خبریں - ہیلیکل اینٹینا: براڈ بینڈ سرکلر پولرائزیشن کے لیے مثالی انتخاب

اےسرپل اینٹیناتار اینٹینا کی ایک عام مثال ہے، جس کی خصوصیت اس کی سرپل نما ساخت ہے۔ یہ ایک براڈ بینڈ اینٹینا ہے جو VHF اور UHF بینڈز کے لیے موزوں ہے۔

ہیلیکل اینٹینا تقریباً 30 MHz سے 3 GHz کی فریکوئنسی رینج پر کام کرتا ہے، بنیادی طور پر VHF اور UHF بینڈ کا احاطہ کرتا ہے۔

سرپل اینٹینا کی تعمیر اور کام کرنے کے اصول

ایک سرپل اینٹینا ایک کنڈکٹر کو سرپل کی شکل میں سمیٹ کر اور اسے فیڈ لائن کے ذریعے زمینی جہاز سے جوڑ کر بنتا ہے۔ ایک سادہ ساخت کے ساتھ، یہ قدرتی طور پر دائرہ دار پولرائزڈ لہریں پیدا کرتا ہے اور یہ بڑے پیمانے پر سیٹیلائٹ ریلے سسٹمز جیسے ماورائے ارضی مواصلات میں استعمال ہوتا ہے۔

مندرجہ بالا اعداد و شمار ایک سرپل اینٹینا سسٹم کو دکھاتا ہے جو سیٹلائٹ مواصلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ اس طرح کے اینٹینا کو عام طور پر بیرونی تنصیب کی کافی جگہ کی ضرورت ہوتی ہے۔

اسپائرل انٹینا تانبے کی موٹی تار یا نلیاں پر مشتمل ہوتا ہے جو ایک ہیلکس کی شکل میں ہوتا ہے، جو فلیٹ میٹل گراؤنڈ ہوائی جہاز کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے۔ ہیلکس کا ایک سرا کواکسیئل کیبل کے سینٹر کنڈکٹر سے جڑا ہوا ہے، جبکہ بیرونی کنڈکٹر زمینی جہاز سے منسلک ہے۔

اوپر دی گئی تصویر اسپائرل اینٹینا کی ساخت کو واضح کرتی ہے، اس کے اجزاء کے تفصیلی نظارے کے ساتھ۔

سرپل اینٹینا کی تابکاری کی خصوصیات بنیادی طور پر ہیلکس قطر، موڑ (پچ) کے درمیان وقفہ اور پچ زاویہ سے طے کی جاتی ہیں۔

پچ زاویہ کی تعریف ہیلکس سے ٹینجنٹ اور ہیلکس محور پر نارمل ہوائی جہاز کے درمیان زاویہ کے طور پر کی جاتی ہے، اور اس کے ذریعہ دی جاتی ہے:

کہاں:

•D ہیلکس کا قطر ہے۔

•S پچ ہے (ملحقہ موڑ کے درمیان درمیان سے درمیان کا فاصلہ)

•α پچ زاویہ ہے۔

آپریشن موڈ

سرپل اینٹینا دو بنیادی طریقوں میں کام کرتے ہیں:

• نارمل موڈ (جسے کھڑا تابکاری موڈ بھی کہا جاتا ہے)

• محوری موڈ (اینڈ فائر موڈ یا بیم ریڈی ایشن موڈ کے نام سے بھی جانا جاتا ہے)

ہر موڈ کو ذیل میں تفصیل سے بیان کیا گیا ہے۔

عام ریڈی ایشن موڈ میں، ریڈی ایٹ فیلڈ ہیلکس کے محور پر کھڑا ہوتا ہے، اور ریڈی ایٹ ویو سرکلر پولرائزڈ ہوتی ہے۔ یہ موڈ اس وقت حاصل ہوتا ہے جب ہیلکس کے طول و عرض طول موج کے نسبت چھوٹے ہوتے ہیں۔ اس صورت میں، ہیلیکل اینٹینا کی تابکاری کی خصوصیات کو ایک مختصر ڈوپول اینٹینا اور ایک لوپ اینٹینا کے امتزاج کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔

اوپر کی تصویر عام حالت میں کام کرنے والے اسپائرل انٹینا کے تابکاری کے نمونے کو واضح کرتی ہے۔

اس موڈ کا تعین ہیلکس قطر D اور موڑ S کے درمیان وقفہ کاری سے ہوتا ہے۔ اس آپریٹنگ موڈ کے نقصانات میں کم تابکاری کی کارکردگی اور تنگ بینڈوتھ شامل ہیں۔ لہذا، یہ عملی ایپلی کیشنز میں شاذ و نادر ہی استعمال ہوتا ہے۔

محوری موڈ

محوری ریڈی ایشن موڈ میں، ریڈی ایٹ فیلڈ ہیلکس محور کے ساتھ اختتامی آگ کی خصوصیات کو ظاہر کرتا ہے، اور ریڈی ایٹ لہر گول یا تقریباً گول پولرائزڈ ہوتی ہے۔ یہ موڈ اس وقت حاصل ہوتا ہے جب ہیلکس فریم کو ایک طول موج (λ) کی ترتیب تک بڑھایا جاتا ہے اور موڑ کے درمیان فاصلہ تقریباً λ/4 ہوتا ہے۔ ان حالات میں، تابکاری کا نمونہ محور کے ساتھ ساتھ دشاتمک خصوصیات کے ساتھ وسیع ہوتا ہے، اور سائیڈ لابز محور سے آف سیٹ زاویوں پر ظاہر ہوتے ہیں۔

مندرجہ بالا اعداد و شمار محوری موڈ میں کام کرنے والے سرپل اینٹینا کے تابکاری کے پیٹرن کی وضاحت کرتا ہے۔

جب اینٹینا دائیں ہاتھ کی سرکلرلی پولرائزڈ (RHCP) لہروں کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، تو اسے بائیں ہاتھ کی سرکلرلی پولرائزڈ (LHCP) لہریں موصول نہیں ہوں گی، اور اس کے برعکس۔ یہ آپریٹنگ موڈ لاگو کرنا آسان ہے اور عام طور پر عملی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے۔

سرپل اینٹینا کے اہم فوائد درج ذیل ہیں:

•سادہ ڈھانچہ اور ڈیزائن کرنے میں آسان

• ہائی ڈائرکٹیوٹی

• وسیع بینڈوڈتھ

•سرکلر پولرائزیشن کے قابل

• HF اور VHF بینڈ کے لیے موزوں ہے۔

سرپل اینٹینا کی اہم ایپلی کیشنز مندرجہ ذیل ہیں:

سنگل ہیلیکل اینٹینا یا ان کی صفوں کو VHF سگنل ٹرانسمیشن اور استقبالیہ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

• بڑے پیمانے پر سیٹلائٹ اور گہری خلائی تحقیقات کے مواصلاتی نظام میں استعمال کیا جاتا ہے

بیلسٹک میزائلوں، سیٹلائٹس اور زمینی اسٹیشنوں کے درمیان ٹیلی میٹری لنکس میں لاگو

• چاند اور زمین کے درمیان مواصلات قائم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے

• ریڈیو فلکیات کی ایپلی کیشنز میں بھی ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔