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रेडियो तरंगों में किस प्रकार का एंटेना प्रयोग किया जाता है

डाइपोल एंटेना (λ/2 लंबाई) आमतौर पर रेडियो तरंगों के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो 1.64 dBi लाभ और 50-75Ω प्रतिबाधा प्रदान करते हैं, जिसमें ओमनीडायरेक्शनल विकिरण पैटर्न होता है, जो उनके आकार और सामग्री के आधार पर kHz से GHz तक की आवृत्तियों के लिए होता है।

​मूल एंटीना प्रकार​

रेडियो एंटेना कई आकारों और आकृतियों में आते हैं, प्रत्येक को विशिष्ट ​​आवृत्ति श्रेणियों, शक्ति स्तरों और अनुप्रयोगों​​ के लिए डिज़ाइन किया गया है। सबसे सामान्य प्रकारों में ​​डाइपोल, मोनोपोल, लूप, पैच और यागी एंटेना​​ शामिल हैं, जिनमें ​​दक्षता, लागत और सिग्नल की शक्ति​​ के लिए अनुकूलित भिन्नताएं होती हैं। उदाहरण के लिए, एक साधारण ​​हाफ-वेव डाइपोल​​ ​​50-75 ओम प्रतिबाधा​​ पर कुशलता से संचालित होता है, जो ​​3 मेगाहर्ट्ज से 300 मेगाहर्ट्ज​​ तक की आवृत्तियों को कवर करता है, जबकि एक ​​मोनोपोल एंटीना​​ (अक्सर कार रेडियो में उपयोग किया जाता है) को एक ग्राउंड प्लेन की आवश्यकता होती है और आमतौर पर डाइपोल की तुलना में ​​5-10 dB कम लाभ​​ होता है।

​लूप एंटेना​​, जो अक्सर ​​एएम रेडियो (530–1700 किलोहर्ट्ज़)​​ में उपयोग किए जाते हैं, में एक ​​उच्च Q कारक​​ होता है, जो उन्हें चयनात्मक लेकिन संकीर्ण बैंड बनाता है। दूसरी ओर, ​​पैच एंटेना​​, जो ​​वाई-फाई (2.4 गीगाहर्ट्ज़ और 5 गीगाहर्ट्ज़) और जीपीएस (1.575 गीगाहर्ट्ज़)​​ में आम हैं, कॉम्पैक्ट (अक्सर ​​10×10 सेमी या उससे छोटा​​) और कम लागत वाले होते हैं, जिनमें ​​5-8 dBi लाभ​​ होता है। ​​यागी एंटेना​​, जो ​​टीवी रिसेप्शन (470–862 मेगाहर्ट्ज)​​ में लोकप्रिय हैं, ​​10-15 dBi लाभ​​ प्राप्त कर सकते हैं लेकिन इष्टतम प्रदर्शन के लिए ​​सटीक तत्व रिक्ति (0.15–0.25 तरंग दैर्ध्य)​​ की आवश्यकता होती है।

एंटीना का ​​विकिरण पैटर्न​​ यह निर्धारित करता है कि यह ऊर्जा को कैसे वितरित करता है। एक ​​डाइपोल​​ में एक ​​आकृति-8 पैटर्न​​ होता है, जबकि एक ​​मोनोपोल​​ ओमनीडायरेक्शनल होता है लेकिन ग्राउंड निर्भरता के कारण ​​3 dB दक्षता​​ खो देता है। ​​पैच एंटेना​​ दिशात्मक होते हैं, जिनमें ​​60–80° बीमविड्थ​​ होता है, जो उन्हें ​​पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक​​ के लिए आदर्श बनाता है। ​​लूप एंटेना​​ ​​छोटे (λ/10) या बड़े (λ/2)​​ हो सकते हैं, जिसमें बड़े लूप ​​बेहतर दक्षता (90% तक)​​ प्रदान करते हैं लेकिन अधिक जगह की आवश्यकता होती है।

सामग्री का चुनाव भी प्रदर्शन को प्रभावित करता है। ​​कॉपर और एल्यूमीनियम​​ ​​कम प्रतिरोध (कॉपर के लिए 1.68×10⁻⁸ Ω·m)​​ के कारण आम हैं, जबकि ​​फाइबरग्लास या प्लास्टिक​​ का उपयोग संरचनात्मक समर्थन के लिए किया जा सकता है। ​​एंटीना दक्षता​​ आमतौर पर ​​50% से 95%​​ तक होती है, जिसमें ​​प्रतिबाधा बेमेल, कंडक्टर प्रतिरोध और पर्यावरणीय कारकों​​ जैसे ​​नमी (जो नुकसान को 2-5% तक बढ़ा सकती है)​​ से नुकसान होता है।

​कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों (1W से कम)​​ के लिए, जैसे कि ​​ब्लूटूथ या ज़िगबी (2.4 GHz)​​, छोटे ​​पीसीबी ट्रेस एंटेना​​ (केवल ​​5-30 मिमी लंबे​​) लागत प्रभावी होते हैं लेकिन ​​कम लाभ (0-3 dBi)​​ से पीड़ित होते हैं। इसके विपरीत, ​​उच्च-शक्ति वाले ब्रॉडकास्ट एंटेना (1 kW+)​​ ​​मोटे एल्यूमीनियम तत्वों​​ का उपयोग करते हैं ताकि ​​उच्च वोल्टेज (एएम टावरों में 50 kV तक)​​ को बिना आर्क के संभाल सकें।

​डाइपोल एंटीना डिजाइन​

एक डाइपोल एंटीना सबसे सरल और सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले डिज़ाइनों में से एक है, जो एक विस्तृत ​​आवृत्ति रेंज (3 मेगाहर्ट्ज से 3 गीगाहर्ट्ज़)​​ में ​​अच्छी दक्षता (70-90%)​​ प्रदान करता है। क्लासिक ​​हाफ-वेव डाइपोल​​ ​​λ/2 लंबाई​​ का होता है, जिसका अर्थ है कि एक ​​146 मेगाहर्ट्ज (2-मीटर बैंड) डाइपोल​​ लगभग ​​1 मीटर लंबा (0.5 × 2 मीटर तरंग दैर्ध्य)​​ होगा। इसका ​​प्रतिबाधा मोटे तौर पर 73 ओम​​ है, जो इसे ​​50-ओम कोएक्सियल केबल्स​​ के लिए एक प्राकृतिक मैच बनाता है, जब ठीक से ट्यून किया जाता है तो ​​न्यूनतम SWR (खड़ी तरंग अनुपात) 1.5:1 से कम​​ होता है।

​”यदि डाइपोल की लंबाई उसके आदर्श लंबाई के 90% से कम कर दी जाए तो उसका प्रदर्शन तेजी से गिरता है—10% लंबाई में कमी SWR को 1.5:1 से 3:1 से अधिक तक बढ़ा सकती है, जिससे 25% प्रेषित शक्ति बर्बाद हो जाती है।”​

एक डाइपोल का ​​विकिरण पैटर्न​​ एक ​​आकृति-8 आकार​​ होता है, जिसमें ​​अधिकतम लाभ (2.15 dBi)​​ तार के लंबवत होता है और ​​किनारों पर शून्य​​ होता है। ​​ओमनीडायरेक्शनल कवरेज​​ के लिए, अक्सर एक ​​ऊर्ध्वाधर डाइपोल​​ का उपयोग किया जाता है, हालांकि यह क्षैतिज सेटअप की तुलना में ​​3 dB लाभ​​ खो देता है। ​​मल्टीबैंड डाइपोल​​, जैसे फैन या ट्रैप डाइपोल, ​​एलसी ट्रैप (इंडक्टर-कैपेसिटर सर्किट)​​ जोड़कर ​​2-4 आवृत्तियों​​ (जैसे, ​​7 मेगाहर्ट्ज और 14 मेगाहर्ट्ज​​) पर काम कर सकते हैं जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य पर खंडों को अलग करते हैं।

​सामग्री की मोटाई​​ मायने रखती है—मोटे कंडक्टर (जैसे, ​​3-6 मिमी कॉपर ट्यूबिंग​​) ​​बैंडविड्थ (पतले तारों की तुलना में 15% तक चौड़ा)​​ में सुधार करते हैं और बिना गर्म हुए ​​उच्च शक्ति (1 किलोवाट+)​​ को संभालते हैं। एक ​​पतले तार का डाइपोल (1 मिमी व्यास)​​ ​​14 मेगाहर्ट्ज पर केवल 100W​​ को ही संभाल सकता है, इससे पहले कि ​​प्रतिरोधी नुकसान (5-10% दक्षता में गिरावट)​​ का जोखिम हो। ​​जमीन से ऊंचाई​​ भी प्रदर्शन को प्रभावित करती है: ​​λ/2 (14 मेगाहर्ट्ज के लिए 10 मीटर)​​ पर माउंट करने से ग्राउंड रिफ्लेक्शन कम हो जाता है, जिससे ​​λ/4 (5 मीटर) इंस्टॉलेशन​​ की तुलना में ​​3-6 dB​​ का लाभ बढ़ता है।

​पोर्टेबल या अस्थायी सेटअप​​ के लिए, ​​कोलैप्सिबल फाइबरग्लास डाइपोल​​ (वजन ​​500 ग्राम से कम​​) लोकप्रिय हैं, हालांकि वे ठोस धातु की तुलना में ​​5-10% दक्षता​​ का त्याग करते हैं। ​​डाइपोल को खिलाने​​ के लिए देखभाल की आवश्यकता होती है—एक ​​बालुन (संतुलित-से-असंतुलित ट्रांसफार्मर)​​ केबल विकिरण को रोकता है, खासकर ​​30 मेगाहर्ट्ज​​ से ऊपर, जहां ​​सामान्य-मोड धाराएं​​ पैटर्न को विकृत कर सकती हैं। एक ​​1:1 वर्तमान बालुन​​ की लागत आमतौर पर ​​20-50​​ होती है और ​​आरएफआई (रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस)​​ को ​​10-20 dB​​ तक कम करता है।

​यागी एंटीना का उपयोग​

यागी एंटेना ​​उच्च-लाभ वाले दिशात्मक एंटेना​​ हैं जो ​​टीवी रिसेप्शन (470–862 मेगाहर्ट्ज), शौकिया रेडियो (14–440 मेगाहर्ट्ज), और पॉइंट-टू-पॉइंट वायरलेस लिंक (900 मेगाहर्ट्ज-5.8 गीगाहर्ट्ज़)​​ में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। एक विशिष्ट ​​3-तत्व वाला यागी​​ ​​8–10 dBi लाभ​​ प्रदान करता है, जबकि बड़े ​​10–15 तत्व वाले डिज़ाइन​​ ​​14–18 dBi​​ तक पहुंच सकते हैं, जिससे डाइपोल की तुलना में ​​2–4x​​ की सीमा बढ़ जाती है। उनका ​​आगे का बीमविड्थ​​ संकीर्ण (​​30–60°​​) होता है, जो उन्हें ​​लंबी दूरी के संचार​​ के लिए आदर्श बनाता है लेकिन इष्टतम प्रदर्शन के लिए ​​±5° के भीतर सटीक संरेखण​​ की आवश्यकता होती है।

​अनुप्रयोग​ ​आवृत्ति​ ​तत्व​ ​लाभ (dBi)​ ​बीमविड्थ​ ​विशिष्ट सीमा​
​टीवी रिसेप्शन​ 470–862 मेगाहर्ट्ज 5–10 10–14 40–60° 30–80 किमी
​शौकिया रेडियो (HF)​ 14–30 मेगाहर्ट्ज 3–6 6–9 60–90° 500–1500 किमी
​वाई-फाई (PtP)​ 2.4–5.8 गीगाहर्ट्ज़ 8–16 12–18 20–40° 5–20 किमी
​आरएफआईडी ट्रैकिंग​ 865–928 मेगाहर्ट्ज 4–8 8–12 50–70° 10–50 मीटर

एक यागी में ​​रिफ्लेक्टर और डायरेक्टर तत्व​​ संचालित तत्व से ​​10–20% छोटे/लंबे​​ होते हैं, जो ​​चरण हस्तक्षेप​​ बनाते हैं जो ऊर्जा को आगे केंद्रित करता है। उदाहरण के लिए, एक ​​5-तत्व वाला 144 मेगाहर्ट्ज यागी​​ में एक ​​रिफ्लेक्टर (~1.05× संचालित लंबाई) और डायरेक्टर (~0.9× संचालित लंबाई)​​ होता है, जो ​​0.15–0.25 तरंग दैर्ध्य (30–50 सेमी)​​ पर स्थित होता है। रिक्ति में ​​केवल 10%​​ का बेमेल ​​लाभ को 2–3 dB तक कम कर सकता है​​ और ​​साइड लोब को 5 dB तक बढ़ा सकता है​​, जिससे हस्तक्षेप होता है।

​सामग्री का चुनाव​​ स्थायित्व और प्रदर्शन को प्रभावित करता है। ​​एल्यूमीनियम तत्व (3–6 मिमी मोटे)​​ ​​100W+ प्रेषित शक्ति​​ को ​​<1 dB नुकसान​​ के साथ संभालते हैं, जबकि ​​फाइबरग्लास-आवरित यागी​​ (​​समुद्री/विमानन उपयोग​​ में आम) ​​150+ किमी/घंटा की हवाओं​​ से बचते हैं लेकिन ​​0.5–1 dB अधिक नुकसान​​ झेलते हैं। ​​कम लागत वाले सेटअप​​ के लिए, एक ​300–600 for 15-element 432 MHz​​) ​​3–5 dB बेहतर लाभ​​ और ​​तंग बीमविड्थ​​ प्रदान करते हैं।

​माउंटिंग ऊंचाई​​ महत्वपूर्ण है। एक ​​6 मीटर का मस्तूल​​ ​​3 मीटर के इंस्टॉलेशन​​ की तुलना में ​​लाइन-ऑफ-साइट रेंज को 30%​​ तक बेहतर बनाता है, क्योंकि ग्राउंड एब्जॉर्प्शन कम हो जाता है। ​​यूएचएफ (400+ मेगाहर्ट्ज)​​ के लिए, यहां तक कि ​​1 मीटर की ऊंचाई में परिवर्तन​​ भी ​​सिग्नल की शक्ति को 2–3 dB​​ तक बदल सकता है। ​​शहरी क्षेत्रों​​ में, यागी अक्सर ​​मल्टीपाथ हस्तक्षेप​​ का सामना करते हैं, लेकिन ​​10° का झुकाव समायोजन​​ ​​ड्रॉपआउट को 20%​​ तक कम कर सकता है।

​लूप एंटीना की विशेषताएं​

लूप एंटेना कॉम्पैक्ट, बहुमुखी रेडिएटर हैं जो ​​अंतरिक्ष-सीमित अनुप्रयोगों (पोर्टेबल रेडियो, आरएफआईडी, एचएफ रिसेप्शन)​​ में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं, जबकि हस्तक्षेप अस्वीकृति के लिए ​​अद्वितीय दिशात्मक शून्य​​ प्रदान करते हैं। डाइपोल के विपरीत, उनका ​​गोलाकार/आयताकार आकार​​ एक ​​चुंबकीय क्षेत्र का प्रभुत्व​​ बनाता है, जो उन्हें तार एंटेना की तुलना में ​​3-5x कम संवेदनशील​​ बनाता है। ​​7 मेगाहर्ट्ज​​ पर ट्यून किया गया एक ​​1-मीटर व्यास का लूप​​ ​​70-80% विकिरण दक्षता​​ प्राप्त करता है, जो एक डाइपोल के बराबर है लेकिन ​​1/10 वें पदचिह्न​​ में।

​पैरामीटर​ ​छोटा लूप (λ/10)​ ​बड़ा लूप (λ/2)​ ​फेराइट लूप (एएम रेडियो)​
​विशिष्ट आकार​ 0.1-0.3 मीटर व्यास 1-3 मीटर व्यास 0.05-0.1 मीटर (रॉड)
​आवृत्ति रेंज​ 3-30 मेगाहर्ट्ज 1-30 मेगाहर्ट्ज 0.5-1.7 मेगाहर्ट्ज
​दक्षता​ 10-30% 70-90% 5-15%
​Q कारक​ 100-300 50-150 200-500
​लाभ​ -10 से -5 dBi 0-2 dBi -20 से -15 dBi

​छोटे लूप (λ/10 या छोटे)​​ ​​सुवाह्यता के लिए दक्षता का व्यापार​​ करते हैं—​​14 मेगाहर्ट्ज पर एक 0.5 मीटर का कॉपर लूप​​ केवल ​​15% इनपुट शक्ति​​ को विकीर्ण करता है लेकिन एक बैकपैक में फिट होता है, जबकि उसी आवृत्ति पर एक ​​2 मीटर का एल्यूमीनियम लूप​​ ​​85% दक्षता​​ तक पहुंच जाता है। ​​Q कारक (गुणवत्ता कारक)​​ बैंडविड्थ को निर्धारित करता है; एक ​​उच्च-Q (300+) लूप​​ ​​7 मेगाहर्ट्ज पर केवल 10 किलोहर्ट्ज़​​ को कवर कर सकता है, जिसके लिए ​​SWR <2:1​​ को बनाए रखने के लिए ​​सटीक ट्यूनिंग कैपेसिटर (±1 pF सहिष्णुता)​​ की आवश्यकता होती है। यह उन्हें ​​एचएफ शौकिया रेडियो​​ जैसे ​​संकीर्ण बैंड अनुप्रयोगों​​ के लिए आदर्श बनाता है, जहां ​​10 किलोहर्ट्ज़ बैंडविड्थ​​ पर्याप्त होता है।

​दिशात्मक शून्य​​ लूप की हत्यारा विशेषता है। एक ​​लंबवत ध्रुवीकृत लूप​​ को घुमाने से प्लेन से 90° पर ​​20-30 dB शून्य​​ बनता है, जिससे ऑपरेटरों को विशिष्ट दिशाओं से ​​हस्तक्षेप को अस्वीकार​​ करने की अनुमति मिलती है—​​मेगावाट (530-1700 किलोहर्ट्ज़) डीएक्सिंग​​ के लिए महत्वपूर्ण। एक ​​3 मीटर व्यास का लूप​​ ​​1 मेगाहर्ट्ज पर 5 μV/m संवेदनशीलता​​ प्राप्त कर सकता है, जो उच्च-शोर वाले शहरी वातावरण में अधिकांश ​​सक्रिय एंटेना​​ से बेहतर प्रदर्शन करता है। हालांकि, ​​फेराइट रॉड लूप​​ (एएम रेडियो में आम) ​​आकार (10 सेमी रॉड)​​ के लिए ​​लाभ (-20 dBi)​​ का त्याग करते हैं, जिसमें कम ​​पारगम्यता (μ=100-400)​​ की भरपाई के लिए ​​50+ तार के मोड़​​ की आवश्यकता होती है।

​निर्माण सामग्री​​ नाटकीय रूप से प्रदर्शन को प्रभावित करती है। ​​1/4″ कॉपर ट्यूबिंग​​ ​​30 मेगाहर्ट्ज​​ पर ​​12 AWG तार​​ की तुलना में ​​0.5 dB बेहतर दक्षता​​ प्रदान करती है क्योंकि ​​कम त्वचा प्रभाव नुकसान (Rac/Rdc अनुपात <1.1)​​ होता है। ​​पोर्टेबल उपयोग​​ के लिए, ​​3 मिमी व्यास के एल्यूमीनियम लूप​​ का वजन ​​300-500 ग्राम​​ होता है और जब ​​वैक्यूम वेरिएबल कैपेसिटर (200-500 इकाइयां)​​ का उपयोग किया जाता है तो ​​100W PEP​​ को संभालते हैं। ​​पीवीसी फ्रेम और आरजी-58 कोक्स लूप​​ के साथ बजट निर्माण काम करते हैं लेकिन ​​10 मेगाहर्ट्ज​​ से ऊपर ​​3-5 dB अतिरिक्त नुकसान​​ उठाते हैं।

​पैच एंटीना अनुप्रयोग​

पैच एंटेना, जिन्हें माइक्रोस्ट्रिप एंटेना भी कहा जाता है, आधुनिक वायरलेस सिस्टम पर हावी हैं जहां ​​कम प्रोफ़ाइल (5-10 मिमी मोटी), हल्के (50-200 ग्राम), और बड़े पैमाने पर उत्पादन (इकाई लागत <$5)​​ महत्वपूर्ण हैं। ये फ्लैट, पीसीबी-शैली के एंटेना ​​60-80° बीमविड्थ​​ के साथ ​​5-8 dBi लाभ​​ प्रदान करते हैं, जो उन्हें ​​वाई-फाई राउटर (2.4/5 गीगाहर्ट्ज़), जीपीएस मॉड्यूल (1.575 गीगाहर्ट्ज़), और 5G छोटे सेल (3.5-28 गीगाहर्ट्ज़)​​ के लिए आदर्श बनाते हैं। ​​FR4 सबस्ट्रेट (εr=4.3)​​ पर एक विशिष्ट ​​40x40mm पैच​​ ​​2.4 GHz​​ पर ​​85% विकिरण दक्षता​​ प्राप्त करता है, जबकि उन्नत ​​सिरेमिक-लोडेड पैच (εr=10-20)​​ ​​पहनने योग्य IoT उपकरणों​​ के लिए आकार को ​​15x15mm​​ तक सिकोड़ते हैं।

​अनुनादी आवृत्ति​​ ​​पैच की लंबाई (≈λ/2 इन डाइइलेक्ट्रिक)​​ पर निर्भर करती है, जिसमें ​​1% आयामी सहिष्णुता​​ के कारण ​​5 GHz​​ पर ​​5-10 मेगाहर्ट्ज शिफ्ट​​ होता है। ​​डुअल-बैंड ऑपरेशन​​ के लिए, स्टैक्ड पैच या स्लॉट ​​15-20% बैंडविड्थ (जैसे, 2.4-2.5 GHz + 5.15-5.85 GHz)​​ को काटते हैं लेकिन ​​0.5-1 dB सम्मिलन नुकसान​​ जोड़ते हैं। ​​शहरी 5G परिनियोजन​​ में, ​​8×8 पैच सरणियाँ (कुल 256 तत्व)​​ ​​±15° इलेक्ट्रॉनिक बीम स्टीयरिंग​​ के साथ ​​24 dBi लाभ​​ उत्पन्न करती हैं, जिससे ​​इमारत में प्रवेश के 20-30 dB नुकसान​​ के बावजूद ​​500 मीटर की सीमा​​ पर ​​1 Gbps थ्रूपुट​​ सक्षम होता है।

​खिलाने के तरीके​​ प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। ​​एज-फेड पैच​​ सबसे सरल होते हैं लेकिन ​​3-5% प्रतिबाधा बेमेल​​ से पीड़ित होते हैं, जबकि ​​प्रोब-फेड डिज़ाइन​​ ​​संकीर्ण बैंडविड्थ (4-6% बनाम 8-12%)​​ की कीमत पर ​​रिटर्न लॉस को <-15 dB​​ तक सुधारते हैं। ​​ऑटोमोटिव रडार (77 GHz)​​ के लिए, ​​अपर्चर-युग्मित पैच​​ रेडिएटर से फीडलाइन को अलग करके ​​>90% दक्षता​​ प्राप्त करते हैं, हालांकि इसके लिए ​​0.1 मिमी सटीक लेमिनेट ($200+/पैनल)​​ की आवश्यकता होती है।

​पर्यावरणीय लचीलापन​​ उपभोक्ता-ग्रेड से औद्योगिक पैच को अलग करता है। मानक ​​एपॉक्सी-लेपित पैच​​ ​​यूवी एक्सपोजर​​ के तहत ​​0.5 dB/वर्ष​​ का लाभ घटाते हैं, जबकि ​​पीटीएफई-आधारित संस्करण​​ ​​-40°C से +85°C​​ तक ​​±0.2 dB स्थिरता​​ बनाए रखते हैं। ​​ड्रोन​​ में, ​​लचीले पैच (0.1 मिमी पॉलीइमाइड फिल्म)​​ ​​10,000+ बेंड चक्रों​​ से बचते हैं लेकिन कठोर बोर्डों की तुलना में ​​2-3 dB दक्षता दंड​​ का भुगतान करते हैं।

​सही एंटीना चुनना​

इष्टतम एंटीना का चयन करने में ​​आवृत्ति (1 मेगाहर्ट्ज से 100 गीगाहर्ट्ज़), लाभ (0 से 30 dBi), आकार (1 सेमी से 10 मीटर), और बजट (5 से 5,000)​​ को ​​वास्तविक दुनिया की बाधाओं​​ जैसे ​​अवरोध घनत्व, बिजली सीमाएं, और परिनियोजन समय​​ के खिलाफ संतुलित करना शामिल है। एक ​​5G छोटे सेल​​ को ​​28 गीगाहर्ट्ज़ बीमफॉर्मिंग​​ के लिए ​​64-तत्व पैच सरणी ($300)​​ की आवश्यकता हो सकती है, जबकि एक ​​खेत के IoT सेंसर​​ को फसलों के माध्यम से ​​900 मेगाहर्ट्ज लोरा ट्रांसमिशन​​ के लिए ​​$10 हेलिक्स एंटीना​​ का उपयोग कर सकता है। यहां बेमेल महंगा है—​​2.4 GHz वाई-फाई​​ पर ​​3 dB लाभ में गिरावट​​ से ​​सीमा 30%​​ कम हो जाती है, और एक ​​उपग्रह ग्राउंड स्टेशन​​ में ​​10° बीमविड्थ त्रुटि​​ ​​50% डाउनलिंक डेटा​​ को खो सकती है।

​उपयोग का मामला​ ​एंटीना प्रकार​ ​मुख्य पैरामीटर​ ​लागत सीमा​ ​ट्रेडऑफ​
​शहरी 5G​ 8×8 पैच सरणी 24 dBi लाभ, ±15° स्टीयरिंग, 28 GHz 500 5% दक्षता हानि/मिमीवेव बारिश का क्षरण
​ग्रामीण एचएफ संचार​ डाइपोल 7 मेगाहर्ट्ज, 73Ω, 50W PEP 100 10 मीटर+ ऊंचाई, 50 मीटर जगह की आवश्यकता है
​ड्रोन एफपीवी​ गोलाकार ध्रुवीकृत 5.8 गीगाहर्ट्ज़, 8 dBi, 80° बीमविड्थ 50 यदि ध्रुवीकरण बेमेल हो तो 20% कम सीमा
​स्मार्ट मीटर​ पीसीबी ट्रेस 868 मेगाहर्ट्ज, -1 dBi, 10x5mm 3 बाहरी एंटीना की तुलना में 30% कम दक्षता
​उपग्रह टीवी​ ऑफसेट डिश + एलएनबी 12 गीगाहर्ट्ज़, 40 dBi, 60 सेमी व्यास 200 0.5° संरेखण त्रुटि = 10 dB हानि

​आवृत्ति भौतिकी को निर्धारित करती है​​—​​30 मेगाहर्ट्ज​​ से नीचे, तरंग दैर्ध्य ​​10-100 मीटर संरचनाओं​​ (डाइपोल, लूप) की मांग करते हैं, जबकि ​​मिमीवेव (30+ गीगाहर्ट्ज़)​​ ​​5 मिमी पैच​​ के साथ काम करता है लेकिन ​​20 dB/किमी वायुमंडलीय हानि​​ का सामना करता है। एक ​​144 मेगाहर्ट्ज यागी​​ ​​1 मीटर तत्वों​​ के साथ ​​12 dBi लाभ​​ प्राप्त करता है, लेकिन एक ​​5.8 गीगाहर्ट्ज़ संस्करण​​ को इसी तरह के प्रदर्शन के लिए ​​5 सेमी तत्वों​​ की आवश्यकता होती है। ​​सामग्री चालकता​​ भी मायने रखती है—​​कॉपर एंटेना​​ ​​यूएचएफ​​ पर एल्यूमीनियम की तुलना में ​​1-2 dB बेहतर दक्षता​​ दिखाते हैं, लेकिन प्रति किलोग्राम ​​3x अधिक​​ खर्च करते हैं।

​पर्यावरण आवश्यकताओं को बदलता है​​। ​​जंगलों​​ में, ​​900 मेगाहर्ट्ज डाइपोल​​ ​​2.4 गीगाहर्ट्ज़ पैच​​ की तुलना में ​​8-10 dB​​ बेहतर प्रदर्शन करते हैं क्योंकि पत्तों में घुसने की क्षमता होती है। ​​समुद्री उपयोग​​ के लिए, ​​स्टेनलेस स्टील के व्हिप​​ ​​नमक के स्प्रे​​ से बचते हैं लेकिन पीतल की तुलना में ​​15% दक्षता​​ खो देते हैं। शहरी घाटी के प्रभाव ​​5.8 गीगाहर्ट्ज़ संकेतों को 40 dB/100 मीटर​​ तक क्षीण कर सकते हैं, जिससे ​​उच्च-लाभ वाले सेक्टर एंटेना (17 dBi)​​ को ​​500 मीटर लाइन-ऑफ-साइट​​ को कवर करने के लिए मजबूर होना पड़ता है।

​शक्ति को संभालना​​ उपभोक्ता से पेशेवर गियर को अलग करता है। एक ​​पीसीबी ट्रेस एंटीना​​ ​​2W निरंतर​​ पर जल जाता है, जबकि एक ​​3/8″ हेलियाक्स डाइपोल​​ ​​50 मेगाहर्ट्ज पर 1 किलोवाट​​ को संभालता है। ​​ईएमसी परीक्षण​​ के लिए, ​​बाइकोनिकल एंटेना ($3k-8k)​​ ​​100V/m क्षेत्रों​​ को सहन करते हैं लेकिन ​​केवल 2 dBi लाभ​​ प्रदान करते हैं। हमेशा ​​VSWR विनिर्देशों​​ की जांच करें—एक ​​1.5:1 बेमेल​​ ​​4% शक्ति​​ को बर्बाद करता है, जबकि ​​3:1​​ ​​25%​​ को गर्मी के रूप में डंप करता है।

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