फील्ड इंटेंसिटी यूनिट्स

"DBu, dBm, dBuV और अन्य इकाइयों के बीच क्या अंतर है? इंजीनियरों, तकनीशियनों, और उपकरण सेल्सपर्सन जब एंटीना लाभ और क्षेत्र की ताकत के बारे में बात करते हैं तो बहुत भ्रम होता है। रेडियो दूरसंचार उद्योग के विभिन्न विषयों में लोग देखते हैंअलग-अलग भाषाएं बोलने वाला हूं और ज्यादातर लोग बहुभाषी नहीं होते हैं। ----- FMUSER " 

# एंटीना के लाभ
जबकि किसी भी स्थान पर क्षेत्र की ताकत स्वतंत्र है एंटीना लाभरिसीवर पर वोल्टेज प्राप्त नहीं है। इसलिए, पहले एंटीना लाभ पर विचार करें

लाभ को शक्ति गुणक के रूप में या डीबी में व्यक्त किया जा सकता है। DB में बताया गया एंटीना लाभ या तो आइसोट्रोपिक या आधा-तरंग द्विध्रुवीय है। माइक्रोवेव उद्योग ने dBi (आइसोट्रोपिक के संदर्भ में) में एंटीना लाभ की रिपोर्टिंग के सम्मेलन को सार्वभौमिक रूप से स्थापित किया है। भूमि मोबाइल उद्योग ने लगभग सार्वभौमिक रूप से एंटीना लाभ को dBd के रूप में व्यक्त किया है (.otic के बजाय अर्ध-लहर द्विध्रुव का संदर्भ दिया गया है।) 

यह भी देखें: >> "dB", "dBm" और "dBi" में क्या अंतर है?  

जब एक निर्माता के रूप में एक लाभ सूचीबद्ध करता है dB, आप आमतौर पर मान सकते हैं कि संदर्भित लाभ dBd है। प्रसारण ऐन्टेना निर्माता आमतौर पर एक गुणक लाभ को संदर्भित करते हैं जहां ऐन्टेना इनपुट शक्ति को प्रभावी विकिरणित ऊर्जा प्राप्त करने के लिए इस लाभ से गुणा किया जाता है।

सबसे सरल एंटीना एक आइसोट्रोपिक रेडिएटर है। यह एक सैद्धांतिक एंटीना है जो ऐन्टेना पर बिजली लागू होने पर सभी दिशाओं में समान स्तर की ऊर्जा का विकिरण करता है। हालांकि इस प्रकार के एंटीना का वास्तव में निर्माण नहीं किया जा सकता है, अवधारणा का उपयोग एक समान मानक प्रदान करता है, जिसके खिलाफ सभी निर्मित एंटेना के प्रदर्शन को कैलिब्रेट किया जा सकता है और तुलना की जा सकती है।

चित्रा 1: आधा लहर द्विध्रुवीय बनाम आइसोट्रोपिक ऐन्टेना

एक एंटीना जो आसानी से बनाया जा सकता है वह एक आधा-तरंग दैर्ध्य है। एक आधा तरंग दैर्ध्य द्विध्रुवी ऐन्टेना एक आइसोट्रोपिक एंटीना की तुलना में 2.15 डीबी से अधिक का लाभ है। द्विध्रुव ऊर्जा को कुछ दिशाओं में केंद्रित करता है, ताकि उन दिशाओं में विकिरण समान इनपुट शक्ति वाले एक आइसोट्रोपिक स्रोत से विकिरण से अधिक हो।

यह भी देखें: >> अधिक एंटीना बेहतर है?

इसलिए, एक आइसोट्रोपिक रेडिएटर को संदर्भित एंटीना का लाभ एक आधा-तरंग दैर्ध्य द्विध्रुवीय प्लस 2.15 डीबी के लिए संदर्भित लाभ है:

जैसा कि चित्र 1 (और चित्र 2) में दिखाया गया है, एक दिशात्मक ऐन्टेना (अर्ध-लहर द्विध्रुव सहित) को एंटीना में उपलब्ध ऊर्जा को केंद्रित करने के लिए माना जा सकता है, जो एंटीना से निकलने वाली ऊर्जा को वांछित दिशा में केंद्रित करता है। वांछित दिशा (ओं) में विकीर्ण ऊर्जा को किसी अन्य दिशा (नों) में विकीर्ण ऊर्जा को कम करके बढ़ाया जाता है।

उदाहरण के लिए, चार द्विध्रुवीय एंटेना के एक कोलिनियर सरणी में आमतौर पर 6 डीबीडी का लाभ होगा। इसी एंटीना से 8.15 डीबीआई (आइसोट्रोपिक को संदर्भित) का लाभ होगा।

चित्र 2: डीबीडी बनाम लाभ dBi

यह भी देखें: >> ऐन्टेना लाभ मापन पर सुझाव 

दिशात्मक ऐन्टेना पैटर्न को कभी-कभी डीबी में आधे-लहर द्विध्रुव के ऊपर लाभ के रूप में प्लॉट किया जाता है। अन्य पैटर्न एक सापेक्ष क्षेत्र वोल्टेज के रूप में दिखाए जाते हैं। ये सीधे हस्तांतरणीय होते हैं जब तक किसी को dBd में पूर्ण लाभ पता होता है या एंटीना के प्रमुख लोब के dBi में होता है। समीकरण इस प्रकार है:


जहाँ:
● G एक विशेष azimuth पर dB में लाभ है

● Gm एक आधे लहर द्विध्रुवीय संदर्भित dB में अधिकतम शक्ति लाभ है

● आरवी विशेष रूप से अजीमथ के लिए सापेक्ष क्षेत्र वोल्टेज है

●किसी विशेष क्षेत्र मान के लिए किसी विशेष azimuth पर लाभ मान (डीबी में) परिवर्तित करने के लिए, निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करें:


जब अधिकतम प्रभावी विकिरणित शक्ति और किसी विशेष अज़िमुथ पर सापेक्ष क्षेत्र वोल्टेज ज्ञात होता है, तो उस विशेष अज़ीमुथ पर प्रभावी विकिरणित शक्ति की गणना निम्न समीकरण से की जाती है:

जहाँ:
● आरपी एक विशेष अज़िमुथ (वाट, केडब्ल्यू, आदि) पर प्रभावी विकिरणित शक्ति है।

● P क्षैतिज विमान (वाट्स, kW, आदि) में प्रमुख लोब (अधिकतम) में प्रभावी विकिरणित शक्ति है।

यह भी देखें:>> बुनियादी एंटीना सिद्धांत: dBi, dB, dBm dB (mW)

फील्ड इंटेंसिटी की इकाइयाँ
क्षेत्र की मजबूती (जिसे क्षेत्र की तीव्रता भी कहा जाता है) के लिए शब्दावली में बहुत भ्रम है। मान आमतौर पर में व्यक्त किए जाते हैं dBu, dBµV, और dBm। प्रत्येक इकाई में कुछ विषयों में योग्यता और सामान्य उपयोग दोनों हैं रेडियो संचार उद्योग। हालांकि, सिस्टम डिजाइन और वास्तविक प्रदर्शन के बारे में निराशा और गलतफहमी दोनों का कारण यह है कि वे एक दूसरे से कैसे संबंधित हैं, इस बारे में व्यापक भ्रम। निम्नलिखित शर्तों पर चर्चा की जाएगी लंबाई।

● dBu ई है (विद्युत क्षेत्र की तीव्रता) हमेशा एक माइक्रोवोल्ट / मीटर (dBµV / m) से ऊपर डेसिबल में

● dB dV (ग्रीक पत्र µ ["म्यू" का उपयोग करके यू के बजाय) एक विशिष्ट लोड प्रतिबाधा में एक microvolt से ऊपर dB में व्यक्त वोल्टेज है; भूमि मोबाइल और प्रसारण में यह आमतौर पर 50 ओम है।

● डीबीएम एक बिजली स्तर है जो डीबी में एक मिलीवाट से ऊपर व्यक्त किया जाता है

# विद्युत क्षेत्र की तीव्रता
विद्युत क्षेत्र की तीव्रता इकाई dBu क्षेत्र की ताकत का जिक्र करते हुए संघीय संचार आयोग द्वारा बड़े पैमाने पर उपयोग की जाने वाली इकाई है। सच्चे विद्युत क्षेत्र की ताकत हमेशा वोल्ट / मीटर के कुछ सापेक्ष मूल्य में व्यक्त की जाती है - वोल्ट या मिलिवाट में कभी नहीं। विद्युत क्षेत्र की तीव्रता आवृत्ति से स्वतंत्र होती है, जो एंटीना प्राप्त करती है, एंटीना प्राप्त करती है मुक़ाबला और प्राप्त करना संचरण लाइन लॉस। इसलिए, इस उपाय का उपयोग सेवा क्षेत्रों का वर्णन करने और विभिन्न रिसीवर कॉन्फ़िगरेशन द्वारा पेश किए गए कई चर से स्वतंत्र विभिन्न संचारण सुविधाओं की तुलना करने के लिए एक पूर्ण उपाय के रूप में किया जा सकता है।

जब कोई पथ दृष्टि की निर्बाध रेखा होती है और पहले फ्रेस्नेल क्षेत्र के 0.5 के भीतर कोई रुकावट नहीं आती है, जो अतिरिक्त क्षीणन को पेश करेगा, तो प्राप्त विद्युत क्षेत्र की ताकत मुक्त स्थान की अनुमानित होगी और निम्नलिखित समीकरण से गणना की जा सकती है:

जहाँ:
● ERP को 1 kW से ऊपर dB में व्यक्त किया जाता है

● d किलोमीटर में व्यक्त की गई दूरी है

यह भी देखें: >> एंटीना लाभ मूल बातें समझना

# विश्वसनीय वोल्टेज और बिजली
हालांकि गणना विद्युत क्षेत्र की ताकत ऊपर बताई गई रिसीवर विशेषताओं से स्वतंत्र है, एक रिसीवर के इनपुट को आपूर्ति की गई वोल्टेज की भविष्यवाणी और प्राप्त शक्ति को ध्यान से इनमें से प्रत्येक कारक को ध्यान में रखना चाहिए। रिसीवर इनपुट पर लागू विद्युत क्षेत्र की ताकत और वोल्टेज के बीच सहसंबंध तब तक असंभव है जब तक कि उपरोक्त सभी सूचीबद्ध जानकारी सिस्टम डिजाइन में ज्ञात और विचार नहीं की जाती है।

जब समान परिस्थितियों में सटीक समान स्थितियां (पथ, आवृत्ति, प्रभावी विकीर्ण शक्ति आदि) लागू होती हैं, तो निम्नलिखित समीकरण पूरे विश्वास के साथ सिस्टम डिजाइनर को विभिन्न प्रणालियों के बीच अनुवाद करने की अनुमति देंगे।

प्राप्त वोल्टेज के एक कार्य के रूप में क्षेत्र की ताकत, एंटीना प्राप्त करने और आवृत्ति प्राप्त करने पर ऐन्टेना पर लगाया जाता है जिसका प्रतिबाधा 50 ओम है जिसे व्यक्त किया जा सकता है:


प्राप्त वोल्टेज के लिए हल यह समीकरण बन जाता है:

50 ओम लोड में पावर और वोल्टेज की गणना के लिए:

Eq से वोल्टेज के लिए फ़ील्ड मान को प्रतिस्थापित करना। 7:

50: के अलावा अन्य प्रतिबाधा (Z) के मानों के लिए अधिक सामान्य समीकरण पर ध्यान दें:

और Eq से वोल्टेज के लिए फ़ील्ड मान को प्रतिस्थापित करना। 7:

जहाँ:
● जीआर प्राप्त एंटीना का आइसोट्रोपिक लाभ है

● Z ओम में सिस्टम प्रतिबाधा है

जब एक "फील्ड स्ट्रेंथ कॉन्टूर" को डीबीएम या माइक्रोवोल्ट्स (डीबी )वी) में प्लॉट और पहचाना जाता है, तो आवृत्ति और एंटीना लाभ के इन मूल्यों को जानना महत्वपूर्ण है। उपयोगकर्ता को यह समझना चाहिए कि इस तरह के "कंट्रोस" केवल एक आवृत्ति और भविष्यवाणी के लिए उपयोग किए जाने वाले विशेष रूप से प्राप्त एंटीना लाभ के लिए मान्य हैं। ऐन्टेना ट्रांसमिशन लाइन प्राप्त करने में एक निश्चित नुकसान भी है - अक्सर दोषरहित माना जाता है।

इन कारणों से, ऐसे "कंट्रोस" कवरेज भविष्यवाणियों के रूप में अस्पष्ट हैं, जब सभी प्राप्त करने वाले एंटीना लाभ और ट्रांसमिशन लाइन के नुकसान सभी रिसीवर के लिए समान नहीं हैं। एक संचरित संकेत को पर्याप्त रूप से प्राप्त करने के लिए आवश्यक क्षेत्र की ताकत के स्तर का निर्धारण करने के लिए, ऊपर 6 समीकरण का उपयोग करें, आवृत्ति को ध्यान में रखते हुए, ऐन्टेना प्राप्त करना और रिसीवर के शांत होने के वांछित स्तर के लिए रिसीवर वोल्टेज का आवश्यक स्तर।

यह भी देखें: >> वीएसडब्ल्यूआर क्या है: वोल्टेज स्टैंडिंग वेव अनुपात 

ये पूर्वानुमान ऐन्टेना टर्मिनलों पर वोल्टेज के लिए हैं। रिसीवर इनपुट पर वास्तविक वोल्टेज और बिजली का स्तर प्राप्त ट्रांसमिशन लाइन में मौजूद अतिरिक्त नुकसान को ध्यान में रखना चाहिए। जब केबल लंबे होते हैं तो सिग्नल में यह नुकसान विशेष रूप से उच्च आवृत्तियों पर महत्वपूर्ण होता है।

चित्र 3: विद्युत क्षेत्र और पुनःमजबूत वोल्टेज और बिजली

चित्र 3 रिसीवर इनपुट टर्मिनलों पर विद्युत क्षेत्र की ताकत और वोल्टेज और शक्ति के बीच संबंध को संक्षेप में प्रस्तुत करता है।

विद्युत क्षेत्र की ताकत (dBu में) केवल एक फ़ंक्शन है:

● ट्रांसमीटर प्रभावी विकिरणित शक्ति।

● ट्रांसमीटर से दूरी।

● भू-अवरोधों से हानि।

चूंकि विद्युत क्षेत्र की ताकत किसी भी रिसीवर विशेषताओं से स्वतंत्र है, यह कंप्यूटिंग कवरेज क्षेत्रों के लिए एक उपयोगी मानक है।

विद्युत क्षेत्र एंटीना में एक वोल्टेज को प्रेरित करता है, एंटीना में शक्ति स्थानांतरित करता है। ऐन्टेना के टर्मिनलों पर वोल्टेज (dB voltageV) ऐन्टेना के लाभ पर विचार के तहत विशेष आवृत्ति के लिए एक फ़ंक्शन है। एंटीना टर्मिनलों पर उपलब्ध शक्ति (dBm) भी एंटीना प्रतिबाधा (आमतौर पर 50 ओम) का एक कार्य है।

ट्रांसमिशन लाइन (आमतौर पर समाक्षीय केबल या वेवगाइड) एंटीना टर्मिनलों को रिसीवर इनपुट टर्मिनलों से जोड़ता है। रिसीवर इनपुट टर्मिनलों पर वोल्टेज और बिजली इस ट्रांसमिशन लाइन में नुकसान से कम हो जाती है। ट्रांसमिशन लाइन लॉस ट्रांसमिशन लाइन के आकार और प्रकार और ऑपरेटिंग आवृत्ति का एक फ़ंक्शन है। इसके अलावा, अन्य नुकसान रिसीवर इनपुट टर्मिनलों को हस्तांतरित शक्ति को प्रभावित करते हैं। वाहनों के अंदर के नुकसान के बारे में अधिक जानकारी के लिए तकनीकी विवरण अनुभाग में "विशिष्ट नुकसान मान" देखें, हाथ से चलने वाले गोताखोरों के साथ शरीर की निकटता के कारण नुकसान आदि।

यह भी देखें: >> AM और FM में क्या अंतर है? 

#Conclusion शामिल करें
इस जानकारी से स्पष्ट निष्कर्ष यह है कि विभिन्न ऐन्टेना लाभ के साथ सिस्टम प्राप्त करने के लिए उचित संचालन के लिए अलग-अलग विद्युत क्षेत्र ताकत मूल्यों की आवश्यकता होती है। एक सेवा क्षेत्र समोच्च (dBµV या dBm में) एक मोबाइल रिसीवर के लिए एक उच्च लाभ के साथ गणना की जाती है जो स्थायी रूप से घुड़सवार छत एंटीना कम लाभ एंटीना हाथ से पकड़े इकाइयों के साथ उपयोगकर्ताओं को भ्रमित कर सकता है।

प्रस्तावित वास्तविक उपकरणों और उपरोक्त समीकरणों के आधार पर, सिस्टम डिजाइनर अब किसी विशेष प्राप्त प्रणाली के लिए आवश्यक वास्तविक क्षेत्र की ताकत की गणना कर सकता है। उन क्षेत्रों में रिसीवर्स का संचालन करना जहां क्षेत्र की ताकत मिलती है या उपकरण के लिए डिज़ाइन स्तर से अधिक है, संतोषजनक सिस्टम प्रदर्शन का उत्पादन करने की उम्मीद की जा सकती है। फ़ील्ड इंटेंसिटी ग्रिड तकनीकी संदर्भ अनुभाग, डीबीएम या डीबीवीवी में सीधे साजिश रचने के लिए अन्य इकाइयों को इलेक्ट्रिक फील्ड इंटेंसिटी वैल्यू (टीएबी के साथ डीएबी में गणना) के रूपांतरण पर चर्चा करता है।

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