Antennas MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Antennas - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संकल्पना:

एम्पियर के परिपथ नियम का उपयोग करके:

एम्पियर का परिपथ नियम बताता है कि धारा (I) ले जाने वाले तार के चारों ओर एक बंद लूप बनाने वाले चुंबकीय क्षेत्र का रेखा समाकल, धारा के लंबवत तल में, μo के बराबर होता है। बंद लूप से गुजरने वाली कुल धारा।

\(\mathop \oint \limits_C^{} B.dl = {\mu _o}i\)

अनंत सीधी रेखा चालक के लिए:

\(\mathop \oint \limits_C^{} B.dl =Bl=2π RB\)

जहां, l = 2πR

इसलिए, B = \(\frac{\mu_oi}{2π R}\)

गणना:

दिया गया है:

B = 1 × 10-4 T, I = 10A

चूँकि, B = \(\frac{\mu_oi}{2π R}\)

1 × 10^-4 = \( \frac{4\pi\cdot 10^{-7}\cdot 10}{2\pi R}\)

R= 0.02 m

अवधारणा:

यह एक दिशात्मक एंटीना है और इसमें बहु समांनातर अर्ध-तरंग द्विध्रव तत्व शामिल होते हैं। 

यागी उदान एंटीना निम्न है:

• एक चालित तत्व वह है जिसका प्रयोग सिग्नल शक्ति को लागू/प्राप्त करने के लिए किया जाता है। 
• एक परावर्तक वह है जिसका प्रयोग चालित तत्व और दिशाओं की ओर सिग्नल विकिरण को प्रतिबिंबित करने के लिए किया जाता है। 
• नियामक वे हैं जिसका प्रयोग एंटीना की दिशिकता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। 

यागी उदान एंटीना का प्रयोग पहले TV ग्राही के लिए किया जाता है और इसकी आवृत्ति सीमा लगभग 30 MHz से 3 GHz तक होती है।

संकल्पना:

विकिरण प्रतिरोध (Rrad ) और धारा (I) के साथ एक एंटीना की विकरित शक्ति (Prad) निम्न द्वारा दी गई है:

Prad = I2 x Rrad

गणना:

 I = 300 A, और Rrad = 2 Ohms के साथ:

Prad = (300)2 x 2

Prad = 180 kW

परिनालिका के अंदर चुंबकीय क्षेत्र एकसमान होता है

व्याख्या:

1. एक बेलनाकार कुंडली जिसमे विसंवाहक तार के कई कसे हुए लपेटे होते है जिसमे आम तौर पर कुंडली का व्यास इसकी लंबाई से कम होता है,परिनालिका है।

2. एक चुंबकीय क्षेत्र, परिनालिका के आसपास और भीतर की ओर उत्पादित किया जाता है। परिनालिका के भीतर चुंबकीय क्षेत्र एकसमान और परिनालिका के अक्ष के समानांतर होता है।

उपरोक्त स्पष्टीकरण से हम देख सकते हैं कि

एक परिनालिका मूल रूप से तार का एक कसकर घुमाया हुआ पेचदार कुंडल होता है, जो इसकी लंबाई की तुलना में एक छोटे व्यास से बना होता है।

जब एक चुंबकीय क्षेत्र को एक सोलेनोइड के अंदर उत्पन्न किया जाता है, तो यह लागू धारा और प्रति इकाई लंबाई में घुमावों की संख्या दोनों के अनुपात में बहुत अधिक होता है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र परिनालिका के व्यास पर निर्भर नहीं होता है और अंदर का क्षेत्र स्थिर रहता है।

Additional Information

एक परिनालिका में चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता निम्न द्वारा दी जाती है -

\(B=\dfrac{{{\mu }_{0}}NI}{l}\)

जहां ,

N = घुमावों की संख्या

l = परिनालिका की लंबाई, 

l = परिनालिका में धारा

μo = वायु या निर्वात की निरपेक्ष पारगम्यता

अवधारणा:

• एक संकेत प्रसारण के लिए, हमें एक एंटीना या एक एरियल चाहिए होता है।
• इस एंटीना में सिग्नल की तरंगदैर्ध्य (आयाम का न्यूनतम 1/4) के बराबर आकार होना चाहिए ताकि एंटीना सिग्नल के समय भिन्नता को ठीक से पकड़ सके।
• उदाहरण के लिए, यदि हमारे पास आवृत्ति (f) 20 kHz की विद्युत चुम्बकीय तरंग है तो तरंगदैर्ध्य (λ) 15 km है।

गणना::

दिया गया है,

आवृति 900 MHz की विद्युत चुम्बकीय तरंग प्रसारित होती है।

f = 900 × 106 Hz

इसलिए एंटीना की न्यूनतम लंबाई निम्न द्वारा दी जाती है

\(L=\frac{\lambda }{4} = \frac{c}{{4f}}\;\left( {\because c = n\lambda } \right)\)

यहां c प्रकाश का वेग है, λ तरंग दैर्ध्य है और f तरंग की आवृत्ति है।

∴ \(L=\frac{{3 \times {{10}^8}}}{{4 \times 900 \times {{10}^6}}} = 0.083\;m\)

L = 8.3 cm

अवधारणा:

• सिग्नल संचारण के लिए हमें एक एंटीना या एक एरियल चाहिए।
• इस एंटीना में सिग्नल की तरंग दैर्ध्य (आयाम में न्यूनतम 1/4) के बराबर आकार होना चाहिए ताकि ऐन्टेना सिग्नल के समय भिन्नता को ठीक से समझ सके।
• उदाहरण के लिए, यदि हमारे पास आवृत्ति (f) 20 kHz की विद्युत चुम्बकीय तरंग है, तो तरंग दैर्ध्य (λ) 15 km है

गणना:

दिया गया है कि,

आवृत्ति 500 kHz की विद्युत चुम्बकीय तरंगों को प्रेषित किया जाता है, अर्थात

f = 500 kHz

इसलिए एंटीना की न्यूनतम लंबाई = \(\frac{\lambda }{4} = \frac{c}{{4f}}\;\left( {\because c = f\lambda } \right)\)

यहाँ c प्रकाश का वेग है, λ तरंग दैर्ध्य है और f तरंग की आवृत्ति है

∴ एंटीने की लंबाई = \(\frac{{3 \times {{10}^8}}}{{4 \times 5 \times {{10}^5}}} = 150\;m\)

पदार्थ का वह गुणधर्म जो इसमें चुंबकीय फ्लक्स (अभिवाह) के उत्पन्न होने का विरोध करता है, प्रतिष्टम्भ कहलाता है।

Key Points

• चुंबकीय प्रतिष्टम्भ या चुंबकीय प्रतिरोध, चुंबकीय परिपथ के विश्लेषण में प्रयोग की जाने वाली एक अवधारणा है।​ 
• इसे चुंबकत्व वाहक बल  (MMF) के चुंबकीय फ्लक्स के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• यह चुंबकीय फ्लक्स की वियुति (के प्रति विरोध) को प्रदर्शित करता है तथा किसी वस्तु की ज्यामिति और संरचना पर निर्भर करता है। 
• चुंबकीय प्रतिष्टम्भ एक सोपनीय विस्तीर्ण मात्रा है जो विद्युत प्रतिरोध के सामान होता है। चुंबकीय प्रतिष्टंभ की इकाई प्रतिलोम (प्रति) हेनरी, H−1 है। 

रडार की सीमा निम्नानुसार दी गई है:

\(R = {\left[ {\frac{{{P_t}{G^2}\sigma {A_e}}}{{{{\left( {4\pi } \right)}^2}{P_r}}}} \right]^{\frac{1}{4}}}\)

G= एंटीना लाभ

σ = रडार अनुप्रस्थ-काट

Pr = परावर्तित शक्ति

Ae = एंटीना का प्रभावी क्षेत्र

अवलोकन:

हम निरीक्षण करते हैं कि, R ∝ (Pt)1/4

अब R को दोगुना करने के लिए P_t को 16 के कारक से बढ़ाना होगा

यागी-उडा एंटेना:

• यह दिशात्मक एंटीना है और इसमें कई समानांतर अर्ध-तरंग द्विध्रुवीय तत्व होते हैं।
• अधिकतम विकिरण की दिशा द्विध्रुव व्यूह की अक्ष के अनुदिश होती है जिसे अंत-अग्नि विकिरण प्रतिरूप कहा जाता है।
• परावर्तक और निर्देशक दोनों पराश्रयी प्रकार हैं।

विशेषताएँ:

• आमतौर पर, यागी-उडा एंटीना व्यूह की निवेश प्रतिबाधा कम होती है।
• इसकी उच्च लब्धि है।
• इसमें अपेक्षाकृत कम बैंडविड्थ है।
• निर्देशक की लंबाई λ/2 से कम है
• परावर्तक की लंबाई λ/2 से अधिक है।
• इसका विकिरण प्रतिरूप लगभग एक-दिशात्मक है।

Important Points

तूर्य एंटेना:

• तूर्य एंटेना विद्युत शक्ति को रेडियो तरंगों में परिवर्तित करता है और इसके विपरीत रेडियो तरंगों को विद्युत शक्ति में परिवर्तित करता है। यह आमतौर पर एक रेडियो प्रेषित्र या रेडियो अभिग्राही के साथ प्रयोग किया जाता है।
• तूर्य एंटीना का एक विशेष उपयोग लघु परिसर रडार सिस्टम के लिए है। अन्य प्रतिबिंबों को आवश्यक प्रतिक्रिया में हस्तक्षेप करने से रोकने के लिए हॉर्न एंटीना एक उपयोगी मात्रा में प्रत्यक्षता प्रदान करता है।
• तूर्य एंटीना का उपयोग परवलयिक डिश एंटेना के भरण के लिए किया जाता है।

विद्युत क्षेत्र

विद्युत क्षेत्र एक ऐसा विद्युत गुण होता है जो अंतराल में प्रत्येक बिंदु से संयोजित होता है जब आवेश किसी भी रूप में मौजूद होता है।

विद्युत क्षेत्र को प्रति इकाई आवेश विद्युत बल के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

\(E={F\over Q}\)

जहाँ E = विद्युत क्षेत्र

F = विद्युत बल

Q = आवेश

विद्युत क्षेत्र रेखाओं के गुण

• क्षेत्र रेखाएँ एक दूसरे को कभी प्रतिच्छेद नहीं करती हैं।
• क्षेत्र रेखाएँ आवेश की सतह के लंबवत होती हैं।
• आवेश का परिमाण और क्षेत्र रेखाओं की संख्या, दोनों एक दूसरे के अनुक्रमामानुपाती होते हैं।
• क्षेत्र रेखाओं का प्रारंभ बिंदु धनात्मक आवेश पर होता है और ऋणात्मक आवेश पर समाप्त होता है।
• क्षेत्र रेखाओं के अनंत पर आरंभ या समाप्त होने के लिए, एक ही आवेश का उपयोग किया जाना चाहिए।

संकल्पना:

एक रेडार प्रणाली की अधिकतम सीमा को निम्न रूप में दिया जाता है

\({R_{max}} = {\left( {\frac{{{P_t}{G^2}\sigma {A_e}}}{{{{\left( {4\pi } \right)}^2}{S_{min}}}}} \right)^{1/4}}\)

जहाँ:

Rmax = रेडार की अधिकतम परास

Smin = न्यूनतम पता लगाने योग्य सिग्नल शक्ति

Pt = शिखर संचारित शक्ति

Ae = द्वारक का क्षेत्रफल

D = एंटीना का व्यास

हम निरीक्षण करते हैं कि Rmax ∝ D x Pt1/4  

गणना:

P(नया) = 16 P(पुराना)

D(नया) = 2D(पुराना)

Rmax ∝ D x Pt1/4  

R(नया) = 2 D(पुराना) x (16P(पुराना))1/4

R(नया) = 4 R(पुराना)

इसलिए, अगर शिखर संचरित शक्ति 16 गुणक से बढ़ जाती है, और एंटीना व्यास दो के गुणक से बढ़ जाता है, रेडार सीमा 4 गुणक से बढ़ जाएगा।

• TWT (ट्रैवलिंग वेव ट्यूब) माइक्रोवेव आवृत्तियों पर प्रवर्धन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक इलेक्ट्रॉन ट्यूब होता है- जिसे सामान्यतौर पर 500 MHz और 300 Hz के बीच की आवृत्तियों के रूप में पहचाना जाता है। 
• इसकी शक्ति उत्पादन क्षमता सीमा वाट से मेगावाट तक होती है। 
• कुंडली TWT के लिए बैंडविड्थ दो अष्टक या उससे अधिक के जितना उच्च और शक्ति स्तर वाट में दहाई से सौवें स्थान तक हो सकता है। 
• TWT का कर्तव्य या चक्र समय वह समय होता है जिसमें TWT को समय आधार पर विभाजित किया जाता है। TWT में उच्च कर्तव्य चक्र उत्पादित करने का लाभ होता है। 

मैग्नेट्रान एक निर्वात ट्यूब होता है जिसका प्रयोग उच्च शक्ति वाले माइक्रोवेव को उत्पादित करने के लिए किया जाता है। 

• इसके कार्य करने का सिद्धांत इलेक्ट्रॉन स्ट्रीम और चुंबकीय क्षेत्र के बीच परस्पर क्रिया पर आधारित होता है। 
• यह प्रत्यक्ष धारा शक्ति पर कार्य करता है। 

माइक्रोवेव ट्यूब का प्रकार:-

अवधारणा:

टी.वी. ऐन्टिना को यागी ऐन्टिना भी कहा जाता है। इसमें मुड़े हुए द्विध्रुव होते हैं जो मुख्य विकिरणकारी या परिचालित अवयव के रूप में कार्यरत होते हैं और 'परजीवी' अवयव होते हैं जो द्विध्रुव द्वारा विकिर्ण शक्ति को प्राप्त करते हैं और उनका पुनः विकिरण करते हैं। यह ऐन्टिना की दिशिकता और अभिलाभ को बेहतर बनाता है।

द्विध्रुव की लंबाई = λ/2

यागी उदा एंटीना:

यह एक दिशात्मक एंटीना है और इसमें बहु समांनातर अर्ध-तरंग द्विध्रुव तत्व शामिल होते हैं। 

यागी उदा एंटीना निम्न है:

• एक चालित तत्व (द्विध्रुव) वह है जिसका प्रयोग सिग्नल शक्ति को लागू/प्राप्त करने के लिए किया जाता है। 
• एक परावर्तक वह है जिसका प्रयोग चालित तत्व और दिशाओं की ओर सिग्नल विकिरण को प्रतिबिंबित करने के लिए किया जाता है। 
• नियामक वे हैं जिसका प्रयोग एंटीना की दिशिकता को बढ़ाने के लिए किया जाता है। 

यागी उदान एंटीना का प्रयोग पहले TV ग्राही के लिए किया जाता है और इसकी आवृत्ति सीमा लगभग 30 MHz से 3 GHz तक होती है।