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आरएफ सर्किट में निष्क्रिय घटक 

प्रतिरोधक, संधारित्र, एंटेना... आरएफ प्रणालियों में प्रयुक्त निष्क्रिय घटकों के बारे में जानें।

आरएफ प्रणालियाँ अन्य प्रकार के विद्युत परिपथों से मौलिक रूप से भिन्न नहीं हैं। भौतिकी के समान नियम उन पर भी लागू होते हैं, और फलस्वरूप आरएफ डिज़ाइनों में प्रयुक्त मूल घटक डिजिटल परिपथों और निम्न-आवृत्ति वाले एनालॉग परिपथों में भी पाए जाते हैं।

हालाँकि, आरएफ डिज़ाइन में चुनौतियों और उद्देश्यों का एक अनूठा समूह शामिल होता है, और परिणामस्वरूप, जब हम आरएफ के संदर्भ में काम कर रहे होते हैं, तो घटकों की विशेषताओं और उपयोगों पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, कुछ एकीकृत परिपथ ऐसी कार्यक्षमताएँ प्रदान करते हैं जो आरएफ प्रणालियों के लिए अत्यधिक विशिष्ट होती हैं—उनका उपयोग निम्न-आवृत्ति परिपथों में नहीं किया जाता है और आरएफ डिज़ाइन तकनीकों का कम अनुभव रखने वाले लोग उन्हें अच्छी तरह से नहीं समझ पाते हैं।

हम अक्सर घटकों को सक्रिय या निष्क्रिय के रूप में वर्गीकृत करते हैं, और यह दृष्टिकोण आरएफ के क्षेत्र में भी समान रूप से मान्य है। समाचार में निष्क्रिय घटकों पर विशेष रूप से आरएफ सर्किट के संबंध में चर्चा की गई है, और अगले पृष्ठ पर सक्रिय घटकों पर चर्चा की गई है।

संधारित्र

एक आदर्श संधारित्र 1 हर्ट्ज़ सिग्नल और 1 गीगाहर्ट्ज़ सिग्नल के लिए बिल्कुल समान कार्यक्षमता प्रदान करेगा। लेकिन घटक कभी भी आदर्श नहीं होते, और उच्च आवृत्तियों पर संधारित्र की अपूर्णताएँ काफ़ी महत्वपूर्ण हो सकती हैं।

"C" उस आदर्श संधारित्र को दर्शाता है जो इतने सारे परजीवी तत्वों के बीच दबा हुआ है। हमारे पास प्लेटों के बीच अनंत प्रतिरोध (RD), श्रेणी प्रतिरोध (RS), श्रेणी प्रेरकत्व (LS), और PCB पैड और भू-तल के बीच समानांतर धारिता (CP) है (हम सतह-माउंट घटकों को मान रहे हैं; इस पर बाद में और अधिक)।

उच्च-आवृत्ति संकेतों के साथ काम करते समय सबसे महत्वपूर्ण अपूर्णता प्रेरकत्व है। हम उम्मीद करते हैं कि आवृत्ति बढ़ने पर संधारित्र की प्रतिबाधा लगातार घटती रहेगी, लेकिन परजीवी प्रेरकत्व की उपस्थिति के कारण स्व-अनुनाद आवृत्ति पर प्रतिबाधा कम हो जाती है और फिर बढ़ने लगती है:

प्रतिरोधक, आदि।

यहां तक ​​कि प्रतिरोधक भी उच्च आवृत्तियों पर परेशानी पैदा कर सकते हैं, क्योंकि उनमें श्रेणी प्रेरकत्व, समानांतर धारिता, तथा पीसीबी पैड से संबंधित विशिष्ट धारिता होती है।

और इससे एक महत्वपूर्ण बात सामने आती है: जब आप उच्च आवृत्तियों के साथ काम कर रहे होते हैं, तो परजीवी परिपथ तत्व हर जगह मौजूद होते हैं। कोई भी प्रतिरोधक तत्व चाहे कितना भी सरल या आदर्श क्यों न हो, उसे पीसीबी से पैक और सोल्डर करना ही पड़ता है, और नतीजा परजीवी तत्व होते हैं। यही बात किसी भी अन्य घटक पर लागू होती है: अगर उसे बोर्ड से पैक और सोल्डर किया गया है, तो परजीवी तत्व मौजूद होते हैं।

क्रिस्टल

आरएफ का सार उच्च-आवृत्ति संकेतों में हेरफेर करना है ताकि वे सूचना प्रदान करें, लेकिन हेरफेर करने से पहले हमें उत्पन्न करना होगा। अन्य प्रकार के सर्किटों की तरह, क्रिस्टल एक स्थिर आवृत्ति संदर्भ उत्पन्न करने का एक मूलभूत साधन हैं।

हालाँकि, डिजिटल और मिश्रित-सिग्नल डिज़ाइन में, अक्सर ऐसा होता है कि क्रिस्टल-आधारित सर्किट को क्रिस्टल द्वारा प्रदान की जा सकने वाली परिशुद्धता की आवश्यकता नहीं होती है, और परिणामस्वरूप क्रिस्टल चयन के संबंध में लापरवाही बरतना आसान होता है। इसके विपरीत, एक आरएफ सर्किट में सख्त आवृत्ति आवश्यकताएँ हो सकती हैं, और इसके लिए न केवल प्रारंभिक आवृत्ति परिशुद्धता, बल्कि आवृत्ति स्थिरता की भी आवश्यकता होती है।

एक साधारण क्रिस्टल की दोलन आवृत्ति तापमान परिवर्तनों के प्रति संवेदनशील होती है। परिणामस्वरूप आवृत्ति अस्थिरता रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) प्रणालियों के लिए समस्याएँ उत्पन्न करती है, विशेष रूप से उन प्रणालियों के लिए जो परिवेशी तापमान में बड़े बदलावों के संपर्क में आती हैं। इसलिए, एक प्रणाली को TCXO, यानी तापमान-क्षतिपूर्ति क्रिस्टल दोलक की आवश्यकता हो सकती है। इन उपकरणों में ऐसी परिपथ व्यवस्था होती है जो क्रिस्टल की आवृत्ति परिवर्तनों के लिए क्षतिपूर्ति करती है:

एंटेना

एंटीना एक निष्क्रिय घटक है जिसका उपयोग आरएफ विद्युत संकेत को विद्युत चुम्बकीय विकिरण (ईएमआर) में, या इसके विपरीत, परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। अन्य घटकों और कंडक्टरों के साथ हम ईएमआर के प्रभावों को न्यूनतम करने का प्रयास करते हैं, और एंटेना के साथ हम अनुप्रयोग की आवश्यकताओं के अनुसार ईएमआर के उत्पादन या ग्रहण को अनुकूलित करने का प्रयास करते हैं।

एंटीना विज्ञान किसी भी तरह से सरल नहीं है। किसी विशेष अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त एंटीना चुनने या डिज़ाइन करने की प्रक्रिया को कई कारक प्रभावित करते हैं। AAC के दो लेख हैं (यहाँ और यहाँ क्लिक करें) जो एंटीना अवधारणाओं का एक उत्कृष्ट परिचय प्रदान करते हैं।

उच्च आवृत्तियों के साथ कई डिज़ाइन चुनौतियाँ जुड़ी होती हैं, हालाँकि आवृत्ति बढ़ने पर सिस्टम का एंटीना वाला हिस्सा वास्तव में कम समस्याग्रस्त हो सकता है, क्योंकि उच्च आवृत्तियाँ छोटे एंटीना के उपयोग की अनुमति देती हैं। आजकल या तो "चिप एंटीना" का उपयोग आम है, जिसे सामान्य सतह-माउंट घटकों की तरह पीसीबी से जोड़ा जाता है, या एक पीसीबी एंटीना, जिसे पीसीबी लेआउट में एक विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ट्रेस को शामिल करके बनाया जाता है।

सारांश

कुछ घटक केवल आरएफ अनुप्रयोगों में ही सामान्य होते हैं, तथा अन्य को उनके गैर-आदर्श उच्च-आवृत्ति व्यवहार के कारण अधिक सावधानी से चुना और कार्यान्वित किया जाना चाहिए।

निष्क्रिय घटक परजीवी प्रेरकत्व और धारिता के परिणामस्वरूप गैर-आदर्श आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं।

आरएफ अनुप्रयोगों के लिए ऐसे क्रिस्टल की आवश्यकता हो सकती है जो डिजिटल सर्किट में सामान्यतः उपयोग किए जाने वाले क्रिस्टल की तुलना में अधिक सटीक और/या स्थिर हों।

एंटेना महत्वपूर्ण घटक हैं जिन्हें आरएफ प्रणाली की विशेषताओं और आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाना चाहिए।

सी चुआन कीनलियन माइक्रोवेव, नैरोबैंड और ब्रॉडबैंड कॉन्फ़िगरेशन में 0.5 से 50 गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों को कवर करने वाले उपकरणों का एक विस्तृत चयन प्रदान करता है। इन्हें 50-ओम ट्रांसमिशन सिस्टम में 10 से 30 वाट इनपुट पावर को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। माइक्रोस्ट्रिप या स्ट्रिपलाइन डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है और सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया जाता है।

हम आपकी ज़रूरतों के अनुसार आरएफ पैसिव कंपोनेंट्स को भी कस्टमाइज़ कर सकते हैं। आप अपनी ज़रूरत के अनुसार स्पेसिफिकेशन देने के लिए कस्टमाइज़ेशन पेज पर जा सकते हैं।