उच्च-आवृत्ति सर्किट डिज़ाइन को कुछ महत्वपूर्ण हालांकि कुछ रहस्यमयी घटनाओं के लिए जाना चाहिए: प्रतिबिंब और खड़ी तरंगें।
हम अपने संपर्क से विज्ञान की अन्य शाखाओं तक जानते हैं कि तरंगें विशेष प्रकार के व्यवहार से जुड़ी होती हैं। जब वे एक माध्यम (जैसे हवा) से एक अलग माध्यम (जैसे कांच) में जाते हैं तो प्रकाश तरंगें अपवर्तित हो जाती हैं। जब वे नावों या बड़ी चट्टानों का सामना करते हैं तो पानी की लहरें अलग हो जाती हैं। ध्वनि तरंगों में हस्तक्षेप होता है, जिसके परिणामस्वरूप मात्रा में आवधिक भिन्नताएं होती हैं (जिन्हें "बीट्स" कहा जाता है)।

विद्युत तरंगें भी व्यवहार के अधीन होती हैं जिन्हें हम आमतौर पर विद्युत संकेतों से नहीं जोड़ते हैं। बिजली की तरंग प्रकृति के साथ परिचितता की सामान्य कमी आश्चर्यजनक नहीं है, हालांकि, क्योंकि कई सर्किटों में ये प्रभाव नगण्य या नगण्य हैं। डिजिटल या कम-आवृत्ति-एनालॉग-इंजीनियर के लिए वर्षों तक काम करना और कई सफल प्रणालियों को डिजाइन करना संभव है, जो लहर के प्रभावों की पूरी समझ प्राप्त किए बिना उच्च आवृत्ति सर्किट में प्रमुख हो जाते हैं।

जैसा कि पिछले पृष्ठ में चर्चा की गई है, एक इंटरकनेक्ट जो विशेष उच्च-आवृत्ति सिग्नल व्यवहार के अधीन है, उसे ट्रांसमिशन लाइन कहा जाता है। ट्रांसमिशन-लाइन प्रभाव केवल तब महत्वपूर्ण होता है जब इंटरकनेक्ट की लंबाई सिग्नल वेवलेंथ के कम से कम एक-चौथाई होती है; इस प्रकार, हमें लहर के गुणों के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है जब तक कि हम उच्च आवृत्तियों या बहुत लंबे समय के अंतर्संबंधों के साथ काम नहीं कर रहे हैं।

प्रतिबिंब
प्रतिबिंब, अपवर्तन, विवर्तन, हस्तक्षेप - ये सभी क्लासिक तरंग व्यवहार विद्युत चुम्बकीय विकिरण पर लागू होते हैं। लेकिन इस बिंदु पर हम अभी भी विद्युत संकेतों के साथ काम कर रहे हैं, अर्थात, सिग्नल जो अभी तक ऐन्टेना द्वारा विद्युत चुम्बकीय विकिरण में परिवर्तित नहीं हुए हैं, और परिणामस्वरूप हमें केवल इनमें से दो के साथ खुद को चिंतित करना होगा: प्रतिबिंब और हस्तक्षेप।

हम आम तौर पर एक विद्युत सिग्नल को एक-तरफ़ा घटना के रूप में सोचते हैं; यह एक घटक के आउटपुट से दूसरे घटक के इनपुट तक, या दूसरे शब्दों में, स्रोत से लोड तक यात्रा करता है। आरएफ डिजाइन में, हालांकि, हमें हमेशा इस तथ्य से अवगत होना चाहिए कि संकेत दोनों दिशाओं में यात्रा कर सकते हैं: स्रोत से लोड तक, निश्चित रूप से, लेकिन प्रतिबिंब के कारण-लोड से स्रोत तक।

स्ट्रिंग के साथ यात्रा करने वाली लहर एक भौतिक बाधा तक पहुंचने पर प्रतिबिंब का अनुभव करती है।

एक पानी की लहर सादृश्य
परावर्तन तब होता है जब एक लहर का सामना करना पड़ता है। कल्पना कीजिए कि एक तूफान के परिणामस्वरूप पानी की बड़ी लहरें सामान्य रूप से शांत बंदरगाह से फैलती हैं। ये तरंगें अंततः एक ठोस चट्टान की दीवार से टकराती हैं। हम सहज रूप से जानते हैं कि ये लहरें चट्टान की दीवार को दर्शाती हैं और वापस बंदरगाह में फैल जाती हैं। हालांकि, हम यह भी सहज रूप से जानते हैं कि समुद्र तट पर पानी की लहरें शायद ही कभी समुद्र में वापस ऊर्जा के महत्वपूर्ण प्रतिबिंब का परिणाम देंगी। अंतर क्यों?

तरंगें ऊर्जा को स्थानांतरित करती हैं। जब पानी की लहरें खुले पानी के माध्यम से फैल रही हैं, तो यह ऊर्जा बस आगे बढ़ रही है। जब तरंग असंतोष तक पहुंचती है, हालांकि, ऊर्जा का सुचारू आवागमन बाधित होता है; समुद्र तट या चट्टान की दीवार के मामले में, लहर का प्रसार अब संभव नहीं है। लेकिन उस ऊर्जा का क्या होता है जिसे तरंग द्वारा स्थानांतरित किया जा रहा था? यह गायब नहीं हो सकता; इसे या तो अवशोषित या प्रतिबिंबित किया जाना चाहिए। रॉक दीवार तरंग ऊर्जा को अवशोषित नहीं करती है, इसलिए प्रतिबिंब होता है - ऊर्जा तरंग रूप में प्रचार करना जारी रखती है, लेकिन विपरीत दिशा में। समुद्र तट, हालांकि, लहर ऊर्जा को अधिक क्रमिक और प्राकृतिक तरीके से फैलने की अनुमति देता है। समुद्र तट लहर की ऊर्जा को अवशोषित करता है, और इस प्रकार न्यूनतम प्रतिबिंब होता है।

पानी से लेकर इलेक्ट्रॉनों तक
विद्युत सर्किट तरंगों के प्रसार को प्रभावित करने वाली विसंगतियां भी प्रस्तुत करते हैं; इस संदर्भ में, महत्वपूर्ण पैरामीटर प्रतिबाधा है। एक ट्रांसमिशन लाइन के नीचे यात्रा करने वाली विद्युत तरंग की कल्पना करें; यह समुद्र के बीच में पानी की लहर के बराबर है। तरंग और उससे जुड़ी ऊर्जा स्रोत से लोड तक आसानी से फैल रही है। आखिरकार, हालांकि, विद्युत तरंग अपने गंतव्य तक पहुंचती है: एक एंटीना, एक एम्पलीफायर, आदि।

हम पिछले पृष्ठ से जानते हैं कि लोड प्रतिबाधा का परिमाण स्रोत प्रतिबाधा के परिमाण के बराबर होने पर अधिकतम शक्ति हस्तांतरण होता है। (इस संदर्भ में "स्रोत प्रतिबाधा" एक संचरण लाइन की विशेषता प्रतिबाधा को भी संदर्भित कर सकता है।) मिलान किए गए प्रतिबाधा के साथ, वास्तव में कोई असंतोष नहीं है, क्योंकि लोड लहर की ऊर्जा के सभी को अवशोषित कर सकता है। लेकिन अगर बाधाओं का मिलान नहीं किया जाता है, तो केवल कुछ ऊर्जा अवशोषित होती है, और शेष ऊर्जा विपरीत दिशा में यात्रा करने वाली विद्युत तरंग के रूप में परिलक्षित होती है।

परावर्तित ऊर्जा की मात्रा स्रोत और भार प्रतिबाधा के बीच बेमेल की गंभीरता से प्रभावित होती है। दो सबसे खराब स्थिति क्रमशः एक खुले सर्किट और एक शॉर्ट सर्किट हैं, जो क्रमशः अनन्त भार प्रतिबाधा और शून्य भार प्रतिबाधा के अनुरूप हैं। ये दो मामले पूर्ण असंतोष का प्रतिनिधित्व करते हैं; किसी भी ऊर्जा को अवशोषित नहीं किया जा सकता है, और परिणामस्वरूप सभी ऊर्जा परिलक्षित होती है।

मिलान का महत्व
यदि आप भी RF डिज़ाइन या परीक्षण में शामिल हैं, तो आप जानते हैं कि प्रतिबाधा मिलान चर्चा का एक सामान्य विषय है। अब हम समझते हैं कि प्रतिबिंबों को रोकने के लिए प्रतिबाधाओं का मिलान किया जाना चाहिए, लेकिन प्रतिबिंबों के बारे में इतनी चिंता क्यों?

पहली समस्या केवल दक्षता है। अगर हमारे पास ऐन्टेना से जुड़ा पावर एम्पलीफायर है, तो हम नहीं चाहते हैं कि आउटपुट पावर का आधा एम्पलीफायर वापस परिलक्षित हो। पूरे बिंदु विद्युत शक्ति उत्पन्न करना है जिसे विद्युत चुम्बकीय विकिरण में परिवर्तित किया जा सकता है। सामान्य तौर पर, हम स्रोत से लोड करने के लिए शक्ति को स्थानांतरित करना चाहते हैं, और इसका मतलब है कि प्रतिबिंबों को कम से कम किया जाना चाहिए।

दूसरा मुद्दा थोड़ा और सूक्ष्म है। ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से बेमेल लोड प्रतिबाधा पर हस्तांतरित एक निरंतर संकेत एक निरंतर प्रतिबिंबित संकेत में परिणाम देगा। ये घटना और परावर्तित लहरें एक-दूसरे को पार करती हैं, विपरीत दिशाओं में जा रही हैं। व्यवधान के परिणामस्वरूप एक स्थायी तरंग होती है, अर्थात्, एक स्थिर तरंग पैटर्न जो घटना के योग और प्रतिबिंबित तरंगों के योग के बराबर होती है। यह खड़ी लहर वास्तव में केबल की भौतिक लंबाई के साथ चोटी-आयाम विविधताएं बनाती है; कुछ स्थानों में उच्च शिखर आयाम होते हैं, और अन्य स्थानों में कम शिखर आयाम होते हैं।

स्टैंडिंग तरंगों में वोल्टेज होता है जो संचरित सिग्नल के मूल वोल्टेज से अधिक होता है, और कुछ मामलों में प्रभाव काफी गंभीर होता है जिससे केबल या घटकों को शारीरिक क्षति होती है।

सारांश
विद्युत तरंगें प्रतिबिंब और हस्तक्षेप के अधीन होती हैं।
पानी की लहरें प्रतिबिंबित होती हैं जब वे एक शारीरिक बाधा जैसे पत्थर की दीवार तक पहुंचते हैं। इसी तरह, विद्युत प्रतिबिंब तब होता है जब एक एसी सिग्नल एक प्रतिबाधा असंतुलन का सामना करता है।
हम ट्रांसमिशन लाइन की विशेषता प्रतिबाधा को लोड प्रतिबाधा से मिलान करके प्रतिबिंब को रोक सकते हैं। यह लोड को लहर ऊर्जा को अवशोषित करने की अनुमति देता है।
प्रतिबिंब समस्याग्रस्त हैं क्योंकि वे शक्ति की मात्रा को कम करते हैं जो स्रोत से लोड में स्थानांतरित की जा सकती हैं।
प्रतिबिंब भी खड़े तरंगों के लिए नेतृत्व करते हैं; एक खड़े तरंग के उच्च-आयाम वाले हिस्से घटकों या केबलों को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

यदि आप एक रेडियो स्टेशन बनाना चाहते हैं, तो अपने एफएम रेडियो ट्रांसमीटर को बढ़ावा दें या किसी अन्य की आवश्यकता है एफएम उपकरण, बेझिझक हमसे संपर्क करें: [ईमेल संरक्षित].

पिछला:डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग क्या है?

अगला:एलपीटीवी / टीवी अनुवादक सेवा का भविष्य आकार लेना?

एक संदेश छोड़ें

संदेश सूची

टिप्पणियां लोड हो रहा है ...