သတင်း - Helical Antenna: Broadband Circular Polarization အတွက် အကောင်းဆုံးရွေးချယ်မှု

အေခရုပတ် အင်တင်နာသည် ခရုပတ်ပုံသဏ္ဍာန်ဖြင့် သွင်ပြင်လက္ခဏာရှိသော ဝါယာကြိုးအင်တင်နာ၏ ပုံမှန်ဥပမာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် VHF နှင့် UHF လှိုင်းနှုန်းများအတွက် သင့်လျော်သော broadband အင်တင်နာတစ်ခုဖြစ်သည်။

နှစ်ထပ်ကွေးသော အင်တင်နာသည် ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 30 MHz မှ 3 GHz အထိ ကြိမ်နှုန်းအပိုင်းအခြားတွင် လုပ်ဆောင်ပြီး VHF နှင့် UHF လှိုင်းနှုန်းများကို အဓိကအားဖြင့် လွှမ်းခြုံထားသည်။

Spiral Antenna ၏ တည်ဆောက်ပုံနှင့် အလုပ်လုပ်ပုံ အခြေခံမူများ

Spiral Antenna ကို လျှပ်ကူးပစ္စည်းတစ်ခုကို spiral shape ဖြစ်အောင် ရစ်ပတ်ပြီး feedline မှတစ်ဆင့် ground plane နှင့် ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံဖြင့် ၎င်းသည် သဘာဝအတိုင်း circularly polarized waves များကို ထုတ်လုပ်ပေးပြီး satellite relay systems ကဲ့သို့သော extraterrestrial ဆက်သွယ်ရေးများတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။

အထက်ပါပုံသည် ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးအတွက် အသုံးပြုသည့် Spiral Antenna စနစ်ကို ပြသထားသည်။ ထိုကဲ့သို့သော အင်တင်နာများသည် ယေဘုယျအားဖြင့် အပြင်ဘက်တပ်ဆင်ရန် နေရာအလုံအလောက် လိုအပ်ပါသည်။

Spiral Antenna သည် ပြားချပ်ချပ်သတ္တုမြေပြင်နှင့် တွဲဖက်လုပ်ဆောင်သည့် ခရုပတ်ပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော ကြေးနီဝါယာကြိုး သို့မဟုတ် ပြွန်တစ်ခုဖြင့် ပြုလုပ်ထားသော ကွိုင်တစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ခရုပတ်၏ တစ်ဖက်စွန်းကို coaxial cable ၏ အလယ်ဗဟို conductor နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး အပြင်ဘက် conductor ကို မြေပြင်မျက်နှာပြင်နှင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။

အထက်ပါပုံတွင် Spiral Antenna ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို ၎င်း၏အစိတ်အပိုင်းများကို အသေးစိတ်ပြသထားသည်။

Spiral Antenna ၏ ရောင်ခြည် ဝိသေသလက္ခဏာများကို အဓိကအားဖြင့် helix အချင်း၊ အကွေ့များကြား အကွာအဝေး (pitch) နှင့် pitch angle တို့ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။

pitch angle ကို helix axis ရဲ့ tangent နဲ့ helix axis ရဲ့ normal plane ကြားက angle အဖြစ် သတ်မှတ်ပြီး အောက်ပါအတိုင်း ဖော်ပြထားပါတယ်-

ဘယ်နေရာ:

• D သည် helix ၏အချင်းဖြစ်သည်

•S သည် အမြင့် (အနီးနားရှိ အကွေ့များကြား အလယ်ဗဟိုမှ အလယ်ဗဟိုသို့ အကွာအဝေး) ဖြစ်သည်။

•α သည် ပစ်ချ်ထောင့်ဖြစ်သည်

လည်ပတ်မှုမုဒ်

Spiral Antenna များသည် အဓိက mode နှစ်ခုဖြင့် လုပ်ဆောင်ကြသည်။

•ပုံမှန်မုဒ် (ထောင့်မှန်ရောင်ခြည်မုဒ်ဟုလည်းလူသိများသည်)

• Axial Mode (အဆုံးမီးမုဒ် သို့မဟုတ် ရောင်ခြည်ရောင်ခြည်မုဒ်အဖြစ်လည်း လူသိများသည်)

မုဒ်တစ်ခုချင်းစီကို အောက်တွင် အသေးစိတ်ရှင်းပြထားပါသည်။

ပုံမှန် ရောင်ခြည်ပုံစံတွင်၊ ဖြာထွက်နေသော စက်ကွင်းသည် helix ဝင်ရိုးနှင့် ထောင့်မှန်ကျပြီး ဖြာထွက်နေသော လှိုင်းသည် စက်ဝိုင်းပုံ polarized ဖြစ်သည်။ ဤပုံစံကို helix အတိုင်းအတာများသည် wavelength နှင့် နှိုင်းယှဉ်လျှင် သေးငယ်သောအခါတွင် ရရှိသည်။ ဤကိစ္စတွင်၊ helical antenna ၏ ရောင်ခြည်ဝိသေသလက္ခဏာများကို dipole antenna တိုနှင့် loop antenna ပေါင်းစပ်မှုအဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်သည်။

အထက်ပါပုံသည် ပုံမှန်မုဒ်တွင် လည်ပတ်နေသော Spiral Antenna ၏ ရောင်ခြည်ပုံစံကို ပြသထားသည်။

ဤမုဒ်ကို helix အချင်း D နှင့် အလှည့်များကြား အကွာအဝေး S ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ ဤလည်ပတ်မှုမုဒ်၏ အားနည်းချက်များတွင် ရောင်ခြည်ထိရောက်မှုနည်းပါးခြင်းနှင့် bandwidth ကျဉ်းမြောင်းခြင်းတို့ ပါဝင်သည်။ ထို့ကြောင့် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် ရှားရှားပါးပါးသာ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။

ဝင်ရိုးပုံစံ

ဝင်ရိုးရောင်ခြည်မုဒ်တွင်၊ ဖြာထွက်နေသောစက်ကွင်းသည် ခရစ်စတယ်ဝင်ရိုးတစ်လျှောက်တွင် အဆုံးမီးတောက်လက္ခဏာများကိုပြသပြီး ဖြာထွက်နေသောလှိုင်းသည် စက်ဝိုင်းပုံ သို့မဟုတ် နီးပါးစက်ဝိုင်းပုံ ပိုလာရိုက်ဇ်ဖြစ်သည်။ ဤမုဒ်ကို ခရစ်စတယ်ပတ်လည်ကို လှိုင်းအလျား (λ) တစ်ခုအစီအစဉ်အထိ တိုးမြှင့်ပြီး အလှည့်များအကြားအကွာအဝေးသည် λ/4 ခန့်မှန်းခြေဖြစ်သောအခါတွင် ရရှိသည်။ ဤအခြေအနေများအောက်တွင်၊ ရောင်ခြည်ပုံစံသည် ဦးတည်ချက်ဆိုင်ရာလက္ခဏာများဖြင့် ဝင်ရိုးတစ်လျှောက် ကျယ်ပြန့်ပြီး ဘေးဘက်အဖုများသည် ဝင်ရိုးမှ ချိန်ညှိထားသောထောင့်များတွင် ပေါ်လာသည်။

အထက်ပါပုံသည် axial mode တွင်လည်ပတ်နေသော Spiral Antenna ၏ radiation pattern ကိုပြသထားသည်။

အင်တင်နာကို right-hand circularly polarized (RHCP) လှိုင်းများအတွက် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသောအခါ၊ ၎င်းသည် left-hand circularly polarized (LHCP) လှိုင်းများကို လက်ခံမည်မဟုတ်ပါ၊ ၎င်းနှင့် အပြန်အလှန်လည်း လက်ခံမည်မဟုတ်ပါ။ ဤလည်ပတ်မှုမုဒ်သည် အကောင်အထည်ဖော်ရန်လွယ်ကူပြီး လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် ပိုမိုအသုံးများသည်။

Spiral Antenna ရဲ့ အဓိက အားသာချက်တွေကတော့ အောက်ပါအတိုင်းပါပဲ။

• ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် ဒီဇိုင်းဆွဲရလွယ်ကူခြင်း

• မြင့်မားသော ဦးတည်ချက်

• ကျယ်ပြန့်သော bandwidth

• စက်ဝိုင်းပုံ polarization လုပ်နိုင်ခြင်း

• HF နှင့် VHF လှိုင်းများအတွက် သင့်လျော်သည်

Spiral Antenna ရဲ့ အဓိကအသုံးချမှုတွေကတော့ အောက်ပါအတိုင်းပါပဲ။

• VHF အချက်ပြမှု ထုတ်လွှင့်ခြင်းနှင့် လက်ခံခြင်းအတွက် single helical antennas သို့မဟုတ် ၎င်းတို့၏ arrays များကို အသုံးပြုသည်။

• ဂြိုလ်တုနှင့် အာကာသစူးစမ်းလေ့လာရေးစနစ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်

• ပဲ့ထိန်းဒုံးကျည်များ၊ ဂြိုဟ်တုများနှင့် ကမ္ဘာမြေစခန်းများအကြား တယ်လီမက်ထရီလင့်ခ်များတွင် အသုံးပြုသည်

•လနှင့်ကမ္ဘာကြား ဆက်သွယ်ရေးတည်ဆောက်ရန်အသုံးပြုသည်

• ရေဒီယို နက္ခတ္တဗေဒ အသုံးချမှုများတွင်လည်း အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်