कपलर का कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोग विश्लेषण

कपलर एक निष्क्रिय उपकरण है जिसका उपयोग विभिन्न परिपथों या प्रणालियों के बीच संकेतों को प्रेषित करने के लिए किया जाता है। इसका व्यापक रूप से रेडियो आवृत्ति और माइक्रोवेव क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसका मुख्य कार्य मुख्य संचरण लाइन से द्वितीयक लाइन तक एक निश्चित अनुपात में शक्ति को युग्मित करके संकेत वितरण, निगरानी या प्रतिक्रिया प्राप्त करना है।

कपलर कैसे काम करता है

कपलर आमतौर पर ट्रांसमिशन लाइनों या वेवगाइड संरचनाओं से बने होते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के युग्मन प्रभाव के माध्यम से मुख्य लाइन में सिग्नल ऊर्जा के एक हिस्से को कपलिंग पोर्ट तक स्थानांतरित करते हैं। यह युग्मन प्रक्रिया मुख्य लाइन के सिग्नल संचरण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करेगी, जिससे सिस्टम का सामान्य संचालन सुनिश्चित होगा।

कपलर के मुख्य प्रकार

दिशात्मक युग्मक: इसमें चार पोर्ट होते हैं और यह सिग्नल मॉनिटरिंग और फीडबैक नियंत्रण के लिए इनपुट सिग्नल के एक भाग को एक विशिष्ट आउटपुट पोर्ट से दिशात्मक रूप से जोड़ सकता है।

पावर डिवाइडर: इनपुट सिग्नल को समान अनुपात में कई आउटपुट पोर्टों में वितरित करता है, जिसका उपयोग अक्सर एंटीना एरे और मल्टी-चैनल सिस्टम में किया जाता है।

हाइब्रिड कपलर: यह इनपुट सिग्नल को समान आयाम लेकिन अलग-अलग फेज़ वाले कई आउटपुट सिग्नल में विभाजित कर सकता है। इसका व्यापक रूप से फेज़ शिफ्टर और संतुलित एम्पलीफायरों में उपयोग किया जाता है।

कपलर के प्रमुख पैरामीटर

युग्मन कारक: युग्मन पोर्ट द्वारा प्राप्त सिग्नल शक्ति और इनपुट शक्ति के अनुपात को दर्शाता है, जिसे आमतौर पर डेसीबल (dB) में व्यक्त किया जाता है।

आइसोलेशन: अप्रयुक्त पोर्ट्स के बीच सिग्नल आइसोलेशन की डिग्री मापता है। आइसोलेशन जितना ज़्यादा होगा, पोर्ट्स के बीच हस्तक्षेप उतना ही कम होगा।

सम्मिलन हानि: सिग्नल के युग्मक से गुजरने पर होने वाली शक्ति हानि को संदर्भित करता है। सम्मिलन हानि जितनी कम होगी, सिग्नल संचरण दक्षता उतनी ही अधिक होगी।

स्थायी तरंग अनुपात (VSWR): युग्मक पोर्ट के प्रतिबाधा मिलान को दर्शाता है। VSWR 1 के जितना करीब होगा, मिलान प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

कपलर्स के अनुप्रयोग क्षेत्र

सिग्नल निगरानी: रेडियो आवृत्ति प्रणालियों में, मुख्य सिग्नल के संचरण को प्रभावित किए बिना निगरानी और माप के लिए सिग्नल के भाग को निकालने के लिए कपलर्स का उपयोग किया जाता है।

शक्ति वितरण: एंटीना सारणी में, बीमफॉर्मिंग और दिशा नियंत्रण प्राप्त करने के लिए व्यक्तिगत एंटीना तत्वों में संकेतों को समान रूप से वितरित करने के लिए युग्मकों का उपयोग किया जाता है।

फीडबैक नियंत्रण: एम्पलीफायर सर्किट में, आउटपुट सिग्नल के एक हिस्से को निकालने और लाभ को स्थिर करने और रैखिकता में सुधार करने के लिए इसे इनपुट में वापस भेजने के लिए कपलर्स का उपयोग किया जाता है।

सिग्नल संश्लेषण: संचार प्रणालियों में, आसान संचरण और प्रसंस्करण के लिए कई सिग्नलों को एक सिग्नल में संश्लेषित करने के लिए कपलर्स का उपयोग किया जा सकता है।

नवीनतम तकनीकी प्रगति

संचार प्रौद्योगिकी के तेज़ी से विकास के साथ, उच्च आवृत्ति, उच्च शक्ति और विस्तृत बैंडविड्थ के संदर्भ में कपलरों की प्रदर्शन आवश्यकताएँ लगातार बढ़ रही हैं। हाल के वर्षों में, नई सामग्रियों और नई प्रक्रियाओं पर आधारित कपलर उत्पाद लगातार उभर रहे हैं, जिनमें कम सम्मिलन हानि, उच्च पृथक्करण और व्यापक परिचालन आवृत्ति बैंड है, जो 5G संचार, रडार प्रणालियों, उपग्रह संचार और अन्य क्षेत्रों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।

निष्कर्ष के तौर पर

आरएफ और माइक्रोवेव प्रणालियों में एक प्रमुख घटक के रूप में, कपलर सिग्नल संचरण, वितरण और निगरानी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इसके कार्य सिद्धांत, प्रकार, प्रमुख मापदंडों और अनुप्रयोग क्षेत्रों को समझने से उपयुक्त कपलर का चयन करने और वास्तविक परियोजनाओं में सिस्टम के प्रदर्शन को अनुकूलित करने में मदद मिलेगी।