कवर इमेज क्रेडिट - सज्जाद हसन अहमदी, टीवी एंटीना कनेक्टर, सीसी द्वारा एसए 4.0
चर्चा के बिंदु: ट्रांसमिशन लाइन
- परिचय
- पारेषण लाइन का उद्देश्य
- ट्रांसमिशन लाइन का विश्लेषण
- ट्रांसमिशन लाइन के प्रकार
- ट्रांसमिशन लाइनों के अनुप्रयोग
ट्रांसमिशन लाइन का परिचय
पारेषण लाइन शक्ति के संचरण के लिए विशेष रूप से डिजाइन की गई केबल है। यह निर्देशित तरीके से कम आवृत्तियों पर लोड करने के लिए केवल विद्युत चुम्बकीय तरंगों का संचालन करता है।
ट्रांसमिशन लाइन पर संचालित होती है माइक्रोवेव आवृत्ति डोमेन और रेडियो फ्रीक्वेंसी डोमेन जहां बिजली को विद्युत चुम्बकीय तरंग के रूप में माना जाता है। इसलिए अगर कोई केबल किसी इलेक्ट्रोमैग्नेट सिग्नल को गाइड कर सकती है, तो उसे ट्रांसमिशन लाइन कहा जाएगा।
ट्रांसमिशन लाइन जेम्स मैक्सवेल, लॉर्ड केल्विन और ओलिवर हैविसाइड के शोधों का परिणाम है। 'अटलांटिक टेलीग्राफ केबल' की गलती और खामियों और टेलीग्राफर के समीकरण के आविष्कार ने लाइन के लिए रास्ता तैयार किया।
पारेषण लाइन का उद्देश्य
नियमित केबल जो विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करते हैं, उन्हें कम आवृत्ति एसी में शक्ति का संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। वे एफआर रेंज या 30 किलो से अधिक हर्ट्ज में शक्ति नहीं ले जा सकते क्योंकि ऊर्जा जोड़ों और कनेक्टर्स पर डिस्कनेक्ट हो जाती है, और कुछ समय गंतव्य तक नहीं पहुंचती है। यह रेखाएँ इन समस्याओं को हल करती हैं। इनका निर्माण विशेष रूप से शक्ति के परावर्तन और हानि को कम करने के लिए किया जाता है और बिजली ले जाने के लिए प्रतिबाधा मिलान का भी उपयोग करता है।
इस लाइनों का निर्माण एक समान क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र के साथ किया गया है। यही कारण है कि वे समान प्रतिबाधा प्रदान करते हैं जो कि विशेषता प्रतिबाधा के रूप में जाना जाता है।
एंटीना में ट्रांसमिशन लाइन का उपयोग
विद्युत चुम्बकीय तरंगों की तरंग दैर्ध्य कम हो जाती है क्योंकि आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगों से अधिक हो जाती है। ट्रांसमिशन लाइनें महत्वपूर्ण हैं क्योंकि जब तरंग दैर्ध्य काफी छोटा होता है, तो तार की लंबाई तरंग दैर्ध्य के अतीत में योगदान करती है।
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ट्रांसमिशन लाइन का विश्लेषण
हम लाइनों के निर्माण और काम का विश्लेषण करने के लिए ट्रांसमिशन लाइनों का चार-टर्मिनल मॉडल मानते हैं। यह एक विशिष्ट दो-पोर्ट सर्किट के बराबर है।
हम मानते हैं कि सर्किट रैखिक है, जिसका अर्थ है कि किसी भी बंदरगाह पर जटिल वोल्टेज परावर्तित स्थिति के लिए जटिल धारा से संबंधित है। इसके अलावा, हम यह मानते हैं कि इसके दो बंदरगाह ट्रांस्प्लांट हैं।
लक्षण संचरण लाइन की प्रतिबाधा
विशेषता प्रतिबाधा या (Z0) लाइन का एक आवश्यक पैरामीटर है। इसे एक तरंग की धारा के परिमाण के रूप में वोल्टेज के परिमाण के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है, एक प्रतिबिंब कम रेखा के साथ यात्रा कर सकता है।
लक्षण प्रतिबाधा लाइन के व्यवहार को नियंत्रित करती है यदि लाइन लंबाई में समान हो। आमतौर पर, सह-अक्षीय केबलों के लिए, विशेषता प्रतिबाधा में पचास से सत्तर ओम का मान होता है, और तारों की जोड़ी के लिए, मान 100 ओम होता है। असंबद्ध जोड़ी के लिए, मूल्य 300 ओम है।
ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबिंब गुणांक
लाइन का प्रतिबिंब गुणांक आने वाले सिग्नल को प्रतिबिंबित सिग्नल के जटिल परिमाण के अनुपात द्वारा दिया जाता है। यह ग्रीक वर्णमाला द्वारा दर्शाया गया है - खेल और के रूप में व्यक्त -
जहां V + आने वाले वोल्टेज का जटिल वोल्टेज है और V- परावर्तित तरंग का जटिल वोल्टेज है।
इसका संबंध लोड प्रतिबाधा और चारित्रिक प्रतिबाधा से है। अभिव्यक्ति नीचे दी गई है।
यहाँ ZL लोड प्रतिबाधा है, और जेड0 विशेषता प्रतिबाधा है।
स्थायी तरंग अनुपात का इस रेखा प्रतिबिंब गुणांक के साथ भी संबंध है। कनेक्शन इस प्रकार दिया गया है -
स्टैंडिंग वेव अनुपात और ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबिंब गुणांक के बीच संबंध।
ट्रांसमिशन लाइन की मिलान स्थिति:
एक ट्रांसमिशन लाइन का उद्देश्य स्रोत से गंतव्य लोड तक अधिकतम शक्ति पहुंचाना और शक्ति के प्रतिबिंब और नुकसान को कम करना है। The मिलान ’स्थिति इस वांछित को पूरा कर सकती है। यदि गंतव्य की लोड प्रतिबाधा रेखा के विशेषता प्रतिबाधा के मूल्य के बराबर या समान बनाई जाती है, तो लाइन 'मिलान' स्थिति प्राप्त करती है।
'मिलान' की स्थिति के बजाय, ट्रांसमिशन को कुछ नुकसान होता है। जैसे, ओमिक हानि। एक और पर्याप्त नुकसान भी होता है जो तब होता है जब यह लाइन उच्च आवृत्ति रेंज में काम करती है। नुकसान को ढांकता हुआ नुकसान के रूप में जाना जाता है। यहाँ, इस रेखा के अंदर के तत्व, EM ऊर्जा को पकड़ते हैं और गर्मी पैदा करते हैं।
इस लाइन के कुल नुकसान को इकाई dB / m द्वारा मापा जाता है। नुकसान संकेत की आवृत्ति पर निर्भर हैं, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है। इस की कंस्ट्रक्टर कंपनियां आमतौर पर नुकसान का चार्ट प्रदान करती हैं। यह विभिन्न आवृत्तियों पर बिजली के नुकसान को दर्शाता है। यदि कोई भी लाइन तीन डेसीबल / मीटर का नुकसान झेलती है, तो लोड पर प्राप्त बिजली आपूर्ति की गई बिजली का आधा हिस्सा होगी।
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पारेषण लाइनों के प्रकार
ये अपनी शारीरिक संरचना के अनुसार और जरूरतों के अनुसार कुछ प्रकारों के साथ आते हैं। आवश्यक और व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली कुछ प्रकार की ट्रांसमिशन लाइनें नीचे सूचीबद्ध हैं। कृपया इसके माध्यम से जाएं और उनकी खोज करें।
सह-अक्षीय केबल:
यह रेखाओं के व्यापक रूप से प्रयुक्त रूपों में से एक है। यह केबल के अंदर संपूर्ण EM तरंग को प्रतिबंधित करता है। इस प्रकार, सह-अक्षीय केबलों को ऑपरेशन को प्रभावित किए बिना एक हद तक मोड़ा, खींचा और मोड़ा जा सकता है।
एक सह-अक्षीय केबल्स का क्रॉस-सेक्शन, छवि क्रेडिट: टीकेजीडी२००७, समाक्षीय केबल कटअवे, सीसी द्वारा 3.0
ईएम तरंगें टीईएम में प्रूलेटगेट करती हैं या आरएफ रेंज अनुप्रयोगों के लिए विद्युत और चुंबकीय मोड अनुप्रस्थ करती हैं। यहां, बिजली और चुंबकीय क्षेत्र दोनों प्रोलगेट दिशाओं के साथ लंबवत हैं। विद्युत क्षेत्र विकीर्ण हो जाता है, और चुंबकीय क्षेत्र परिधि हो जाता है।
यदि तरंग की तरंग दैर्ध्य सह-अक्षीय केबल की परिधि से कम है, तो टीईएम दो में विभाजित हो जाता है। मोड को तब TE या अनुप्रस्थ इलेक्ट्रिक और TM या अनुप्रस्थ चुंबकीय के रूप में जाना जाता है।
सह-अक्षीय केबलों में टेलीविजन के लिए व्यापक अनुप्रयोग हैं। यह मुख्य रूप से बीसवीं सदी के मध्य में टेलीफोन के लिए इस्तेमाल किया गया था।
माइक्रोस्ट्रिप ट्रांसमिशन लाइनें:
एक माइक्रोस्ट्रिप नेटवर्क मूल रूप से एक छोटे प्रवाहकीय विमान होता है, जिसे जमीन की सतह के समानांतर रखा जाता है। इसे PCB के किनारे पर एक पतला और सपाट मेटेलिक प्लेन लगाकर डिजाइन किया जा सकता है। विपरीत सतह जमीनी तल होनी चाहिए। माइक्रोस्ट्रिप प्रकार लाइन की विशेषता प्रतिबाधा उस प्रवाहकीय पट्टी पर निर्भर करती है। प्रवाहकीय पट्टी की ऊंचाई, चौड़ाई, ढांकता हुआ गुणांक विशेषता प्रतिबाधा प्रदान करता है। याद रखने वाली बात यह है कि माइक्रोस्ट्रिप टाइप लाइन एक खुली संरचना है जबकि सह-अक्षीय केबल एक बंद है।
माइक्रोस्ट्रिप ट्रांसमिशन लाइन का विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र,
छवि क्रेडिट: Dassault
मुड़ जोड़ी संचरण लाइनें:
इस प्रकार की लाइन में जहां तार के जोड़े एक ही श्रृंखला बनाने के लिए एक साथ इकट्ठे होते हैं या केबल को पेचीदा जोड़ी ट्रांसमिशन लाइनों के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार की लाइनों का उपयोग वैश्विक टेलीफोनिक संचार में किया जाता है। इसके अलावा, यह भवनों के अंदर डेटा संचलन में उपयोग किया है। यह प्रकार इसके गुणों के कारण किफायती नहीं है।
एक मुड़ जोड़ी प्रकार की छवि। छवि क्रेडिट - स्पिनिंगस्पार्क at hi.विकिपीडिया, व्यावर्तित युग्म, सीसी द्वारा एसए 3.0
स्टार क्वाड:
स्टार क्वाड एक और वायर-कॉम्बिनेशन फॉर्मेशन है। यह चार केबलों का उपयोग करता है, और चार केबलों के सभी कंडक्टर मुड़ जाते हैं और केबल के अक्ष के साथ इकट्ठे होते हैं। इस गठन में, प्रत्येक और हर जोड़ा जुड़ने के लिए दूर की जोड़ी का उपयोग करता है।
ट्रांसमिशन लाइनों के मुड़, संतुलन और चौगुनी पैटर्न के दहनशील रूप में कई लाभ हैं क्योंकि यह शोर को कम करता है, विशेष रूप से शॉर्ट सिग्नल स्तर के उपयोग के लिए जैसे - माइक्रोफोन के केबल।
स्टार क्वाड केबल की वर्णनात्मक छवि, छवि स्रोत - स्पिनिंगस्पार्क at hi.विकिपीडिया, डीएम क्वाड, सीसी द्वारा एसए 3.0
इस प्रकार की लाइन में चार-तार टेलीफोनी, दो-तार अनुप्रयोगों में अनुप्रयोग होते हैं।
यह उच्च समाई को भी प्रेरित करता है जो आगे विकृति और नुकसान का कारण बनता है।
ट्रांसमिशन लाइनों के अनुप्रयोग | ट्रांसमिशन लाइनों का उपयोग
विशिष्ट डोमेन में नियमित विद्युत केबलों पर ट्रांसमिशन लाइनों के कई लाभ हैं। इसीलिए इसके कई अनुप्रयोग हैं। आइए उनमें से कुछ पर चर्चा करते हैं।
- विद्युत चुम्बकीय शक्तियों को न्यूनतम हानि के साथ उच्च आवृत्ति डोमेन में आपूर्ति की जाती है। एरियल को जोड़ने के लिए टीवी और रेडियो केबल सबसे प्रसिद्ध उदाहरणों में से एक है।
- इनका उपयोग इस लाइन को चार्ज और डिस्चार्ज करके दालों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। इस प्रकार की लाइन का एक महत्वपूर्ण उदाहरण है - ब्लमलीन ट्रांसमिशन लाइन। राडार में भी इस प्रकार के अनेक अनुप्रयोग होते हैं।
- इन्हें ठूंठ में भी लगाया जाता है फ़िल्टर. स्टब फिल्टर आमतौर पर समानांतर कनेक्शन में वायर्ड होते हैं और स्थानांतरण शक्ति स्रोत से गंतव्य तक।
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नमस्ते, मैं सुदीप्त रॉय हूं। मैंने इलेक्ट्रॉनिक्स में बी.टेक किया है। मैं इलेक्ट्रॉनिक्स उत्साही हूं और वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक्स और संचार के क्षेत्र के लिए समर्पित हूं। मुझे एआई और मशीन लर्निंग जैसी आधुनिक तकनीकों की खोज में गहरी रुचि है। मेरा लेखन सभी शिक्षार्थियों को सटीक और अद्यतन डेटा प्रदान करने के लिए समर्पित है। किसी को ज्ञान प्राप्त करने में मदद करने से मुझे बहुत खुशी मिलती है।
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