मोनोपोल एंटीना

चैपल हिल, उत्तरी कैरोलिना में एक एएम रेडियो स्टेशन का एक विशिष्ट [मास्ट रेडिएटर

मोनोपोल एंटीना]।मस्तूल स्वयं ट्रांसमीटर से जुड़ा हुआ है और रेडियो तरंगों को विकीर्ण करता है।इसे जमीन से अलग करने के लिए एक सिरेमिक इन्सुलेटर पर लगाया जाता है।ट्रांसमीटर का अन्य टर्मिनल एक [ग्राउंड (बिजली) | जमीन]] से जुड़ा हुआ है, जिसमें क्षेत्र के नीचे दफन केबलों से मिलकर सिस्टम है।]

एक 'मोनोपोल एंटीना' रेडियो एंटीना का एक वर्ग है, जिसमें एक सीधा रॉड के आकार का कंडक्टर होता है, जो अक्सर कुछ प्रकार के प्रवाहकीय सतह पर लंबवत रूप से घुड़सवार होता है,एक ग्राउंड प्लेन कहा जाता है ट्रांसमीटर से ड्राइविंग सिग्नल लागू किया जाता है, या एंटेना प्राप्त करने के लिए आउटपुट सिग्नल रिसीवर को मोनोपोल और ग्राउंड प्लेन के निचले छोर के बीच लिया जाता है। एंटीना का एक पक्ष फीडलाइन मोनोपोल के निचले छोर से जुड़ा हुआ है, और दूसरा पक्ष जमीन के विमान से जुड़ा हुआ है, जो अक्सर पृथ्वी है। यह एक द्विध्रुवीय एंटीना के साथ विपरीत है, जिसमें दो समान रॉड कंडक्टर होते हैं, जिसमें एंटीना के दो हिस्सों के बीच लागू ट्रांसमीटर से संकेत होता है।

मोनोपोल का उपयोग अक्सर एक गुंजयमान एंटीना के रूप में किया जाता है; रॉड रेडियो तरंगों के लिए एक खुले गुंजयमान के रूप में कार्य करता है, वोल्टेज के स्टैंडिंग वेव के साथ दोलन करता है और इसकी लंबाई के साथ वर्तमान। इसलिए एंटीना की लंबाई रेडियो तरंगों के तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित की जाती है जिसका उपयोग इसके साथ किया जाता है। सबसे आम रूप क्वार्टर-वेव मोनोपोल है, जिसमें एंटीना रेडियो तरंगों की तरंग दैर्ध्य का लगभग एक चौथाई है। हालांकि मोनोपोल एंटेना प्रसारित करने में 5/8 = 0.625 & nbsp; तरंग दैर्ध्य लंबे भी लोकप्रिय हैं, क्योंकि इस लंबाई में एक मोनोपोल क्षैतिज दिशाओं में अपनी शक्ति की अधिकतम मात्रा को विकीर्ण करता है।मोनोपोल एंटीना का आविष्कार 1895 में रेडियो पायनियर Guglielmo Marconi द्वारा किया गया था;इस कारण से इसे कभी -कभी मार्कोनी एंटीना 'कहा जाता है मोनोपोल एंटीना के सामान्य प्रकार हैं व्हिप], रबर डकी], छाता, उल्टे-एल और टी-एंटेना, उल्टा-एफ, मुड़ा हुआ यूनिपोल एंटीना, मास्ट रेडिएटर, और ग्राउंडविमान एंटीना]] एस।

क्वार्टर-वेव मोनोपोल का लोड प्रतिबाधा द्विध्रुवीय एंटीना या 37.5 & nbsp; ओम] का आधा है।

इतिहास

Drawing from Marconi's 1896 patent showing his first monopole antennas, consisting of suspended metal plates (u,w) attached to the transmitter (left) and receiver (right), with the other side grounded (E). Later he found that the plates were unnecessary and a suspended wire was adequate.

Marconi's first monopole transmitter

One of Marconi's early monopole antennas at his Poldhu, Cornwall transmitting station, 1900, consisting of a small metal plate suspended from a wooden arm with a long wire running down to the transmitter in the building.

मोनोपोल एंटीना का आविष्कार 1895 में किया गया था और 189 में पेटेंट कराया गया था रेडियो पायनियर Guglielmo Marconi द्वारा रेडियो संचार में अपने ऐतिहासिक पहले प्रयोगों के दौरान।उन्होंने द्विध्रुवीय एंटीना का उपयोग करके हेनरिक हर्ट्ज़ द्वारा आविष्कार किया, जिसमें धातु की प्लेटों में समाप्त होने वाले दो समान क्षैतिज तारों से मिलकर शामिल थे।उन्होंने प्रयोग करके पाया कि यदि द्विध्रुवीय के बजाय, ट्रांसमीटर और रिसीवर का एक पक्ष निलंबित ओवरहेड से जुड़ा हुआ था, और दूसरा पक्ष पृथ्वी से जुड़ा था, तो वह लंबी दूरी के लिए संचारित कर सकता था।इस कारण से मोनोपोल को मार्कोनी एंटीना भी कहा जाता है although अलेक्जेंडर पोपोव ने स्वतंत्र रूप से इसका आविष्कार किया था

विकिरण पैटर्न

मोनोपोल एंटीना को दिखाने से दो बार वोल्टेज के साथ मुक्त स्थान में एक द्विध्रुव के रूप में एकदम सही जमीन पर एक ही विकिरण पैटर्न होता है

एक आदर्श अनंत जमीन पर आदर्श मोनोपोल एंटेना के ऊर्ध्वाधर विकिरण पैटर्न एस। किसी दिए गए उन्नयन कोण पर मूल से रेखा की दूरी उस कोण पर विकिरणित शक्ति घनत्व के लिए आनुपातिक है।] एक लंबवत निलंबित द्विध्रुवीय एंटीना की तरह, एक मोनोपोल में एक सर्वव्यापी] विकिरण पैटर्न: यह सभी में समान शक्ति के साथ विकिरण करता है [एज़िमुथ

एएल दिशाओं में एंटीना के लिए लंबित है। विकिरणित शक्ति ऊंचाई कोण के साथ भिन्न होती है, विकिरण के साथ एंटीना अक्ष पर जेनिथ पर शून्य हो जाता है। यह लंबवत ध्रुवीकृत रेडियो तरंगों को विकीर्ण करता है। चूंकि ऊर्ध्वाधर हाफवेव डिपोल्स को अपने केंद्र को जमीन से कम से कम एक चौथाई लहर उठाना चाहिए, जबकि एकाधिकार को सीधे जमीन पर चढ़ाया जाना चाहिए, एकाधिकार के विकिरण पैटर्न पृथ्वी में प्रतिरोध से बहुत अधिक प्रभावित होते हैं, और विकिरण पैटर्न के साथ स्वाभाविक रूप से स्वाभाविक रूप से ऊंचाई के साथ। अलग है।

एक मोनोपोल की कल्पना की जा सकती है ( सही ) एक ऊर्ध्वाधर द्विध्रुवीय एंटीना (सी) के निचले आधे हिस्से को बदलकर एक संचालन विमान ([[[ग्राउंड प्लेन]]]) के साथ दाएं-कोणों पर दाहिने-कोणों पर बनाई जा सकती है। शेष आधा। यदि ग्राउंड प्लेन काफी बड़ा है, तो जमीन के विमान से परिलक्षित द्विध्रुवीय (ए) के शेष ऊपरी आधे हिस्से से रेडियो तरंगें एक छवि एंटीना (बी) से आ रही हैं, जो द्विध्रुवीय का आधा हिस्सा बनती है, जो द्विध्रुवीय विकिरण पैटर्न बनाने के लिए प्रत्यक्ष विकिरण में जोड़ता है। तो एक मोनोपोल का पैटर्न एक पूरी तरह से संचालन के साथ, अनंत जमीन विमान एक द्विध्रुवीय पैटर्न के शीर्ष आधे हिस्से के समान है।

एक आधा-तरंग दैर्ध्य (<गणित> \ tfrac {1} {2} \ lambda </math>) की लंबाई तक, एंटीना में क्षैतिज दिशाओं में अधिकतम लाभ के साथ एक एकल लोब है, एंटीना अक्ष के लंबवत। क्वार्टर वेवलेंथ के नीचे (<मैथ> \ tfrac {1} {4} \ lambda </math>) अनुनाद विकिरण पैटर्न लंबाई के साथ लगभग स्थिर है। ऊपर (<ath> \ tfrac {1} {2} \ lambda </math>) लोब समतल, क्षैतिज दिशाओं में अधिक शक्ति को विकीर्ण करते हुए।

एक आधा-तरंग दैर्ध्य के ऊपर पैटर्न एक क्षैतिज मुख्य लोब में विभाजित होता है और 60 ° & nbsp के कोण पर एक छोटा दूसरा शंक्वाकार लोब; आकाश में ऊंचाई। हालाँकि, क्षैतिज लाभ बढ़ता रहता है और अधिकतम पाँच-आठवीं तरंग दैर्ध्य की लंबाई तक पहुंचता है: <ath> \ tfrac {5} {8} \ _ lambda = 0.625 \ lambda </math> (यह एक विशिष्ट के लिए मान्य है। मोटाई एंटीना, एक असीम रूप से पतली मोनोपोल के लिए अधिकतम <गणित> \ tfrac {2} {\, \ pi \,} \ lambda = 0.637 \ lambda </math>) पर होता है। अधिकतम इस लंबाई पर होता है क्योंकि दो लोबों से विपरीत चरण विकिरण विनाशकारी रूप से हस्तक्षेप करता है और उच्च कोणों पर रद्द कर देता है, क्षैतिज लोब में शक्ति के अधिक "संपीड़ित"।

थोड़ा ऊपर <ath> \ tfrac {5} {8} \ lambda </math> क्षैतिज लोब तेजी से छोटा हो जाता है और उच्च कोण लोब बड़ा हो जाता है, क्षैतिज दिशाओं में विकिरणित शक्ति को कम करता है, और इसलिए लाभ को कम करता है। इस वजह से, बहुत से एंटेना नहीं हैं, जो कि ऊपर की लंबाई का उपयोग करते हैं <gath> \ tfrac {5} {8} \ lambda </math> या 0.625 & nbsp; लहर। जैसा कि एंटीना लंबे समय तक बनाया जाता है, पैटर्न अधिक लोब में विभाजित होता है, null के साथ (शून्य विकीर्ण शक्ति की दिशा) उनके बीच।

विद्युत रूप से छोटे जमीनी विमानों का सामान्य प्रभाव, साथ ही अपूर्ण रूप से पृथ्वी के मैदान का संचालन करना, उच्च ऊंचाई कोणों तक अधिकतम विकिरण की दिशा को झुकाव और लाभ को कम करना है विशिष्ट ग्राउंड सिस्टम के साथ वास्तविक तिमाही वेव एंटेना का लाभ लगभग 2-3 & nbsp; DBI है।

लाभ और इनपुट प्रतिबाधा

DB

से अधिक) एक समान द्विध्रुवीय एंटीना का लाभ, और एक विकिरण प्रतिरोध एक द्विध्रुव का आधा।चूंकि हाफ-वेव डिपोल का लाभ 2.19 & nbsp है;4} \ lambda </math>) मोनोपोल का लाभ होगा 2.19 + 3.0 = 5.2 DBI और लगभग 36.8 & nbsp का विकिरण प्रतिरोध; ओम्स; The antenna is resonant at this length, इसलिए इसका इनपुट प्रतिबाधा विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक है। इनपुट प्रतिबाधा में [[[कैपेसिटिव रिएक्शन]] नीचे $\ tfrac{1}{4}\ lambda$ और [[[ingractive Reactance]]] Failed to parse (Conversion error. Server ("cli") reported: "SyntaxError: Expected "-", "[", "\\", "\\begin", "\\begin{", "]", "^", "_", "{", "}", [ \t\n\r], [%$], [().], [,:;?!'], [/|], [0-9], [><~], [\-+*=], or [a-zA-Z] but "ग" found.in 1:47"): {\displaystyle \ tfrac {1} {4} \ _ lambda < /गणित> से <गणित> \ tfrac {1} {2} \ lambda ~। }

इस खंड में दिए गए लाभ केवल तभी प्राप्त किए जाते हैं जब एंटीना पूरी तरह से अनंत ग्राउंड प्लेन का संचालन करने के लिए मुहिम की जाती है। कई तरंग दैर्ध्य की तुलना में विशिष्ट कृत्रिम जमीन विमानों के साथ, लाभ 1 से 3 & nbsp; DBI कम होगा, क्योंकि कुछ क्षैतिज विकिरणित शक्ति विमान के किनारे के चारों ओर निचले आधे स्थान में विवर्तन करेंगे। इसी तरह एक प्रतिरोधक पृथ्वी जमीन पर, पृथ्वी में अवशोषित शक्ति के कारण लाभ कम होगा।

जैसे-जैसे लंबाई बढ़ जाती है, अगली गुंजयमान लंबाई-आधा-तरंग दैर्ध्य (<गणित> \ tfrac {1} {2} \ lambda </math>)-लाभ कुछ बढ़ जाता है, 6.0 & nbsp; DBI। चूंकि इस लंबाई में एंटीना का एक वर्तमान नोड है, फीडपॉइंट, इनपुट प्रतिबाधा बहुत अधिक है। यदि एंटीना असीम रूप से पतली होती तो यह अनंत होता, लेकिन विशिष्ट मोटाई एकाधिकार के लिए यह लगभग 800-2,000 & nbsp; ओम्स; और एक स्टेप-अप ट्रांसफार्मर के माध्यम से खिलाया जाता है।

लाभ लगभग 6.6 & nbsp की अधिकतम वृद्धि तक जारी है; यह ग्राउंड वेव एंटेना और स्थलीय संचार एंटेना के लिए एक लोकप्रिय लंबाई है। इनपुट प्रतिबाधा लगभग 40 & nbsp; उस लंबाई पर ओम तक गिरता है। एंटीना की प्रतिक्रिया <गणित> \ tfrac {1} {2} \ _ lambda </math> से <th $\ tfrac{3}{4}\ lambda~~$ से कैपेसिटिव है। 5} {8} \ lambda </math> क्षैतिज लाभ तेजी से गिरता है क्योंकि दूसरे लोब में उच्च ऊंचाई कोणों पर अधिक शक्ति विकिरणित होती है।

प्रकार

Main articles: Whip antenna, Umbrella antenna, and Folded unipole antenna

वीएचएफ ग्राउंड प्लेन एंटीना, एक प्रकार का मोनोपोल एंटीना उच्च आवृत्तियों पर उपयोग किया जाता है। नीचे की ओर प्रोजेक्ट करने वाले तीन कंडक्टर ग्राउंड प्लेन हैं

कम आवृत्तियों पर संचालित मोनोपोल एंटेना के लिए, 20 & nbsp से नीचे; मेगाहर्ट्ज, ग्राउंड प्लेन आमतौर पर पृथ्वी है; इस मामले में एंटीना एक ऊर्ध्वाधर है मास्ट एक इन्सुलेटर पर जमीन पर चढ़कर इसे विद्युत रूप से जमीन से अलग करने के लिए। फीडलाइन का एक पक्ष मस्तूल से जुड़ा हुआ है और दूसरा एक पृथ्वी से जमीन एंटीना के आधार पर। ग्राउंड प्रतिरोध को कम करने के लिए एंटेना को प्रसारित करने में यह अक्सर एंटीना के आधार के पास एक टर्मिनल से बाहर की ओर फैलाने वाले दफन तारों का एक रेडियल नेटवर्क होता है। इस डिज़ाइन का उपयोग मास्ट रेडिएटर के लिए किया जाता है, जो MF और [[[कम आवृत्ति | LF]] बैंड में रेडियो प्रसारण के लिए नियोजित एंटेना को प्रसारित करता है। कम आवृत्तियों पर एंटीना मस्तूल विद्युत रूप से छोटा है जो इसे एक बहुत छोटा विकिरण प्रतिरोध देता है, इसलिए दक्षता बढ़ाने के लिए और टी-एंटेना और [[[टी-एंटेना]] और [[[टी-एंटेना]] के रूप में विकिरणित शक्ति संधारित्र रूप से टॉपलोड किए गए एकाधिकार को बढ़ाने के लिए। [छाता एंटीना]] का उपयोग किया जाता है।

vhf और UHF आवृत्तियों की आवश्यकता जमीनी विमान का आकार छोटा है, इसलिए एंटीना को जमीन के ऊपर चढ़ने की अनुमति देने के लिए कृत्रिम जमीन विमानों का उपयोग किया जाता है। मास्ट्स या संरचनाओं पर बढ़ते के लिए इन आवृत्तियों पर एक सामान्य प्रकार के मोनोपोल एंटीना में एक चौथाई-लहर व्हिप एंटीना होता है, जिसमें एक ग्राउंड प्लेन होता है जिसमें 3 या 4 & nbsp; तारों या छड़ें एक चौथाई-लहर लंबे समय तक क्षैतिज रूप से या तिरछे रूप से या तिरछे होते हैं।इसका आधार फीडलाइन के जमीन की ओर से जुड़ा हुआ है;इसे [व्हिप एंटीना | ग्राउंड-प्लेन एंटीना]] कहा जाता है।Gigahertz आवृत्तियों पर एक कार की छत या हवाई जहाज के शरीर की धातु की सतह एक अच्छा जमीन विमान बनाती है, इसलिए कार सेल फोन एंटेना छत पर घुड़सवार छोटे चाबुक से मिलकर बनती है and aircraft communication antennas frequently consist of a short conductor in an aerodynamic फेयरिंग धड़ से प्रोजेक्टिंग;इसे ब्लेड एंटीना कहा जाता है

क्वार्टर-वेव व्हिप और रबर डकी एंटीना का उपयोग हाथ में रेडियो के साथ किया जाता है जैसे वॉकी-टॉकी एस और पोर्टेबल एफएम रेडियो एस मोनोपोल एंटेना भी हैं।इन पोर्टेबल उपकरणों में एंटीना में एक प्रभावी ग्राउंड प्लेन नहीं होता है, ट्रांसमीटर का ग्राउंड साइड सिर्फ इसके सर्किट बोर्ड पर ग्राउंड कनेक्शन से जुड़ा होता है।चूंकि सर्किट बोर्ड ग्राउंड अक्सर एंटीना से छोटा होता है, एंटीना और ग्राउंड संयोजन एक मोनोपोल की तुलना में एक विषम द्विध्रुवीय एंटीना के रूप में अधिक कार्य कर सकते हैं।उन्हें पकड़ने वाले व्यक्ति का हाथ और शरीर एक अल्पविकसित जमीन विमान के रूप में कार्य कर सकता है।

वायरलेस डिवाइस और सेल फोन एक मोनोपोल संस्करण का उपयोग करें जिसे [[इनवर्टेड-एफ एंटीना] कहा जाता है] मोनोपोल तत्व सर्किट बोर्ड पर जमीनी क्षेत्र के समानांतर पर मुड़ा हुआ है, इसलिए इसे डिवाइस केस में संलग्न किया जा सकता है;आमतौर पर एंटीना को मुद्रित सर्किट बोर्ड पर तांबे की पन्नी का निर्माण किया जाता है यह ज्यामिति एंटीना को बहुत कम प्रतिबाधा देगी यदि यह आधार पर संचालित होता।फ़ीड सर्किट (आमतौर पर 50 & nbsp; ओम प्रतिबाधा के साथ [[[प्रतिबाधा मैच]] में सुधार करने के लिए एंटीना शंट फेड है, फीडलाइन इसके बजाय एक मध्यवर्ती बिंदु से जुड़ा हुआ है।तत्व, और तत्व अंत ग्राउंडेड है।

See also

• Dual-band blade antenna
• Cellular repeater
• Signal strength
• Folded unipole antenna
• Electrical lengthening

External links

• "Radiation of a quarter wavelength monopole".

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