মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর | 3+ গুরুত্বপূর্ণ ধরণের বিশ্লেষণ | সার্কিট এবং সমীকরণ

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর | 3+ গুরুত্বপূর্ণ ধরণের বিশ্লেষণ | সার্কিট এবং সমীকরণ

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটরs

চিত্র ক্রেডিট: আই, টনি উইলসমাইক্রোওয়েভ টাওয়ার সিলুয়েট -২সিসি বাই-এসএ 3.0

আলোচনার বিষয়গুলি: মাইক্রোওয়েভ রেসনেটরগুলি

মাইক্রোওয়েভ রেসনেটর পরিচয়

মাইক্রোওয়েভ রেসোনেটর মাইক্রোওয়েভ যোগাযোগ সার্কিটের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। তারা অসিলেটর, ফিল্টার, ফ্রিকোয়েন্সি মিটার এবং সুরযুক্ত দোলকগুলি সহ বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করতে, ফিল্টার করতে এবং নির্বাচন করতে পারে।

মাইক্রোওয়েভ-রেসোনেটরগুলির অপারেশন নেটওয়ার্ক-তত্ত্বের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত রেজোনেটরের মতো খুব বেশি। আমরা প্রথমে সিরিজ এবং সমান্তরাল আরএলসি অনুরণনকারী সার্কিট নিয়ে আলোচনা করব। তারপরে, আমরা মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে অনুরণকদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলি সন্ধান করব।

মাইক্রোওয়েভ ইঞ্জিনিয়ারিং এবং এর সংক্ষিপ্তসার সম্পর্কে জানুন। এখানে ক্লিক করুন!

সিরিজ রেজনেটর সার্কিট

একটি ভোল্টেজ উত্সের সাথে সিরিজ সংযোগে একটি রেজিস্টার, একজন সূচক এবং ক্যাপাসিটারের ব্যবস্থা করে একটি সিরিজ রেজোনেটর সার্কিট তৈরি করা হয়। একটি সিরিজ আরএলসির সার্কিট ডায়াগ্রামটি নীচে দেওয়া হয়েছে। এটি মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটারগুলির মধ্যে অন্যতম।

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর
সিরিজ রেজনেটর সার্কিট, মাইক্রোওয়েভ রেসনেটর - 1

সার্কিটের ইনপুট প্রতিবন্ধকতা হিসাবে দেওয়া হয় Zin = আর + জেএল - জে / ω সি

রেজোনেটর থেকে জটিল শক্তি পিin.

Pin = ½ ষষ্ঠ * = ½ জেডin | I| 2 = ½ জেডin | (ভি / জেডin) |2

বা, পিin = ½ |I|2 (আর + জেএল - জে / ω সি)

প্রতিরোধকের দ্বারা ক্ষমতা: Pক্ষতি = ½ | আই | |2 R

সূচক এল দ্বারা সঞ্চিত গড় চৌম্বকীয় শক্তি হ'ল:

We = ¼ | ভিc|2 সি = ¼ | আই |2 (১ / ω)2C)

এখানে, ভিc ক্যাপাসিটরের ওপারে ভোল্টেজ।

এখন, জটিল শক্তি অনুসরণ হিসাবে লেখা যেতে পারে।

Pin = পিক্ষতি + ২ জে (ডাব্লুm - ডাব্লুe)

এছাড়াও, ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এইভাবে লেখা যেতে পারে: Zin = 2 পিin/ |I|2

বা, জেডin = [পিক্ষতি + ২ জে (ডাব্লুm - ডাব্লুe)] / [½ | আমি |2]

একটি সার্কিটে, সঞ্চিত গড় চৌম্বক ক্ষেত্র এবং বৈদ্যুতিক চার্জ সমান হলে অনুরণন ঘটে। তার অর্থ, ডাব্লুm = ডাব্লুe। অনুরণনে ইনপুট প্রতিবন্ধকতা হ'ল: Zin = পিক্ষতি / [½ | আমি |2] = আর।

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর
গ্রাফ: ইনপুট প্রতিবন্ধকতার পরিমাণ এবং ফ্রিকোয়েন্সি, মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর - 2

আর একটি খাঁটি আসল মান।

ডব্লিউ এm = ডাব্লুe, অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি ω0 হিসাবে লেখা যেতে পারে ω 0 = 1 / √ (এলসি)

অনুরণিত সার্কিটের আর একটি সমালোচনামূলক প্যারামিটার হ'ল কি ফ্যাক্টর বা মানের গুণক। এটি প্রতি সেকেন্ডে শক্তি হ্রাসের জন্য সঞ্চয় হওয়া গড় শক্তির অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়। গাণিতিকভাবে,

প্রশ্ন = ω * গড় শক্তি পরিবর্তন

বা প্রশ্ন = ω * (ডাব্লুm + ডাব্লুe) / পিক্ষতি

কিউ একটি প্যারামিটার যা আমাদের ক্ষতি দেয়। উচ্চতর Q মান সার্কিটের নিম্ন ক্ষতি বোঝায়। কন্ডাক্টর ক্ষতি, ডাইলেট্রিক লস বা রেডিয়েশনের ক্ষতির কারণে একটি রেজোনেটরে ক্ষতি হতে পারে। একটি বাহ্যিকভাবে সংযুক্ত নেটওয়ার্কও সার্কিটের ক্ষতিগুলি প্রবর্তন করতে পারে। ক্ষতির প্রতিটি কিউ ফ্যাক্টর হ্রাস করতে অবদান রাখে।

রেজোনেটরের কিউ আনলোডেড কিউ হিসাবে পরিচিত। এটি কি0.

আনলোড হওয়া কিউ বা কিউ0 কিউ ফ্যাক্টর এবং পাওয়ার ক্ষতির আগের সমীকরণগুলি থেকে গণনা করা যেতে পারে।

Q0 = 0 2Wm / পিক্ষতি = ডাব্লু0এল / আর = 1 / ডাব্লু0Rc

উপরের অভিব্যক্তি থেকে আমরা বলতে পারি যে আর এর বৃদ্ধির সাথে কিউ হ্রাস পায়।

এটি এখন অনুরণনকারী সার্কিটের ইনপুট প্রতিবন্ধকতার আচরণটি অধ্যয়ন করবে যখন এটি যখন অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সিটির কাছাকাছি থাকবে। আসুন w = w0 + Δω, এখানে Δω একটি সর্বনিম্ন পরিমাণ উপস্থাপন করে। এখন, ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এইভাবে লেখা যেতে পারে:

Zin = আর + জেএল (1 - 1 / ω2এলসি)

বা জেডin = আর + জেএল ((ω2 - ω02) / ω2)

এখন, ω20 = 1 / এলসি এবং ω2 - ω20 = (ω - ω)0) (ω + ω)0) = Δω (2ω - Δω) 2ω Δω

Zin ~ আর + জে2এল

Zin ~ আর + জে2RQ0এল Δω / ω0

এখন, অনুরণকের অর্ধ-শক্তি ভগ্নাংশ ব্যান্ডউইথের জন্য গণনা। এখন, ফ্রিকোয়েন্সি হয়ে যায় | জেডin| 2 = 2 আর2, অনুরণন সরবরাহিত মোট পাওয়ারের 50% প্রাপ্ত করে।

আরও একটি শর্ত এমন যে যখন ব্যান্ড প্রস্থের মান ভগ্নাংশে থাকে তখন এর মান Δω / ω0 ব্যান্ড প্রস্থ অর্ধেক হয়ে যায়।

| আর + জেআরকিউ0(বিডাব্লু) | 2 = 2 আর2,

বা বিডাব্লু = 1 / কিউ0

ট্রান্সমিশন লাইন এবং ওয়েভগাইড সম্পর্কে জানুন। এখানে ক্লিক করুন!

সমান্তরাল অনুরণন সার্কিট

একটি সমান্তরাল রেজোনেটর সার্কিট একটি ভোল্টেজ উত্সের সাথে সমান্তরালে একটি রেজিস্টার, একটি সূচক এবং ক্যাপাসিটারের ব্যবস্থা করে তৈরি করা হয়। সমান্তরাল আরএলসির সার্কিট ডায়াগ্রামটি নীচে দেওয়া হয়েছে। এটি মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটারগুলির মধ্যে অন্যতম।

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর
সার্কিট: সমান্তরাল রেজনেটর সার্কিট, মাইক্রোওয়েভ রেসনেটর - 3

Zin সার্কিটের ইনপুট প্রতিবন্ধকতা দেয়।

Zin = [1 / আর + 1 / জেএল + জেসি] -1

অনুরণনকারী থেকে বিতরণ জটিল শক্তি পি হিসাবে দেওয়া হয়in.

Pক্ষতি = ½ ষষ্ঠ * = ½ জেডin | I|2 = ½ জেডin | ভি |2 / জেডin*

বা পিin = ½ | ভি |2 (1 / আর + জে / ডাব্লুএল - জেসি)

রোধক আর এর শক্তি পিক্ষতি.

Pক্ষতি = ½ | ভি |2 / আর

এখন, ক্যাপাসিটারও শক্তি সঞ্চয় করে, এটি দিয়েছিলেন -

We = ¼ | ভি |2C

সূচকটি চৌম্বকীয় শক্তিও সঞ্চয় করে, এটি দিয়ে থাকে -

Wm = ¼ | আমিL|2 ল = ¼ | ভি | |2 (১ / ω)2L)

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর
গ্রাফ: ফ্রিকোয়েন্সি সহ ইনপুট প্রতিবন্ধকতার পরিমাণ, মাইক্রোওয়েভ রেজনেটর - 4

আইএডি হ'ল সূচক মাধ্যমে বর্তমান। এখন জটিল শক্তিটি এইভাবে লেখা যেতে পারে: Pin = পিক্ষতি + + ২ জে (ডাব্লুm - ডাব্লুe)

ইনপুট প্রতিবন্ধকতা এইভাবে লেখা যেতে পারে: Zin = 2 পিin/ | আই |2 = (পিক্ষতি + ২ জে (ডাব্লুm - ডাব্লুe)) / ½ | আই |2

সিরিজ সার্কিটে, ডব্লিউ-তে অনুভূতি ঘটেm = ডাব্লুe। তারপরে অনুরণনে ইনপুট প্রতিবন্ধকতাটি হ'ল জেডin = পিক্ষতি / ½ | আই |2 = আর

এবং ডাব্লু এ অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সিm = ডাব্লুe হিসাবে লেখা যেতে পারে w0 = 1 / √ (এলসি)

এটি সিরিজ প্রতিরোধের মান হিসাবে একই। সমান্তরাল আরএলসি সার্কিটের জন্য অনুরণন একটি অ্যান্টিয়ারসোনেন্স হিসাবে পরিচিত।

আনলোডেড কিউ ধারণাটি, যেমনটি প্রাথমিকভাবে আলোচনা করা হয়েছে তা এখানেও প্রযোজ্য। সমান্তরাল আরএলসি সার্কিটের জন্য আনলোড হওয়া কি হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করা হয় Q0 =02Wm/ পিক্ষতি.

বা প্রশ্ন0 = আর /0এল = ω0RC

এখন, প্রতিরোধের সময়ে, "ডাব্লুe = ডাব্লুm”, এবং আর-এর মান হ্রাসের সাথে কিউ ফ্যাক্টরের মান হ্রাস পায়।

আবার, অনুরণন ফ্রিকোয়েন্সি কাছাকাছি ইনপুট প্রতিবন্ধকতার জন্য consider = ω বিবেচনা করুন ω0 + এখানে, Δω একটি ছোট মান হিসাবে ধরে নেওয়া হয়। ইনপুট প্রতিবন্ধকতা আবার জেড হিসাবে আবার লেখা হয়in.

Zin = [1 / আর + (1 - Δω / ω)0) / জে0L + jω0সি + জিউসি] -1

বা জেডin = [[1 / আর + জে / ω2L + জিউসি] - 1

বা জেডin = [[১ / আর + ২ জেসিসি]-1

বা জেডin = আর / (1 + 2 জিকিউ)0Δω / ω0)

থেকে ω2 = 1 / এলসি এবং আর = অসীম।

Zin = 1 / (জে2সি (ω - ω)0))

অর্ধ-শক্তি ব্যান্ডউইথ প্রান্তগুলি ফ্রিকোয়েন্সি (Δω / ω) এ ঘটে ω0 = বিডাব্লু / ২) এরকম, |Zin|2 = আর2/ 2

ব্যান্ড প্রস্থ = 1 / কিউ0.

ট্রান্সমিশন লাইন রেজনেটর

প্রায় সর্বদা, নিখুঁত গলিত উপাদান মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি সীমার মধ্যে লেনদেন করতে পারে না। যে কারণে বিতরণ উপাদানগুলি মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জগুলিতে ব্যবহৃত হয়। আসুন ট্রান্সমিশন লাইনের বিভিন্ন অংশ নিয়ে আলোচনা করি অনুরোধকারীদের কিউ মান গণনা করতে হওয়ায় আমরা সংক্রমণ লাইনের ক্ষতির বিষয়টিও বিবেচনা করব।

ট্রান্সমিশন লাইনের বিশদ বিশ্লেষণের জন্য… এখানে ক্লিক করুন!

শর্ট সার্কিট λ / 2 লাইন

আসুন আমরা একটি ট্রান্সমিশন লাইন গ্রহণ করি যা ক্ষতির সম্মুখীন হয় এবং এটির এর একটি টার্মিনালে এটি সংক্ষিপ্তসার্চিত হয়।

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর
ভোল্টেজ বিতরণ এবং লসী ট্রান্সমিশন লাইনের সংক্ষিপ্ত সার্কিট রেখাচিত্র, মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর - 5 XNUMX

আসুন ধরে নেওয়া যাক সংক্রমণ লাইনের Z এর বৈশিষ্ট্যযুক্ত প্রতিবন্ধকতা রয়েছে0, propag এর প্রসারণ ধ্রুবক এবং সংশ্লেষ ধ্রুবক α α

আমরা জানি যে, অনুরণনে অনুরণনীয় ফ্রিকোয়েন্সি ω = ω ω0। 'L' রেখার দৈর্ঘ্য λ / 2।

ইনপুট প্রতিবন্ধক হিসাবে লেখা যেতে পারে Zin = জেড0 তানহ (α + জে) l

স্পর্শকাতর হাইপারবোলিক ফাংশন সরল করে আমরা জেড পাইin.

Zin = জেড0 (tanh αl + j tan βl) / (1 + জে টান tanl তানহল)।

অবিরাম লাইনের জন্য, আমরা এটি জানি Zin = জেডজেড0 টান ifl যদি α = 0 হয়।

যেমনটি আগে আলোচনা করা হয়েছে, আমরা ক্ষতির বিষয়টি বিবেচনা করব। এই কারণেই, আমরা নেব,

এল << 1 এবং tanh αl = αl.

একটি টিএম লাইনের জন্য,

=l = /l / vp =0l / vp + /L / vp

vp হ'ল একটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি যা ট্রান্সমিশন লাইনের পর্যায় বেগকে উপস্থাপন করে। এল = λ / 2 = πvp/0 ω = ω এর জন্য ω0, আমরা লিখতে পারি,

=l = π + Δωπ / ω0

তারপর, tan βl = tan (π + ωπ / ω0) = ট্যান (ωπ / ω)0) = ωπ / ω0

অবশেষে, Zin = আর + 2 জেএলω

শেষ অবধি, প্রতিরোধের মানটি এইভাবে আসে: আর = জেড0ইল

আনয়ন মূল্য হ'ল: এল = জেড0π / 2ω0

এবং, ক্যাপাসিট্যান্সের মানটি এইভাবে আসে: সি = 1 / ω20L

এই অনুরণকের আনলোড হওয়া কিউটি হ'ল, Q0 =0এল / আর = π / 2αl = β / 2α

মাইক্রোওয়েভ রেসনেটরগুলির গাণিতিক সমাধানের সমাধান

1. একটি λ / 2 প্রতিধ্বনকারী তামা তর্কযুক্ত লাইন দিয়ে তৈরি। এর অভ্যন্তরের ব্যাসার্ধটি 1 মিমি এবং বাইরের ব্যাসার্ধ 4 মিমি। অনুরণিত ফ্রিকোয়েন্সিটির মান 5 গিগাহার্টজ হিসাবে দেওয়া হয়। দুটি সমাক্ষর রেখার গণনা করা কিউ মান সম্পর্কে মন্তব্য যার মধ্যে একটি বায়ুতে ভরাট অন্যটি টেফলোন দিয়ে ভরা।

সমাধান:

a = 0.001, b = 0.004, η = 377 ওহম

আমরা জানি যে তামাটির পরিবাহিতাটি 5.81 x 107 এস / এম।

সুতরাং, 5GHz এ পৃষ্ঠের প্রতিরোধক = রুপি।

রুট = রুট (ωµ0 / 2σ)

অথবা রুপি = 1.84 x 10-2 ওহম

বায়ু ভরাট মনোযোগ,

=c = Rs / 2η ln b / a {1 / a + 1 / b}

অথবা αc = 0.22 Np / m।

টেফলনের জন্য,

ইআরপি = 2.08 এবং ট্যান δ = 0.0004

=c = 0.032 এনপি / এম।

বায়ু ভরাটের কারণে কোনও ডাইলেট্রিক লস নেই, তবে টেফলন ভরাটের জন্য,

=d = কে 0 ইপিআর / 2 * ট্যান δ

=d = 0.030 এনপি / এম

সুতরাং, প্রশ্নবাতাস = 104.7 / 2 * 0.022 = 2380

Qটেফলন = 104.7 * রুট (2.008) / 2 * 0.062 = 1218

সুদীপ্ত রায় সম্পর্কে

মাইক্রোওয়েভ রেজোনেটর | 3+ গুরুত্বপূর্ণ ধরণের বিশ্লেষণ | সার্কিট এবং সমীকরণআমি একজন ইলেকট্রনিক্স উত্সাহী এবং বর্তমানে ইলেকট্রনিক্স এবং যোগাযোগের ক্ষেত্রে নিবেদিত।
আমার কাছে এআই এবং মেশিন লার্নিংয়ের মতো আধুনিক প্রযুক্তিগুলি অন্বেষণে আগ্রহী।
আমার লেখাগুলি সমস্ত শিক্ষার্থীদের সঠিক এবং আপডেট হওয়া ডেটা সরবরাহের প্রতি নিবেদিত।
কাউকে জ্ঞান অর্জনে সহায়তা করা আমাকে প্রচুর আনন্দ দেয়।

লিঙ্কডইন - https://www.linkedin.com/in/sr-sudipta/ এর মাধ্যমে সংযোগ করি

en English
X