आकाशक : (एरियल, अँटेना). प्रत्यावर्ती (उलटसुलट दिशेने वाहणाऱ्या) विद्युत् प्रवाहाच्या साहाय्याने अवकाशामध्ये विद्युत् चुंबकीय तरंगांचे प्रारण (ऊर्जेचे उत्सर्जन)

आ.१.अल्प लांबीच्या तारेमुळे प्रारित झालेले विद्युत क्षेत्र.

करण्यासाठी किंवा अवकाशातून जाणाऱ्या विद्युत् चुंबकीय तरंगांतील ऊर्जा शोषून घेण्यासाठी उंच टांगलेल्या संवाहक तारेसारखे जे साधन वापरतात. त्याला ‘आकाशक’ म्हणतात. कंप्रतेच्या (दर सेकंदाला कंपनसंख्येच्या) निरनिराळ्या विभागपट्ट्याकरिता निरनिराळ्या प्रकारचे आकाशक वापरतात. ज्या केंद्रामधून विद्युत् चुंबकीय तरंगांचे प्रारण करतात तेथील आकाशकाला ‘प्रेषक आकाशक’ म्हणतात. अवकाशातून जाणाऱ्या विद्युत् चुंबकीय तरंगांचे शोषण ज्या केंद्रामध्ये करतात तेथील आकाशकाला ‘ग्राही आकाशक’ म्हणतात.

 

कोणताही आकार व स्वरूप असलेल्या आकाशकापासून प्रारित झालेल्या विद्युत् चुंबकीय क्षेत्राचे मूल्य काढण्याकरिता अल्प लांबीच्या संवाहक तारेपासून मिळणारी क्षेत्रे ही मूलभूत धरतात (आ.१) δl या अल्प लांबीच्या तारेत जर I हा ω  कोनीय असेल तर त्यापासून P (d,θ) या बिंदूजवळ प्रारित झालेले विद्युत् क्षेत्र पुढील सूत्राने मिळते : 

E=  60Ø  (δl) Ιcos ω  (  t-  d )  cosϳ 
λd  c

 येथे λ ही तरंगलांबी असून c हा तरंगवेग व t हा काल आहे. मॅक्सवेल यांच्या समीकरणांप्रमाणे निर्वातामध्ये E = ३०० H असते (H – चुंबकीय क्षेत्र). प्रारणातील परिणामी तरंगमुख एकप्रतलीय (एकाच पातळीत) असते. E व H या सदिश (महत्ता व दिशा असलेल्या) राशी याच प्रतलात एकमेंकींशी काटकोन करतात. तंरगवेगाची दिशा या दोहोंशी काटकोन करते. तरंगामधील E ची दिशा कायम असते. या तरंगांना ‘प्रतल ध्रुवित’ (एकाच पातळीतून जाणारे) तरंग म्हणतात. सर्व प्रकारचे आकाशक हे वरील प्रकारच्या मूलभूत घटकांचे बनलेले असतात असे मानले, तर संपूर्ण आकाशकाचे क्षेत्र म्हणजे त्याच्या सर्व मूलघटकांच्या क्षेत्रांचा संकलित परिणाम असतो.

 

आकाशकामधून प्रारित झालेल्या रेडिओ-तरंगांचे ध्रुवण (एकाच पातळीतून जाणे) हे मुख्यत: त्याच्या अभिकल्पावर (आराखड्यावर) अवलंबून राहते. साध्या प्रकारच्या लहान आकाशकापासून झालेले प्रारण साधारणत: एका प्रतलात ध्रुवित झालेले असते. आकाशकाची स्थापना करताना ध्रुवण उदग्र (उभ्या) प्रतलात होईल अशी योजना बऱ्याच वेळा केलेली असते. सरळ तारेच्या आकाशकापासून मिळणाऱ्या प्रारण-तरंगांचे वितरण सर्व दिशांना सारखे होत नाही. एकदिशिक आकाशकाच्या बाबतीत मुख्य प्रारण-झोताच्या बरोबरच उपप्रारण-झोत निर्माण होतात.

 

कमी कंप्रतेच्या (१,००० किलोहर्ट्‌झवर (किह.) पेक्षा कमी) रेडिओ-प्रेषणाकरिता उदग्र-दिशेत ध्रुवण करतात तर दूरचित्रवाणी –प्रेषणाकरिता (जेथे कंप्रता ५४ मेगॅहर्ट्‌झ (मेह) -८५० मेह. असते तेथे) मात्र क्षैतिज (क्षितिजसमांतर) ध्रुवण वापरतात. प्रेषक व ग्राही आकाशक हे दोन्ही एकाच दिशेतील ध्रुवणाकरिता अभिकल्पित केले पाहिजेत हे स्पष्ट आहे. तरंगांच्या ध्रुवणाचे इतर काही प्रकार उपलब्ध असले तरी एक-प्रतलात ध्रुवण केलेला तरंग वापरण्याची साधारण वहिवाट आहे.

 

साधारण आकाशकाचे प्रारण कमीजास्त प्रमाणात सर्व दिशांमध्ये होत असल्याने एकाच ठराविक दिशेकडे प्रारण मर्यादित करण्यासाठी अनेक आकाशकांचे संयोजन करावे लागते. अशा तऱ्हेने प्रारण-दिशा-नियंत्रण सर्वात मोठ्या प्रमाणात रडारमध्ये, तर थोड्या कमी प्रमाणात रेडिओच्या प्रेषक केंद्रात आवश्यक असते. अवकाशातून जाणाऱ्या विद्युत् चुंबकीय तरंगांवर अवकाशामध्ये असलेल्या आयनांबराचा (विद्युत् भारित अणू रेणू वा अणूगट म्हणजे आयन आणि मुक्त इलेक्ट्रॉन यांनी युक्त असलेल्या व विद्युत् चुंबकीय तरंग परावर्तीत करणाऱ्या वातावरणाच्या भागाचा) प्रभाव पडत असेल, तेव्हा ग्राही आकाशक प्रेषक आकाशकापेक्षा थोडा वेगळ्या प्रकारचा असतो. विद्युत् चुंबकीय तरंगांचा वेग सामान्य व्यवहारात ३X१०मी. प्रती सेकंद धरतात. तरंगवेग = तरंगलांबी  X  तरंगकंप्रता, या समीकरणावरून असे दिसते की, तरंगांची कंप्रता वाढविली, तर तरंगलांबी कमी होते. साधारण आकाशकाची लांबी अर्ध्या तरंगलांबीबरोबर ठेवतात. या लांबीचा आकाशक अनुस्पंदीत अवस्थेत [ →अनुस्पंदन] काम करतो व त्याची कार्यक्षमता उत्तम असते. अर्ध्या तरंग लांबीऐवजी १/४,१/८   तरंगलांबीचे किंवा २, ४ तरंगलांबीचे आकाशकही वापरतात.

 

आकाशकाचे कार्य एका विशिष्ट कंप्रतेला उत्तम होते. ही कंप्रता कमीजास्त केली, तर आकाशकाची कार्यक्षमता कमी होते. जोपर्यंत ठराविक मूल्याच्या खाली कार्यक्षमता उतरत नाही. तोपर्यंत इतर कंप्रतेच्या संदेशाचे प्रेषण करण्यासाठी त्या आकाशकाचा उपयोग करता येतो. याकरिता प्रत्येक आकाशकाची कंप्रता-सीमा ठरवून देतात. या सीमेला ‘आकाशकाचा कंप्रता-पट्टा’म्हणतात.

 

आकाशकाच्या तारेमधून विद्युत् प्रवाह पाठविला म्हणजे त्या तारेभोवती चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होते व खुद्द तारेत व तिच्या बाहेरच्या परिसरात विद्युत् क्षेत्र उत्पन्न होते. ही दोन्ही क्षेत्रे एकमेकांशी नेहमी निगडित असतात. आकाशकाच्या तारेमधून रेडिओ-कंप्रतेचा (सु. १० किह. ते १००,००० मेह. कंप्रतेचा) प्रवाह जाऊ लागला म्हणजे या दोन्ही क्षेत्रांतील काही भाग अवकाशात प्रारित होतो. या प्रारणाची दिशा दोन्ही क्षेत्रांना काटकोनात असते. हे मॅक्सवेल समीकरणे वापरून दाखविता येते.

 

अर्धतरंग-लांबीचा आकाशक : हा सर्वांत साध्या प्रकारचा आकाशक आहे. आकाशकामधील तरंगलांबी अवकाशातील तरंगलांबीच्या ०·९५ पट असल्यामुळे अर्धतरंग आकाशकाची लांबी त्यातून वाहणाऱ्या प्रवाहाच्या कंप्रतेच्या अर्धतरंगापेक्षा थोडी कमी ठेवतात. अशा आकाशकाच्या मधोमध एक फट ठेवून त्या फटीच्या दोन्ही टोकांवर रोडिओ –कंप्रतेची शक्ती देतात. शक्ती-उत्पादक उपकरणापासून आकाशकाच्या जोड-अग्रापर्यंत जो संवाहक तारांचा मार्ग असतो, त्याला शक्ति-प्रेषण-मार्ग म्हणतात.

आ.२. अर्धतरंग-आकाशकातील विद्युत् दाब व विद्युत् प्रवाह.(१) दाब,(२) प्रवाह, (३) फट, (४) अर्धतरंग.

 

अर्धतरंग-आकाशकामधील एका ठराविक क्षणी असणारा निरनिराळ्या ठिकाणचा प्रवाह व विद्युत् दाब आ. २ मध्ये दाखविला आहे. निरनिराळ्या ठिकाणी विद्युत् दाब व प्रवाह यांचा भागाकार निरनिराळा असल्यामुळे संरोध (सर्व प्रकारचा एकूण विद्युत्‌रोध) प्रत्येक ठिकाणी निराळा असतो. खुल्या अवकाशात लहान व्यासाच्या तारेपासून बनवलेल्या आकाशकाच्या संऱोध ५४ ते ९० ओहम म्हणजे सरासरी ७२ ओहम असतो. यालाच ‘प्रारण रोध’म्हणतात. प्रारणरोध हा आकाशकाचे एक महत्त्वाचे अभिलक्षण आहे. आकाशकाची जमिनीपासूनची उंची बदलली, तर प्रारण रोध बदलतो, प्रारणरोध हा एक काल्पनिक सममूल्य रोध असून तो रेडिओ-प्रेषकाला जोडला, तर रेडिओ प्रेषकापासून तो आकाशकाइतकीच शक्ती घेतो. प्रारण रोधाचे मूल्य खालील सूत्राने मिळते.

प्रारण ऱोध =  प्रारीत शक्ती 
(आकाशकांमधील प्रवाह ) 

या सूत्रातील प्रवाह आकाशकाच्या मध्यभागी वाहणारा सर्वोच्च प्रवाह आहे. मोठ्या व्यासाच्या तारेपासून आकाशक तयार केला तर त्याचा प्रारण रोध कमी असतो. ५ ते ७·५ सेंमी. व्यासाच्या आकाशकाचा प्रारण रोध ३५ ओह्‌मपर्यंत खाली येतो. शक्ती पुरवण्याच्या तारा आकाशकाच्या मध्यभागाऐवजी इतर कोणत्याही जागी जोडल्या, तर त्या ठिकाणचा आकाशकाचा रोध हाही आकाशकाचे महत्त्वाचे अभिलक्षण ठरते. प्रारण केलेल्या ऊर्जेचे मूल्य सर्वांत अधिक होण्यासाठी प्रेषणमार्गाचा संरोध व आकाशकाचा एकंदर संरोध हे सारखे असावे लागतात. एका ठराविक कंप्रतेसाठी वापरावयाच्या अर्धतरंग-आकाशकाची लांबी

X १० X (०·९५)
X कंप्रता

 मी. होईल. या मापाप्रमाणे आकाशकाची लांबी घेतली, तर आकाशक त्या कंप्रतेला अनुस्पंदित होईल आणि एकसरी (घटक एकापुढे एक जोडलेल्या) मंडलाप्रमाणे त्याचे

आ.३. अर्धतरंग आकाशकाची प्रारणशैली. (१) जास्त प्रारण, (२) कमी प्रारण.

गुणधर्म राहतील. या आकाशकाच्या कंप्रतापट्ट्याची रुंदी त्याच्या अनुस्पंदक कंप्रतेच्या शेकडा ३ ते ४ राहील. म्हणजे आकाशकाला दिलेली कंप्रता या मर्यादित राहून योही बदलेली, तरी आकाशकाचा प्रतिसाद जवळजवळ सारखाच राहतो. प्रेषकाचे काम व्यवस्थित होण्यासाठी आकाशकाचा संरोध फक्त रोधात्मकच असावा आणि त्याकरिता आकाशक प्रारण होणाऱ्या कंप्रतेशी अनुस्पंदित झाला तर चांगले, असे मानले जाते. ज्या वेळी असा आकाशक जमिनीपासून फार उंचीवर ठेवलेला असेल त्या वेळी आकाशकाची प्रारणशैली (प्रारण उत्सर्जित करण्याची तऱ्हा) आ. ३ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे होईल. आकृतीवरून हा आकाशक आपल्या तारेच्या काटकोनात सर्वांत जास्त व तारेच्या टोकाकडे सर्वात कमी ऊर्जेचे प्रारण करतो, असे दिसून येईल. त्यामुळे ज्या दिशेला सर्वांत जास्त प्रारण पाहिजे असेल, त्या दिशेच्या काटकोनात आकाशकाची तार बसवली पाहिजे. ही तार जमिनीच्या जवळ आणली, तर आकाशकाची प्रारणशैली बदलते.  

हा आकाशक उभ्या पोलादी मनोऱ्याच्या रूपात ५०० ते २,००० किह. कंप्रता असणाऱ्या रेडिओ-तरंगांच्या प्रेषणासाठी वापरतात. जमिनीपासून अलग पण जमिनीजवळ असल्यामुळे त्यापासून मिळणारी प्रारणशैली जमिनीला समांतर व सर्व बाजूंकडे सारखी असते. २ ते ३० मेह. कंप्रतेच्या प्रेषणासाठी हा आकाशक जमिनीला समांतर व जमिनीपासून उंच ठेवून वापरतात. आकाशात वर जाणारी ऊर्जा थांबविल्यामुळे हा आकाशक रेडिओ-तरंग प्रेषाणाकरिता चांगला कार्यक्षम व योग्य ठरतो.

घडीचा अर्धतरंग-आकाशक : नेहमीच्या अर्धतंरग -आकाशकामध्ये थोडा बदल करून एक अखंड अर्धतरंग-आकाशक व त्यालाच समांतर दुसरा काप असलेला अर्धतरंग-आकाशक जोडले तर त्या जोडणीला ‘घडीचा अर्धतरंग आकाशक’ म्हणतात. रेडिओ-कंप्रतेची शक्ती दुसऱ्या भागातील कापाच्या टोकांना योग्य पद्धतीने देता येते. याची त्रिमिती प्रारणशैली साधारण अर्धतरंग-आकाशकाप्रमाणेच असते. परंतु त्यातील कापाच्या ठिकाणचा प्रारण रोध २८८ ओहम असतो. त्यामुळे हा आकाशक ३०० ओहम लाक्षणिक संरोध असलेल्या शक्तिप्रेषण-मार्गाला जोडता येतो. याच्या कंप्रतापट्ट्याची रुंदी तौलनिक दृष्ट्या थोडी जास्त असेत. हा आकाशक जरी साधारणपणे २ ते ३० मेह. कंप्रतेच्या प्रेषणासाठी जमिनीला समांतर बसवतात, तरी जास्त कंप्रतेसाठीही याचा उपयोग करता येतो.

 

चतुर्थांश तरंग-आकाशक : तरंगलांबीच्या ०·९५/४ पट लांबी असलेला आकाशक घेऊन जर त्याचे एक टोक जमिनीत पुरले व प्रारण कंप्रतेची शक्ती जमिनीपासून थोड्या वरच्या जागेवर पुरवली, तर आकाशकामधून वाहणारा प्रवाह जमिनीमध्ये आपले प्रतिबिंब तयार करतो आणि या प्रतिबिंबास हा आकाशक अर्धतरंग-आकाशकासारखे काम करतो. त्यामधील प्रवाह व विद्युत्‌दाब यांचे स्वरूप अर्धतरंग-आकाशकासारखे असते. सर्वांत जास्त प्रवाहाचा बिंदू जमिनीजवळ असतो आणि त्याच ठिकाणी शक्तिभरणबिंदू ठेवतात. भरणबिंदूच्या ठिकाणी प्रारण रोध ३६ ओहम असतो. भरणबिंदू वर अगर खाली सरकवला, तर प्रारण रोध बदलतो. हा आकाशक जास्त कंप्रतेकरिता वापरल्यास किंवा दिलेली कंप्रता जास्त केल्यास भरणबिंदूचा संरोध अंशत: प्रवर्तनात्मक ( प्रत्यावर्ती विद्युत् प्रवाहाच्या बदलास विलंब लावणाऱ्याच्या जातीचा ) व अंशत: रोधात्म असतो आणि प्रारण रोधाचे मूल्य वाढते. आकाशकाचा संरोध फक्त रोधात्मक ठेवण्याकरिता व प्रवर्तनी अवरोधन नाहीसे करण्यासाठी आकाशकाच्या एकसरीत एक धारित्र (विद्युत् भार साठवून ठेवणारे साधन, → विद्युत् धारित्र) ठेवतात. याला ‘भारक धारित्र’ म्हणतात. प्रवर्तनी अवरोधन व धारणी अवरोधन एकमेकांस विरोधी असल्यामुळे भारक धारित्र बसवणे हे आकाशकाची लांबी कमी करण्यासारखे होते. हाच आकाशक कमी कंप्रतेकरिता वापरताना आकाशकाचा संरोध अंशत: धारणात्मक व अंशत: रोधात्म असतो आणि प्रारण रोध कमी होतो. धारणी अवरोधन नाहीसे करण्यासाठी आकाशकाच्या एकसरीत एक प्रवर्तक (प्रवर्तनात्मक संरोध असणारा घटक) ठेवतात. याला ‘भारक प्रवर्तक’ म्हणतात. भारक प्रवर्तक आकाशकाच्या एकसरीत घालणे म्हणजे आकाशकाची लांबी वाढविण्यासारखे होते. या आकाशकामधील प्रवाह मोजण्याकरिता एक प्रवाहमापक जमिनीच्या जवळच ठेवता येतो. या आकाशकाची प्रारणशैली आ. ४ मध्ये दाखविली आहे. हा आकाशक जमिनीशी लहान कोन करणाऱ्या दिशेला प्रारण देतो. अशा प्रकारचे प्रारण प्रादेशिक रेडिओ-प्रेषणासाठी लागते. हा आकाशक मुख्यत: कमी कंप्रतेसाठी वापरतात. कारण कमी कंप्रता असल्यास तरंगलांबी वाढल्यामुळे अर्धतरंग-आकाशक फार मोठा व गैरसोयीचा होतो. या आकाशकाला शक्ती पुरविण्यासाठी साधारणत: समाक्ष केबल (मध्यवर्ती संवाहकाभोवती नळीच्या आकाराचा दुसरा  संवाहक असलेली केबल) मार्गाच्या उपयोग करतात. हा आकाशक रेडिओच्या ५०० ते २,००० किह. कंप्रतेच्या प्रेषणाकरिता जमिनीत पुरलेल्या उभ्या पोलादी मनोऱ्याच्या रूपात असतो. याची प्रारणशैली सर्व बाजूंस सारखी व जमिनीला समांतर असते.

 

आ.४. चतुर्थांश तरंग - आकाशकामधील प्रवाह व त्याची प्रारणशैली. (१) प्रारणशैली, (२) दाब, (३) १/४ तरंगलांबी, (४) प्रवाह, (५) जमीन, (६) जमीनीतले प्रतिबिंब.

आकाशकावर होणारे भूपरिणाम : जमिनीपासून अति-उंच अवकाशात असणाऱ्या आकाशकाला एक विशिष्ट प्रारणशैली असते. एखाद्या आकाशकाची प्रारणशैली काढावयाची झाल्यास आकाशकापासून दूर अंतरावर एका बिंदूपाशी आकाशकाच्या निरनिराळ्या भागांतून वाहणाऱ्या प्रवाहामुळे होणाऱ्या प्रारणांची बेरीज करतात. ही बेरीज निरनिराळ्या ठिकाणी निराळी होईल. कारण ती त्या बिंदूपासून इतर भागांचे अंतर किती आहे व त्या भागातील प्रवाहाची कला (एखाद्या संदर्भबिंदूपासून कोनात्मक मूल्यात मोजण्यात येणारी राशी) किती आहे, यांवर अवलंबून असते. अशा निरनिराळ्या बिंदूवरचे प्रारण मोजतात व त्यावरून प्रारणशैली काढतात. ज्या वेळेला आकाशक जमिनीच्या जवळ असतो त्या वेळेस जमिनीकडे जाणारे प्रारण परावर्तित होते व एका ठराविक बिंदूवरचे प्रारण हे आकाशकापासून आलेले प्रारण व जमिनीवरून परावर्तित झालेले प्रारण, या दोहोंचे मिळून झालेले असते. जमिनीपासून परावर्तित झालेले प्रारण हे आकाशकाच्या जमिनीतील प्रतिबिंबामुळे झाले असे समजले जाते. आकाशक जमिनीजवळ आणल्यामुळे त्याची प्रारणशैली त्याच्या अवकाशातील प्रारणशैलीपेक्षा निराळी होते आणि त्याचा दिशिक लाभही बदलतो. दिशिक लाभ हा आकाशकाला एका ठराविक दिशेला एक ठराविक संदेशशक्ती निर्माण करण्यासाठी दिलेली शक्ती व तौलनिक आकाशकाला त्याच दिशेला तितकीच संदेशशक्ती निर्माण करण्यासाठी दिलेली शक्ती यांचे गुणोत्तर असते.

आ.५. रांगेच्या काटकोनात प्रारण करणारे आकाशकांचे संयोजन. (१) उभे आकाशक, (२) रांग, (३) परावर्तक विभाग.

 

आकाशकांचे संयोजन : आपणास पाहिजे असेल तशी प्रारणशैली आणि दिशिक लाभ मिळवण्यासाठी अनेक आकाशक उभारून त्यांचा एक सामुदायिक आकाशक तयार करतात. अनेक आकाशक वापरल्यामुळे निरनिराळ्या आकाशकांत निरनिराळ्या कलांचा प्रवाह पाठविता येतो. कोणत्याही एका बिंदूजवळची संदेशशक्ती ही निरनिराळ्या आकाशकांमधून वाहणाऱ्या प्रवाहांवर, त्या प्रवाहांच्या कलेवर व प्रत्येक आकाशकाच्या जागेवर अवलंबून असते. रेडिओ-केंद्राचे प्रेषण विशेष परिस्थितीत एकाच दिशेला मर्यादित करण्यासाठी दोन चतुर्थांश तरंग अगर दोन अर्धतरंग, उभे पोलादी मनोरे आकाशक म्हणून एकापाठीमागे एक उभे करून, त्यांच्यामधील अंतर व त्यामधून जाणाऱ्या प्रवाहाची कला पाहिजे त्याप्रमाणे ठेवतात.

 

मनोऱ्यासारखे अनेक आकाशक एका रांगेत उभे केले व त्यांमधून एकाच कलेचा प्रवाह पाठविला, तर क्षैतिज प्रतलामध्ये जी प्रारणशैली मिळते ती आ. ५ (अ) मध्ये दाखविली आहे. या प्रकारात आकाशकांच्या रांगेची लांबी वाढत जाईल किंवा आकाशकांमधील अंतर कमी होईल त्याप्रमाणे प्रारणशैली जास्त चिंचोळी होत जाते. आ. ५ (आ) प्रमाणे एका रांगेतील आकाशकांच्या मागे काही अंतरावर जर आकाशकांची दुसरी रांग उभी केली, तर प्रारण एकाच दिशेकडे करता येते. अनेक आकाशक एकाच रांगेत ठेवून त्यांतील प्रत्येकावर आणखी एक एक आकाशक उभा केला, तर उभ्या प्रतलातील दिशिक प्रारण

जमिनीशी लहान कोन करणारे होते. याआ.६. रांगेच्या टोकाकडे प्रारण करणारे आकाशकांचे संयोजन. (१) उभे आकाशक, (२) प्रारणशैली, (३) आकाशकांची रांग, (४) कला मागे पडण्याची दिशा. प्रकाराला ‘रांगेच्या काटकोनात प्रारण करणारे आकाशकांचे संयोजन’ म्हणतात. जर अनेक आकाशक एका रांगेत उभे केले व त्यांतील प्रत्येकाच्या प्रवाहाची कला क्रमाने मागे मागे राहील अशी व्यवस्था केली, तर आ. ६ मध्ये दाखविल्याप्रमाणे प्रारणशैली-कला मागे राहत जाणाऱ्या दिशेकडे मर्यादित होते. या संयोजनातील आकाशकांच्या रांगेची लांबी वाढवली, तर प्रारणशैली जास्त चिंचोळी होते. या संयोजनाला ‘रांगेच्या टोकाकडे प्रारण करणारे आकाशकांचे संयोजन’ म्हणतात. असे संयोजन फार दूर अंतरावर असलेल्या संदेशग्राही केंद्राकडे प्रारण करण्यासाठी प्रेषक केंद्राजवळ वापरतात. यामध्ये सर्व प्रेषित शक्तीचे एका लहान कोनात केंद्रीकरण होत असल्यामुळे प्रेषण-शक्ती कमी लागते. या संयोजनामध्ये एक तोटा असतो की, हे संयोजन एकाच कंप्रतेसाठी उपयोगी पडते. जर कंप्रता बदलली, तर आकाशाकांचे तरंगलांबीशी प्रमाण बदलते, तरंगलांबीच्या प्रमाणात ठेवलेले आकाशकांमधील अंतर बदलते, आकाशकांची प्रारणशैली बदलते व दिशिक लाभही बदलतो. निरनिराळ्या कंप्रतांकरिता निरनिराळी संयोजने करावी लागतात. ज्या वेळी हे शक्य नसते किंवा कमीत कमी खर्चात करावयाचे असते त्या वेळी सामान्य प्रारणशैली असणारा व एका ठराविक पट्ट्यातील कोणत्याही कंप्रतेचे प्रारण करू शकणारा आकाशक वापरतात.


लांब तारेचा आकाशक किंवा हरात्मक आकाशक : यामध्ये अनुस्पंदनी व अस्पंदनी (स्पंदन न करणारा) असे प्रकार असतात. अनुस्पंदनी आकाशक आ. ७ मध्ये दाखविला आहे. याची लांबी ४ ते ६ अर्धतरंग असते. अनुस्पंदनी आकाशकाच्या टोकाला लाक्षणिक संरोध जोडत नाहीत. या आकाशकांची प्रारणशैली द्विदिशिक असते आणि याचा प्रारण रोध ५०० ते ६०० ओहम असतो. यापासून होणारे प्रारण क्षैतिज प्रतलात ध्रुवित असून जमिनीशी १७ ते २५ कोनात असते.

 

अस्पंदनी आकाशकाची मांडणी वरीलप्रमाणेच असते, परंतु त्याच्या टोकाला लाक्षणिक संरोधाइतका रोध जोडलेला असतो.

आ.७. अनुस्पंदनी हरात्मक आकाशमधील प्रवाह व त्याची प्रारमशैली. (१) विद्युत् दाब, (२) प्रवाह, (३) शक्ती-प्रेषणमार्ग,(४) प्रारणशैली. व्ही-आकाशक : या प्रकारात आकाशकाच्या दोन विभागांची मांडणी इंग्रजी ‘व्ही’ (V) अक्षराप्रमाणे करतात. दोन हरात्मक (एकाची कंप्रता दुसऱ्याच्या पूर्णांकी पटीत असलेले) आकाशक जर व्ही-मांडणी प्रमाणे ठेवले व त्या दोघांमध्ये वाहणाऱ्या प्रवाहाच्या कलांमध्ये १८० अंतर ठेवले व अस्पंदित स्थितीत वापरले, तर आ. ८ प्रमाणे एकदिशिक प्रारणशैली मिळते.

 

समभुज चौकोनी आकाशक : (आ. ९). हा आकाशक फार कार्यक्षम असतो, पण त्याला बरीच मोठी जागा लागते. हा आकाशक दोन व्ही-आकाशक जोडून बनवलेला असतो व प्रत्येक व्हीच्या एका भागाची लांबी कमीत कमी तरंगलांबीच्या ५ ते ६ पट असते. आकाशक अनुस्पंदनी किंवा अस्पंदनी

 

स्थितीत वापरता येतो. तो अनुस्पंदित असला, तर द्विदिशिक प्रारणशैली मिळते व अस्पंदनी असला, तर एकदिशिक प्रारणशैली मिळते. ज्या दिशेकडे प्रारण करावयाचे असते त्या दिशेकडे या आकाशकांचे लहान कोन ठेवतात. आ. ५ व आ. ६ मध्ये दाखवलेले आकाशक उभारणे फार खर्चाचे असते. कमी खर्चात त्यांच्यासारखेच काम करण्यासाठी आता व्ही-प्रकारचा आकाशक किंवा समभुज चौकोनी अकाशक वापरतात.

 

शक्तिप्रेषण-मार्ग : या मार्गामध्ये वाया जाणारी शक्ती कमी करावयाची असल्यास या मार्गामध्ये स्थिर तरंग निर्माण होऊ नयेत म्हणून योग्य व्यवस्था करावी लागते. याकरिता प्रेषणमार्गाचे संवाहक आकाशकाला ज्या ठिकाणी जोडतात, त्या ठिकाणचा आकाशकाचा संरोध हा प्रेषणमार्गाच्या लाक्षणिक संरोधाबरोबर असला पाहिजे, म्हणजे प्रेषणमार्गातून जाणाऱ्या शक्तीचे आकाशकापासून परावर्तन होत नाही आणि स्थिर तरंग उत्पन्न होत नाहीत. अर्धतरंग आकाशक प्रेषणमार्गाला जोडण्याची एक पद्धत आ. १० मध्ये दाखविली आहे. आकाशक जर अर्धतरंगाच्या काही पट लांबीचा असेल, तर भरणबिंदू ज्या ठिकाणी प्रवाह जास्त आहे अशा ठिकाणी ठेवतात. अशा आकाशकाला शक्ती पुरवणाऱ्या प्रेषणमार्गाचा लाक्षणिक संरोध भरणबिंदू जवळच्या संरोधाइतका असला पाहिजे. उभ्या आकाशकाला लागणारी शक्ती समाक्ष केबलने पुरविली जाते व त्याकरिता जमिनीपासून थोडा वर असा भरणबिंदू शोधून काढतात की, तेथील आकाशकाचा संरोध हा समाक्ष केबलच्या लाक्षणिक संरोधाइतका असेल. अर्धतरंग आकाशकात ज्या ठिकाणी प्रवाह अत्यंत कमी आहे व विद्युत् दाब जास्त आहे अशा ठिकाणी जर शक्तीचा पुरवठा करावयाचा असेल, तर अनेकसरी (समांतर जोडलेले) अनुस्पंदक मंडल वापरावे लागते. कारण अशा मंडलाचा संरोध बराच जास्त असतो.

 

  असमतोल प्रेषणमार्गाचे समतोल प्रेषणमार्गामध्ये रूपांतर करण्याची एक पद्धत आ. ११ मध्ये दाखविली आहे.  

सुजोड शाखामार्ग : (आ.१२). या पद्धतीमध्ये जास्त लाक्षणिक संरोध असलेला प्रेषणमार्ग आकाशकाला सरळ जोडतात आणि दुसरा एक योग्य लांबीचा शाखामार्ग प्रेषणमार्गामध्ये अशा ठिकाणी जोडतात की, तेथे पूर्वी ज्या प्रकारचे व जितके अवरोधन असेल त्याच्या विरुद्ध प्रकारचे अवरोधन उपमार्गामध्ये उत्पन्न होते व पूर्वीचे अवरोधन नाहीसे होते आणि उरलेला रोध हा प्रेषणमार्गाच्या लाक्षणिक रोधाबरोबर होतो. आकाशकाला काही वेळा अनुस्पंदनी प्रेषणमार्गाने शक्ती पुरविली जाते. अशा वेळी प्रेषणमार्गावर स्थिर तरंग असतात. पण दोन्ही संवाहक तारांवरील स्थिर तरंगांच्या कला एकमेकांच्या विरुद्ध असतात व त्यांपासून प्रारण होत नाही.

 

 ग्राही आकाशक : चौकटी दिशादर्शक आकाशक जहाजामध्ये व विमानात बसवतात. प्रवास करीत असताना आपले स्थान कोठे आहे हे शोधून काढण्यासाठी याचा उपयोग होतो. या आकाशकामुळे एखाद्या माहीत असलेल्या प्रेषणकेंद्राची दिशा शोधून काढता येते. अशा आकाराची ग्रहणशैली आ. १३ मध्ये दाखविली आहे. ज्या वेळी आकाशकाची पातळी प्रेषणकेंद्राच्या दिशेच्या काटकोनात असते त्या वेळी त्यापासून शून्य विद्युत् दाब मिळतो. हा आकाशक ग्राही यंत्रास जोडून जर आसाभोवती फिरवला, तर आकाशकाची पातळी ज्या दिशेस असताना शून्य दाब मिळतो त्या दिशेच्या काटकोनात शोधावयाचे प्रेषणकेंद्र असते. अशा आकाशकाची दिशा शोधून काढण्याची अचूकता ही कंप्रता कमी झाल्यास किंवा अंतर कमी झाल्यास वाढते. दिवसा ही अचूकता रात्रीपेक्षा जास्त असते. हेच तत्त्व वापरून बाजारात मिळणारे ॲडकॉक, बेल्लिनी-टोसी वगैरे दिशादर्शक आकाशक बनवलेले असतात.


 

  4477-3   
आ. ११. असमतोल प्रेषणमार्ग समतोल प्रेषण मार्गाला जोडण्याची एक पद्धत. ()‍ शक्ति-प्रेषणमार्ग , () समाक्ष केबल, (३) समतोल शक्ति -प्रेषणमार्ग , (४) स्थिर विद्युत् रोधक कवच.  आ. १२. सुजोड शाखामार्ग पद्धती. () शक्ति-प्रेषणमार्ग, (2) लाक्षणिक संरोध, (३)आकाशक, (४)शाखामार्ग. आ. ३. चौकटी आकाशकाची ग्रहणशैली. () या दिशेने येणारे तरंग कमी दाब उत्पन्न करतात, () या दिशेने येणारे तरंग जास्त दाब उत्पन्न करतात.

   

चांगल्या ग्राही आकाशकाने विद्युत् चुंबकीय तरंगांमधील गोंगाटविरहित जास्तीत जास्त शक्ती शोषून घेतली पाहिजे व जरूर असल्यास त्याल विशिष्ट प्रकारची ग्रहणशैली असली पाहिजे. ज्या ठिकाणी विद्युत् गोंगाट अगदी कमी आहे अशा ठिकाणी ग्राही आकाशक उभारला पाहिजे. प्रादेशिक रेडिओ-कार्यक्रमांकरिता उभा आकाशक वापरतात. कारण तो उभ्या प्रतलातील ध्रुवित विद्युत् चुंबकीय तरंगांपासून शक्ती घेण्याकरिता चांगला कार्यक्षम असतो. सर्व पट्ट्यांमधील विद्युत् चुंबकीय तरंगांपासून शक्ती घ्यावयाची असेल, तर काही भाग क्षैतिज प्रतलात व बाकीचा भाग उभ्या प्रतलात असलेला आकाशक वापरतात. क्षैतिज प्रतलात असलेला भाग क्षैतिज ध्रुवित तरंगांपासून शक्ती घेतो व उभा भाग उभ्या प्रतलातील ध्रुवित तरंगांची शक्ती घेतो.

काही वेळा उच्च रेडिओ-कंप्रतेचे ग्रहण करावयाचे असते, अशा वेळी अर्धतरंग-आकाशक सुजोड रोहित्रासह (प्रत्यावर्ती विद्युत् दाबात बदल करणाऱ्या उपकरणासह) वापरतात. पाच लक्ष हर्ट्‌झवरील कंप्रतेकरिता हा आकाशक अर्धतरंग-आकाशकाप्रमाणे काम करतो व पाच लक्ष हर्ट्‌झखालील कंप्रतेकरिता काही भाग क्षैतिज प्रतलात असलेल्या, परंतु मुख्यत: उभ्या, आकाशकाप्रमाणे काम करतो.

संदेश प्रेषण आणि संदेश ग्रहण अशी दोन्ही कामे करणाऱ्या आकाशकाला दिशिक ग्रहणशैली आवश्यक असते. याकरिता समभुजचौकोनी किंवा व्ही जातीच्या आकाशकांचे संयोजन वापरतात. अशा आकाशकांची दिशिक प्रारणशैली व ग्रहणशैली सारखीच असते. या दिशिक ग्रहणशैलीमुळे एका विशिष्ट दिशेच्या संदेशांना ग्राही आकाशकाकडून जास्त प्रतिसाद मिळतो व इतर दिशांनी येणाऱ्या गोंगाटाचा फारसा उपद्रव होत नाही. त्यामुळे संदेश व गोंगाट यांचे गुणोत्तर वाढते. आकाशकाने मिळविलेली शक्ती ग्राही यंत्राकडे नेण्याकरिता सुजोड संवाहक मार्ग वापरतात.

आ.१४. मूक आकाशक. (१) जनित्र, (२) ०·०००२×१०­६ फॅराड धारित्र, (३) २०×१०-६ हेन्री प्रवर्तक , (४) ग्राही यंत्र, (५) ४०० ओहम रोध, (६)०·०००४×१०-६ फॅराड धारित्र.मूक आकाशक : रेडिओ ग्राही यंत्रे तपासताना विद्युत् संदेश जनित्र आणि ग्राही यंत्र यांच्यामध्ये आकाशकाचे काम करणारा मूक आकाशक बसतात. या मूक आकाशकाची विद्युत् लक्षणे ग्राही यंत्राला कायम जोडावयाच्या आकाशकासारखीच असतात, पण त्याचे आकारमान अगदी लहान असते. अशा मूक आकाशकाचा एक प्रकार आ. १४ मध्ये दाखविला आहे.

चक्राच्या आकाराचा एक नवीन प्रकारचा आकाशक तयार करण्यात आलेला आहे व तो जमिनीपासून थोड्याच उंचीवर क्षैतिज प्रतलात बसवलेला असतो. याचे आकारमान लहान असून किंमतही कमी असते. हा आकाशक अजून काहीसा प्रयोगावस्थेत आहे. तरीही तो सर्व दृष्टींनी फायदेशीर होईल अशी अपेक्षा आहे.

पहा: दूरचित्रवाणी रडार.

संदर्भ : 1. Terman, F. E. Electronic and Radio Engineering, New York, 1955.

2. Terman, F. E. Radio Engineers’ Handbook, New York, 1943.

तळवलकर, कृ. ब.