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आरएफ सर्किट में निष्क्रिय घटक 

प्रतिरोधक, संधारित्र, एंटेना... आरएफ सिस्टम में उपयोग होने वाले निष्क्रिय घटकों के बारे में जानें।

आरएफ सिस्टम अन्य प्रकार के विद्युत परिपथों से मौलिक रूप से भिन्न नहीं होते हैं। भौतिकी के वही नियम लागू होते हैं, और परिणामस्वरूप आरएफ डिजाइन में उपयोग किए जाने वाले बुनियादी घटक डिजिटल परिपथों और निम्न-आवृत्ति एनालॉग परिपथों में भी पाए जाते हैं।

हालांकि, आरएफ डिज़ाइन में चुनौतियों और उद्देश्यों का एक अनूठा समूह शामिल होता है, और इसलिए आरएफ के संदर्भ में काम करते समय घटकों की विशेषताओं और उपयोगों पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। साथ ही, कुछ एकीकृत परिपथ ऐसी कार्यक्षमता प्रदर्शित करते हैं जो आरएफ प्रणालियों के लिए अत्यधिक विशिष्ट होती हैं—वे निम्न-आवृत्ति परिपथों में उपयोग नहीं किए जाते हैं और आरएफ डिज़ाइन तकनीकों का कम अनुभव रखने वालों द्वारा उन्हें अच्छी तरह से समझा नहीं जा सकता है।

हम अक्सर घटकों को सक्रिय या निष्क्रिय के रूप में वर्गीकृत करते हैं, और यह दृष्टिकोण आरएफ के क्षेत्र में भी उतना ही मान्य है। यह समाचार विशेष रूप से आरएफ सर्किट के संदर्भ में निष्क्रिय घटकों पर चर्चा करता है, और अगला पृष्ठ सक्रिय घटकों को कवर करता है।

संधारित्र

एक आदर्श संधारित्र 1 हर्ट्ज़ और 1 GHz सिग्नल के लिए बिल्कुल समान कार्यक्षमता प्रदान करेगा। लेकिन घटक कभी भी आदर्श नहीं होते, और उच्च आवृत्तियों पर संधारित्र की गैर-आदर्शता काफी महत्वपूर्ण हो सकती है।

“C” उस आदर्श संधारित्र को दर्शाता है जो अनेक परजीवी तत्वों के बीच स्थित है। प्लेटों के बीच अनंत प्रतिरोध (RD), श्रृंखला प्रतिरोध (RS), श्रृंखला प्रेरकत्व (LS), और PCB पैड तथा ग्राउंड प्लेन के बीच समानांतर धारिता (CP) मौजूद हैं (हम यहाँ सरफेस-माउंट घटकों को मान रहे हैं; इस पर आगे चर्चा की जाएगी)।

उच्च आवृत्ति वाले संकेतों के साथ काम करते समय सबसे महत्वपूर्ण गैर-आदर्शता प्रेरकत्व है। हम उम्मीद करते हैं कि आवृत्ति बढ़ने के साथ संधारित्र का प्रतिबाधा लगातार घटता जाएगा, लेकिन परजीवी प्रेरकत्व की उपस्थिति के कारण प्रतिबाधा स्व-अनुनादी आवृत्ति पर नीचे गिरती है और फिर बढ़ने लगती है:

प्रतिरोधक, इत्यादि।

उच्च आवृत्तियों पर प्रतिरोधक भी परेशानी पैदा कर सकते हैं, क्योंकि उनमें श्रृंखला प्रेरकत्व, समानांतर धारिता और पीसीबी पैड से जुड़ी 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 कितना भी सरल या आदर्श क्यों न हो, उसे पीसीबी पर पैक करके सोल्डर करना ही पड़ता है, और इसका परिणाम परजीवी तत्व होते हैं। यही बात किसी भी अन्य घटक पर भी लागू होती है: यदि उसे बोर्ड पर पैक करके सोल्डर किया जाता है, तो उसमें परजीवी तत्व मौजूद होते हैं।

क्रिस्टल

आरएफ का मूल सिद्धांत उच्च आवृत्ति संकेतों को इस प्रकार नियंत्रित करना है कि वे सूचना का संचार कर सकें, लेकिन नियंत्रण करने से पहले हमें उन्हें उत्पन्न करना आवश्यक है। अन्य प्रकार के परिपथों की तरह, क्रिस्टल एक स्थिर आवृत्ति संदर्भ उत्पन्न करने का मूलभूत साधन हैं।

हालांकि, डिजिटल और मिक्स्ड-सिग्नल डिज़ाइन में, अक्सर ऐसा होता है कि क्रिस्टल-आधारित सर्किटों को वास्तव में क्रिस्टल द्वारा प्रदान की जाने वाली सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, और परिणामस्वरूप क्रिस्टल के चयन के संबंध में लापरवाही करना आसान हो जाता है। इसके विपरीत, एक आरएफ सर्किट में आवृत्ति संबंधी सख्त आवश्यकताएं हो सकती हैं, और इसके लिए न केवल प्रारंभिक आवृत्ति सटीकता बल्कि आवृत्ति स्थिरता भी आवश्यक होती है।

एक साधारण क्रिस्टल की दोलन आवृत्ति तापमान में बदलाव के प्रति संवेदनशील होती है। इसके परिणामस्वरूप आवृत्ति में अस्थिरता आती है, जिससे आरएफ सिस्टम, विशेष रूप से ऐसे सिस्टम जो परिवेश के तापमान में बड़े बदलावों के संपर्क में आते हैं, में समस्याएँ उत्पन्न होती हैं। इसलिए, किसी सिस्टम को टीसीएक्सओ, यानी तापमान-क्षतिपूर्ति क्रिस्टल दोलक की आवश्यकता हो सकती है। इन उपकरणों में ऐसा परिपथ होता है जो क्रिस्टल की आवृत्ति में होने वाले बदलावों की क्षतिपूर्ति करता है।

एंटेना

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

एंटीना विज्ञान बिल्कुल भी सरल नहीं है। किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम एंटीना का चयन या डिज़ाइन करने की प्रक्रिया में कई कारक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। AAC के दो लेख (यहां और यहां क्लिक करें) एंटीना अवधारणाओं का उत्कृष्ट परिचय प्रदान करते हैं।

उच्च आवृत्तियों के साथ कई डिज़ाइन संबंधी चुनौतियाँ जुड़ी होती हैं, हालाँकि आवृत्ति बढ़ने पर सिस्टम का एंटीना भाग वास्तव में कम समस्याग्रस्त हो सकता है, क्योंकि उच्च आवृत्तियों पर छोटे एंटीना का उपयोग संभव हो जाता है। आजकल, या तो "चिप एंटीना" का उपयोग करना आम बात है, जिसे सामान्य सरफेस-माउंट घटकों की तरह पीसीबी पर सोल्डर किया जाता है, या पीसीबी एंटीना का उपयोग किया जाता है, जिसे पीसीबी लेआउट में विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ट्रेस को शामिल करके बनाया जाता है।

सारांश

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

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

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

एंटीना महत्वपूर्ण घटक हैं जिन्हें आरएफ सिस्टम की विशेषताओं और आवश्यकताओं के अनुसार चुना जाना चाहिए।

सी चुआन कीनलियन माइक्रोवेव नैरोबैंड और ब्रॉडबैंड कॉन्फ़िगरेशन में व्यापक विकल्प प्रदान करता है, जो 0.5 से 50 GHz तक की आवृत्तियों को कवर करता है। इन्हें 50-ओम ट्रांसमिशन सिस्टम में 10 से 30 वाट इनपुट पावर को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इनमें माइक्रोस्ट्रिप या स्ट्रिपलाइन डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है और इन्हें सर्वोत्तम प्रदर्शन के लिए अनुकूलित किया गया है।

हम आपकी आवश्यकताओं के अनुसार आरएफ पैसिव कंपोनेंट्स को कस्टमाइज़ भी कर सकते हैं। आप कस्टमाइज़ेशन पेज पर जाकर अपनी ज़रूरत के स्पेसिफिकेशन्स दे सकते हैं।