष पर भी लगाए जा सकते हैं, जो उसके शीर्ष से यहाँ तक के समानांतर चलते हैं। व्यावाहिक लंबाई के रेडियल के लिए, उनका प्रभाव है कि एक छोटे एंटेना के फीडपॉइंट इम्पेडेंस को लगभग उस एंटेना की ऊँचाई को वृद्धि की तरह सुधारते हैं, जो सभी रेडियल की सम्मिलित लंबाई के समान होती है, तक कि यहाँ तक कि लगभग दर धीमी हो जाती है, लगभग डोजन रेडियल के आसपास। रेडियल खुद में रेडिएट नहीं होते हैं, लेकिन मुख्य मास्ट के मुख्य भाग के साथ ऊपर की ओर उनके अधिकतम धारा की ऊँचाई को ऊपर उठा कर छोटे एंटेनों के एंटेना की विकिरण में एक छोटी सुधार का कारण बन सकते हैं।

रेडियल रेखाएँ मैप करें

प्रसारण प्रणाली की योजना के संदर्भ में जब रेडियल लाइन्स का उपयोग किया जाता है, तो यह एक अवधारणा होती है जब रेडियो स्टेशन के प्रसारण क्षेत्र का वर्णन किया जाता है: इस स्थिति में रेडियल कई रेखाएँ होती हैं जो प्रसारक से रेडिएट होती हैं, एक मैप पर खींची जाती हैं, जिनके बीच-बीच में समान दूरी वाले कोण होते हैं। रेडियल उस सीमा तक फैलती है जहाँ ट्रांसमिटेड सिग्नल गणना द्वारा या मापन द्वारा पहुँच सकती है।

ग्राउंड सिस्टम रेडियल तार

मीडियमवेव और लॉन्गवेव एएम ब्रॉडकास्ट बैंड और कुछ कम शॉर्टवेव आवृति जैसी कम आवृत्तियों पर संचारित करने वाले स्टेशनों की आवृत्तियाँ इतनी कम होती हैं कि कोई भी व्यवहार्य एंटीना आवश्यक रूप से तरंग दैर्ध्य की तुलना में छोटा होता है, सबसे साधारण एक चौथाई तरंग लंबवत एंटीना है। इन तारों को रेडियल, ग्राउंड रेडियल, ग्राउंडिंग रेडियल, ग्राउंड सिस्टम रेडियल या ग्राउंडिंग रेडियल कहा जाता है।

एंटीना बेस पर रेडियल लंबी तरंग दैर्ध्य के लिए उपयोग किए जाने वाले रेडियो एंटेना के प्रकार के लिए एक उचित ग्राउंड प्लेन प्रदान करते हैं। इन "आधा द्विध्रुवीय" एंटेना को अच्छी तरह से काम करने के लिए ग्राउंडिंग या अर्थिंग तारों की आवश्यकता होती है, क्योंकि दर्पण जैसी ग्राउंड प्रणाली द्वारा विद्युत रूप से प्रतिबिंबित एंटीना की आभासी छवि ग्राउंड सिस्टम के ऊपर खड़े वास्तविक एंटीना के संचालन का एक अनिवार्य हिस्सा है। रेडियल को सामान्यतः मिट्टी में दबा दिया जाता है या समतल, रेडियल पैटर्न में मिट्टी पर बिछा दिया जाता है।

ग्राउंड सिस्टम रेडियल के लिए व्यावहारिक मुद्दे

ग्राउंड सिस्टम रेडियल को बिल्कुल सीधा या बिल्कुल क्षैतिज नहीं होना चाहिए। यद्यपि वे विद्युतीय आधार प्रदान करते हैं, फिर भी उन्हें आसपास की पृथ्वी के साथ किसी वास्तविक संपर्क की आवश्यकता नहीं होती है, यद्यपि सलाह दी जाती है।

एक ग्राउंड प्लेन एंटीना. सफ़ेद, नीचे की ओर झुकी हुई भुजाएँ रेडियल हैं।

जब रेडियल को यांत्रिक रूप से एक छोटे एंटीना की संरचना में सम्मिलित किया जाता है तो इसे ग्राउंड प्लेन एंटीना कहा जाता है। इन एंटेना के लिए रेडियल एक कोण पर ढल जाते हैं और इन्हें स्कर्ट भी कहा जाता है।

ग्राउंड पर या उसके भीतर पड़े रेडियल गुंजायमान नहीं होते हैं, और रेडियल की लंबाई और संख्या में काफी व्यावहारिक अक्षांश होता है, हालांकि लाइसेंसिंग आवश्यकताओं के लिए अत्यधिक संख्या और लंबाई की आवश्यकता हो सकती है। ऊंचे रेडियल पृथ्वी तक पहुंचने से पहले विद्युत क्षेत्रों को रोकने में कहीं अधिक कुशल होते हैं, इसलिए केवल तीन या चार ही पर्याप्त हो सकते हैं, लेकिन चूंकि उनके विद्युत गुण आसन्न मिट्टी से खराब नहीं होते हैं, इसलिए उन्हें एक गुंजयमान लंबाई में काटा जाना चाहिए।

विद्युतीय खतरा

जब अच्छी तरह से डिजाइन किया जाता है, तो ग्राउंड सिस्टम में तारों के दूर के छोर अत्यधिक उच्च वोल्टेज ले जाते हैं। यदि मिट्टी से ऊपर उठाया जाता है, तो सिरे प्रायः एंटीना के कार्य को बेहतर बनाने के स्थान पर सुरक्षा उपाय के रूप में जमीन की छड़ से जुड़े होते हैं। इसी खतरे के कारण, ऊँचे रेडियल को ज़मीन की सतह से कम से कम आठ फीट ऊपर रखा जाता है, ताकि राहगीरों की पहुंच से दूर रखा जा सके, या किसी बाड़ वाले क्षेत्र पर रखा जा सके।

रेडिएटर के निकट क्षेत्र के भीतर किसी भी धातु की वस्तु को भी सीधे ग्राउंड सिस्टम से बांधा जाना चाहिए, अन्यथा धातु रेडियो-आवृति वोल्टेज से चार्ज हो जाएगी, और बिजली के झटके का खतरा बन जाएगी। यदि परजीवी रेडिएटर के रूप में कार्य करने के लिए पर्याप्त बड़ा हो तो यह एंटीना विकिरण पैटर्न को भी प्रभावित या विकृत कर सकता है।

शीर्ष लोडिंग रेडियल तार

एंटेनाओं के शीर्ष पर (आधार पर नहीं) भी समान रेडियल तार रखे जा सकते हैं जो एंटेना में धारा की अधिक सुगम वितरण को बढ़ावा देते हैं, लेकिन एंटेना के शीर्ष से जोड़े गए रेडियल तारों की संरचना को "कैपैसिटेंस हैट" या "टॉप लोडिंग" कहा जाता है। ग्राउंड की रेडियल की तरह, शीर्ष रेडियल्स भी सममित तरीके से व्यवस्थित तार होते हैं जो एंटेना के शीर्ष से दूर फैलते हैं, आदर्श रूप में शीर्ष से दूर समतल दौड़ते हैं। विद्युतीय रूप में, इसका मतलब होता है कि एंटेना के शीर्ष पर एक कैपैसिटर जोड़ना, जिसका दूसरा संपर्क ग्राउंड प्रणाली से जुड़ता है, जो कैपैसिटर की प्रतिक प्लेट का काम करती है।

टॉप लोडिंग एंटेनाएं एक तरीका है एंटेना की ऊँचाई को (कुछ उद्देश्यों के लिए, लेकिन सभी के लिए नहीं) आवश्यकता अनुसार वृद्धि करने का, या फीडपॉइंट पर रिएक्टेंस कम करने के लिए, या मास्ट के लंबे खंभे में उपायोगी धारा को बढ़ाने के लिए। हालांकि इंडुक्टेंस को एंटेना को वैसे ही लोड करने के लिए उपयोग किया जा सकता है, इंडुक्टेंस का उपयोग आवश्यकता अनुसार ज्यादा तार की आवश्यकता के कारण प्रतिरोधी हानियों को जोड़ता है; कैपैसिटिव लोडिंग के लिए रेडियल्स का उपयोग वास्तव में कोई हानि नहीं करता है।

रेडियल लोड करने के लिए व्यावहारिक विचार

9 विद्युत डिग्री या उससे कम रेडियल के लिए (1/40 तरंग दैर्ध्य, प्रत्येक, या कम) फ़ीडपॉइंट प्रतिबाधा और मस्तूल में धारा पर प्रभाव सभी रेडियल की कुल लंबाई के 99% के बराबर तार की लंबाई द्वारा एंटीना की ऊंचाई बढ़ाने के समान है, लगभग तक एक दर्जन रेडियल. रेडियल, एंटीना के मुख्य भाग के साथ अधिकतम धारा के बिंदु को ऊपर की ओर बढ़ाकर एंटीना विकिरण में छोटे से मध्यम सुधार का कारण बन सकते हैं, हालांकि सममित रेडियल स्वयं विकिरण नहीं करते हैं।

क्षैतिज रेडियल तार आदर्श होते हैं, लेकिन कभी-कभी उन्हें समर्थन प्रदान करना कठिन हो सकता है। प्रतिस्थानिक विकल्प के रूप में, निचली ओर जाते हुए आधिकारी शीर्ष सेगमेंट की समान लंबाई को एंटेना शिखर से विद्युतीय रूप से जोड़ा जा सकता है। यह आदर्श से कम होता है, लेकिन प्रायः टावरों पर लंबे शीर्ष रेडियल्स के लिए व्यवहारिक होता है। जब शीर्ष लोडिंग के लिए किस्मनायाँ तारों के स्थान पर गाइवायर का उपयोग किया जाता है, तो वे मास्ट के बहुत नीचे तक नहीं बढ़ सकते, क्योंकि गाइवायर्स मास्ट के से कुछ विकिरण को ब्लॉक करेंगे, जिससे रेडिएटिंग मास्ट को गाइवायर्स द्वारा "छायाचित्रित" किया जाने का कारण होता है, और मास्ट के रेडिएटिंग हिस्से में वृद्धि के द्वारा प्राप्त अप्रत्यक्ष लाभों के बीच संघर्ष होता है।

रेडियल रेखाएँ मैप

रेडियो प्रसारण के माप, योजना और विनियमन के लिए मानचित्र पर रेडियल रेखाओं का उपयोग रेडियल विधि कहा जाता है। ऊपर वर्णित ग्राउंडिंग रेडियल से इसका कोई संबंध नहीं है।

ट्रांसमिशन योजना के लिए रेडियल

ट्रांसमिशन योजना के क्षेत्र में, रेडियल मैप पर एक सामान्य बिंदु से समान दूरी वाली रेखाओं (बीयरिंग) के साथ समान दूरी वाले बिंदु (वेक्टर) होते हैं, जिनका उपयोग रेडियो स्टेशन की प्रसारण सीमा (प्रसारण स्टेशनों और सेलफोन बेस स्टेशनों सहित) के भीतर औसत समुद्र तल (एएमएसएल) से ऊपर की औसत ऊंचाई निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

यह बदले में स्टेशन की औसत भूभाग से ऊंचाई (HAAT) निर्धारित करता है, जो इसके कवरेज क्षेत्र (प्रभावी विकिरणित शक्ति से अधिक) को बहुत प्रभावित करता है, और इसलिए अन्य निकटवर्ती स्टेशनों या कोशिकाओं के साथ आरएफ हस्तक्षेप की संभावना होती है। यह जानकारी निर्माण परमिट के आवेदन के साथ जमा की जानी चाहिए। यदि दिशात्मक एंटीना का उपयोग किया जाता है तो गणना के लिए उपयोग किए गए बिंदु भिन्न हो सकते हैं।

रेडियल विधि की पृष्ठभूमि

रेडियल विधि का उपयोग उत्तरी अमेरिका में अधिक साधारण है, जहां एफसीसी और सीआरटीसी इसका उपयोग मीडियमवेव ट्रांसमिशन योजना और विनियमन में करते हैं। यूरोप और एशिया में, 1970 के दशक से रेडियल का उपयोग प्रचलन से बाहर हो गया है, और कई देशों में रेडियल एंटीना प्रूफ केवल सहायक एंटीना प्रूफ के रूप में स्वीकार्य है। कम जनसंख्या घनत्व के कारण कनाडा और मैक्सिको ने कभी भी पूर्णतः पूर्ण रेडियल मॉडल लागू नहीं किया जैसा कि यूएस एफसीसी ने किया था।

कार्टेशियन निर्देशांक पर आधारित विधियों के लिए रेडियल विधि का चलन कम होता जा रहा है। कार्टेशियन विधियों को गणना करने के लिए अधिक सीपीयू समय (और मेमोरी) की आवश्यकता होती है, लेकिन समझा जाता है कि यह एंटीना सिस्टम को अधिक वास्तविक रूप से प्रस्तुत करता है। रेडियल विधियों का मुख्य महत्व यह है कि त्वरित एंटीना सिस्टम प्रूफ़ एंटीना सिस्टम जटिलता की परवाह किए बिना, एक सामान्य घरेलू कंप्यूटर के सीपीयू समय के 15 मिनट से भी कम (प्रायः केवल 5 मिनट में) पूरा किया जा सकता है।

रेडियल का नियामक उपयोग

पिछले 50 वर्षों में आईटीयू ने अपने सदस्यों की विभिन्न जनसंख्या घनत्व को मध्यस्थित करते हुए आधिकारिक रूप से पूरे एंटेना प्रणाली के लिए कम से कम 5 रेडियल्स की आदेश दी है।

हालांकि दुनिया भर के कई प्रसारण नियामकों को लॉन्गवेव और मीडियमवेव एंटेना पैटर्न और ऊर्जा को नियंत्रित करने के तरीके ढूंढने में मुसीबतें हुईं, केवल FCC ने अपने पूरे रूप में रेडियल विधि का लागू करने का निर्णय लिया था।

FCC का रेडियल पर पूरी तरह से लागू करने का निर्णय 1925 से 1975 तक विकसित हुआ था। तकनीक में परिवर्तन हुआ था, और 1980 के दशक में स्टेशन परेशानी और स्टेशन पैटर्न की कंप्यूटर टेरेन सिमुलेशन मुख्यफ्रेम्स पर किया जा सकता था, सामान्यतः कार्टेशियन या अन्य गैर-रेडियल तरीकों का उपयोग करके किया जाता है।

FCC की रेडियल पर नियम 1996 से 2013 तक चरणों में शांत किए गए है। यह उम्मीद की जाती है कि 2013 के नियमसेट की रेडियल के लिए संभावित बिना परिवर्तन दस वर्षों तक बनी रहेगी।

यह भी देखें

• प्रसारण सीमा
• ग्राउंड प्लेन एंटीना
• ग्राउंड प्लेन
• रेडियो एंटीना