খবর

অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্সের তাৎপর্য

2025-05-29
   প্রকৌশল প্রয়োগের সুবিধার্থে, আমরা প্রায়শই অ্যান্টেনা ইম্পিড্যান্সের বাস্তব ও কাল্পনিক অংশ একটি ঐক্যবদ্ধ স্মিথ (Smith) চার্টের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ এবং ডিবাগ করি। এছাড়াও, স্ট্যান্ডিং ওয়েভ রেশিও (SWR) এবং রিটার্ন লস হল ইম্পিড্যান্স পর্যবেক্ষণের জন্য আমাদের ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ প্যারামিটার। পরবর্তীতে আমরা এই সূচকগুলির বিস্তারিত আলোচনা করব, আজ তা নিয়ে আর আলোচনা করছি না।
   ইম্পিড্যান্সে ফিরে আসি, আপনারা জানেন যে RF সিস্টেমের জন্য, RF সিস্টেমের বিভিন্ন মডিউলের মধ্যে RF সিগন্যাল ট্রান্সমিশনের জন্য ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং প্রয়োজন। একবার মিসম্যাচ হলে, RF ট্রান্সমিশন সিগন্যালে ব্যাপক প্রতিফলন ঘটে, যা একদিকে প্রচুর শক্তি নষ্ট করে, অন্যদিকে প্রতিফলিত শক্তি RF সিস্টেমের স্বাভাবিক কাজকর্মে বিঘ্ন ঘটাতে পারে।
   RF সিস্টেমের জন্য, অ্যান্টেনাকে RF সিস্টেমের একটি লোড হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে। তাই অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিড্যান্স অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, কারণ অ্যান্টেনা ইম্পিড্যান্স একবার RF ফিডলাইনের ইম্পিড্যান্সের সাথে মিসম্যাচ হলে, ফিডলাইনে ট্রান্সমিট করা শক্তি প্রতিফলিত হয়, ফলে RF সিস্টেমে যতটা সম্ভব শক্তি ট্রান্সমিট করা যায় না এবং পূর্বে উল্লিখিত শক্তি নষ্টের মতো সমস্যা দেখা দেয়। অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্স মিসম্যাচ যত গুরুতর হয়, এই প্রতিফলিত শক্তির পরিমাণ তত বেশি হয়। এজন্যই অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং করা প্রয়োজন।
   আদর্শ অবস্থা হল অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিড্যান্স বিশুদ্ধ রেজিস্ট্যান্স এবং ফিডলাইনের ক্যারেক্টারিস্টিক ইম্পিড্যান্সের সমান হওয়া, তখন অ্যান্টেনা এবং ফিডলাইনের মধ্যে কোন পাওয়ার রিফ্লেকশন হয় না, অ্যান্টেনা ও ফিডলাইনের মধ্যে ট্রান্সমিশনে কোন শক্তি ক্ষয় হয় না। অবশ্যই, এই আদর্শ অবস্থা প্রকৌশলে বিদ্যমান নেই, কারণ অ্যান্টেনা বা ফিডলাইনের ইম্পিড্যান্স কাঙ্ক্ষিত ক্যারেক্টারিস্টিক ইম্পিড্যান্সের কাছাকাছি হতে পারে, কিন্তু আদর্শ ইম্পিড্যান্সের থেকে কিছুটা পার্থক্য থাকবেই। বিভিন্ন RF সিস্টেম এবং অ্যান্টেনাকে স্বাভাবিক ও দক্ষভাবে কাজ করতে সাহায্য করার জন্য, মোবাইল কমিউনিকেশন ইলেকট্রনিক পণ্যগুলি সাধারণত RF মডিউল এবং অ্যান্টেনার ক্যারেক্টারিস্টিক ইম্পিড্যান্স ৫০Ω হিসাবে সংজ্ঞায়িত করে। এজন্যই অ্যান্টেনা সাধারণত ৫০Ω ইম্পিড্যান্স অনুযায়ী ডিজাইন করা হয়।
   যদি অ্যান্টেনার নিজস্ব ইম্পিড্যান্স ভাল না হয়, তাহলে কি ইম্পিড্যান্স ম্যাচিং করা সম্ভব নয়? উত্তর হল তা নয়। যখন অ্যান্টেনার নিজস্ব ইম্পিড্যান্স ভাল না হয়, আমরা সিরিজ এবং প্যারালাল ক্যাপাসিটর এবং ইন্ডাক্টর ব্যবহার করে অ্যান্টেনা ইম্পিড্যান্স ডিবাগ ও উন্নত করতে পারি। এই ক্ষেত্রে আমরা অ্যান্টেনা বডি এবং ম্যাচিংয়ের জন্য ব্যবহৃত ক্যাপাসিটর ও ইন্ডাক্টর উপাদানগুলিকে একটি সামগ্রিকতা হিসাবে বিবেচনা করি। এই সামগ্রিকতার ইম্পিড্যান্স উপযুক্ত (প্রায় ৫০Ω এর কাছাকাছি) হলে সেটিও ইম্পিড্যান্স ম্যাচিংয়ে সফল বলে গণ্য হয়।
অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্সকে প্রভাবিতকারী কারণ  
   তাহলে অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিড্যান্স কী কী ফ্যাক্টর দ্বারা নির্ধারিত হয়? সাধারণত, অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিড্যান্স নির্ধারণকারী ৩টি কারণ রয়েছে:
১. অ্যান্টেনার নিজস্ব গঠন কাঠামো এবং বাহ্যিক মাত্রা;
২. অ্যান্টেনার অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি;
৩. অ্যান্টেনার পারিপার্শ্বিক পরিবেশ।
   এই ৩টি কারণের যেকোনো একটি পরিবর্তিত হলে, অ্যান্টেনার ইনপুট ইম্পিড্যান্স পরিবর্তিত হয়, অর্থাৎ অ্যান্টেনার পারফরম্যান্স পরিবর্তিত হয়। কারণ ১ বলছে যে অ্যান্টেনার নিজের আকৃতি তার ইম্পিড্যান্স পরিবর্তন করতে পারে। কারণ ২ বলছে যে অ্যান্টেনার অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি বিবেচনা করতে হবে, কারণ একই অ্যান্টেনা ভিন্ন অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে ভিন্ন ইম্পিড্যান্স প্রদর্শন করে।
   উপরের দুটি কারণ প্রায় সবাই জানে, কিন্তু এখানে কারণ ৩-এর দিকে মনোযোগ দিতে হবে: অ্যান্টেনার পারিপার্শ্বিক পরিবেশ। অর্থাৎ একই অ্যান্টেনা একই অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সিতে, যখন অ্যান্টেনার পারিপার্শ্বিক পরিবেশ ভিন্ন হয়, তখন অ্যান্টেনার ইম্পিড্যান্স সম্পূর্ণ ভিন্ন হবে। এজন্যই অনেক অন্তর্নির্মিত অ্যান্টেনা, যারা নিজেদের উচ্চ পারফরম্যান্সের দাবি করে, যখন আমরা সেগুলো কিনে আমাদের বাস্তব ইলেকট্রনিক পণ্যে ব্যবহার করি, তখন প্রায়শই পারফরম্যান্স খুব খারাপ বা একেবারেই অকার্যকর পাওয়া যায়। এটি আমাদের বাস্তব ব্যবহারের সময় অ্যান্টেনার পারিপার্শ্বিক পরিবেশ এবং এই অ্যান্টেনার উন্নয়নকালীন পারিপার্শ্বিক পরিবেশের অসঙ্গতির কারণে ঘটে। তাই অ্যান্টেনার চারপাশের পরিবেশ জটিল হলে, অ্যান্টেনার জন্য বিশেষভাবে টার্গেটেড কাস্টম ডিজাইন করা অত্যন্ত প্রয়োজনীয়, বিশেষ করে অন্তর্নির্মিত অ্যান্টেনার জন্য।