দওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারমাইক্রোওয়েভ এবং মিলিমিটার-তরঙ্গ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা একটি প্যাসিভ উপাদান। সাইন ওয়েভের জন্য ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারের কাজ হল কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সির নীচে সাইন ওয়েভগুলিকে প্রায় কোনও টেনশন ছাড়াই পাস করার অনুমতি দেওয়া, যখন কাট অফ ফ্রিকোয়েন্সির উপরে সাইন তরঙ্গগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষয় করা বা ব্লক করা-। এই বৈশিষ্ট্যটি এই সত্য থেকে উদ্ভূত হয় যে এর গঠন শুধুমাত্র নির্দিষ্ট মোডে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ প্রচারকে সমর্থন করে, এবং বিভিন্ন মোড বিভিন্ন কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।
মৌলিক কার্যাবলী এবং নীতি
- কাট অফ ফ্রিকোয়েন্সি fc-এর চেয়ে কম ফ্রিকোয়েন্সি সহ সাইন তরঙ্গগুলির জন্য, ফিল্টারটি একটি কম-ক্ষতির ট্রান্সমিশন চ্যানেল হিসাবে আচরণ করে এবং সিগন্যালটি প্রায় কোনও বিকৃতি ছাড়াই অতিক্রম করে।
- যখন ফ্রিকোয়েন্সি fc-এর চেয়ে বেশি হয়, ফিল্টারটি স্টপব্যান্ডে প্রবেশ করে, সংকেতটি উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, প্রশস্ততা দ্রুত হ্রাস পায় এবং তরঙ্গরূপ মারাত্মকভাবে বিকৃত হয় বা এমনকি অদৃশ্য হয়ে যায়।
- এই বৈশিষ্ট্য এবং ফিল্টারের কাঠামোগত পরামিতি, বিভিন্ন ডিজাইন বিভিন্ন কাট{0}} ফ্রিকোয়েন্সি এবং ট্রানজিশন ব্যান্ড বৈশিষ্ট্যের দিকে পরিচালিত করবে।
ডিজাইন এবং স্ট্রাকচার
- ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারগুলি সাধারণত নির্দিষ্ট আকারের আয়তক্ষেত্রাকার বা বৃত্তাকার ওয়েভগাইডের এক বা একাধিক অংশ নিয়ে গঠিত এবং তারা ফ্রিকোয়েন্সি নির্বাচন অর্জনের জন্য ওয়েভগাইডের মোড কাটঅফ বৈশিষ্ট্যগুলি ব্যবহার করে।
- সাধারণ কাঠামোর মধ্যে রয়েছে স্টেপড ইম্পিডেন্স লো-পাস ফিল্টার, ক্যাপাসিটর-লোড করা কম-পাস ফিল্টার, ইত্যাদি, যা ওয়েভগাইডের ক্রস-বিভাগ পরিবর্তন করে কাট-অফ ফ্রিকোয়েন্সি এবং আউট-ব্যান্ড সাপ্রেশন পারফরম্যান্সকে সামঞ্জস্য করে। অস্তরক উপাদান প্রবর্তন.
প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং উদ্ভাবন
- ডিজাইন চ্যালেঞ্জটি পাসব্যান্ডের মধ্যে কম সন্নিবেশ ক্ষতি এবং ভাল রিটার্ন লস বজায় রেখে একটি খাড়া ট্রানজিশন ব্যান্ড অর্জন করা।
- নতুন ডিজাইন প্রায়ই গ্রেডিয়েন্ট ক্রস-সেকশন ওয়েভগাইড, ডাইলেক্ট্রিক লোডিং বা পর্যায়ক্রমিক কাঠামো গ্রহণ করে যাতে কাট অফ ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া অপ্টিমাইজ করা যায়।
অ্যাপ্লিকেশন দৃশ্যকল্প
ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টার সাইনোসয়েডাল তরঙ্গের জন্য তাদের সুনির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি স্ক্রীনিং ক্ষমতার কারণে মাইক্রোওয়েভ এবং মিলিমিটার-তরঙ্গ সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। মূল পরিস্থিতিতে অন্তর্ভুক্ত:
- রাডার সিস্টেম: রাডার ট্রান্সমিটার দ্বারা সংকেত আউটপুটে লক্ষ্য বাহক এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি নকল সংকেত থাকে। যদি জাল সংকেতগুলি অ্যান্টেনায় প্রবেশ করে তবে তারা রাডারের লক্ষ্য সনাক্তকরণে হস্তক্ষেপ করবে। একটি ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টার ট্রান্সমিটার এবং অ্যান্টেনার মধ্যে সিরিজে সংযুক্ত থাকে, যা রাডারের সনাক্তকরণের নির্ভুলতা নিশ্চিত করে, 12GHz বিপথগামী সংকেতগুলিকে ব্লক করার সময় একটি 9GHz ক্যারিয়ার সাইন ওয়েভকে ক্ষতি ছাড়াই অতিক্রম করতে দেয়। রাডার রিসিভারের প্রান্তে, ফিল্টারটি বাইরে থেকে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হস্তক্ষেপকে ব্লক করতে পারে এবং হস্তক্ষেপ সাইন ওয়েভকে প্রাপ্তির সংবেদনশীলতাকে প্রভাবিত করতে বাধা দিতে পারে।
- স্যাটেলাইট যোগাযোগ: উপগ্রহের আপলিঙ্ক এবং ডাউনলিংক উভয় সংকেতই মাইক্রোওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে সাইনোসয়েডাল তরঙ্গ, কিন্তু স্যাটেলাইটের ভিতরের ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ তৈরি করতে পারে৷ স্যাটেলাইটের সিগন্যাল লিঙ্কে একটি ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টার সংহত করার মাধ্যমে, একটি 20GHz নয়েজ সাইন ওয়েভ সিগন্যাল চ্যানেলে প্রবেশ করা থেকে রোধ করা যেতে পারে, আপলিংক/ডাউনলিংক সিগন্যালের বিশুদ্ধতা নিশ্চিত করে এবং যোগাযোগ বিট ত্রুটির হার হ্রাস করে। উপরন্তু, স্যাটেলাইট যোগাযোগের শক্তি ক্ষমতা এবং সরঞ্জামের নির্ভরযোগ্যতার জন্য অত্যন্ত উচ্চ প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারগুলির উচ্চ শক্তি সহনশীলতা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে।
- মাইক্রোওয়েভ পরীক্ষা সিস্টেম: মাইক্রোওয়েভ সংকেত উত্স, বর্ণালী বিশ্লেষক এবং অন্যান্য পরীক্ষার সরঞ্জামগুলিতে, ওয়েভগাইড লো{0}}পাস ফিল্টারগুলি পরীক্ষার সংকেতগুলিকে "শুদ্ধ" করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, যখন একটি সংকেত উৎস 1GHz এর একটি সাইন তরঙ্গ আউটপুট করে, তখন এটি 5GHz এর একটি সুরেলা সংকেত দ্বারা অনুষঙ্গী হতে পারে। এটি সরাসরি ডিভাইস পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহার করা হলে, এটি পরীক্ষার ফলাফলে বিচ্যুতি ঘটাবে। সিগন্যাল উত্সের আউটপুট শেষে 3GHz এর একটি কাট অফ ফ্রিকোয়েন্সি-এর সাথে একটি ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টার সংযোগ করে, 5GHz হারমোনিক্স অপসারণ করা যেতে পারে, 1GHz সাইন ওয়েভকে বিশুদ্ধ পরীক্ষার জন্য এবং পরীক্ষার ডেটার নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।
প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ এবং ভবিষ্যতের দিকনির্দেশনা
উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড এবং ছোট ডিভাইসগুলির দিকে মাইক্রোওয়েভ প্রযুক্তির বিকাশের সাথে, ওয়েভগাইড লো{0}}পাস ফিল্টারগুলির প্রযুক্তিগত উদ্ভাবন নিম্নলিখিত দিকগুলিতে ফোকাস করবে:
- নতুন উপাদান অ্যাপ্লিকেশন: উচ্চ-তাপমাত্রা সুপারকন্ডাক্টিভিটি এবং মেটাম্যাটেরিয়ালস: নিম্ন-তাপমাত্রার পরিবেশে উচ্চ-তাপমাত্রার অতিপরিবাহী পদার্থের প্রতিরোধ ক্ষমতা শূন্যের কাছাকাছি। যখন এগুলিকে ওয়েভগাইডের ভিতরের দেয়াল তৈরি করতে ব্যবহার করা হয়, তখন পাসব্যান্ডের মধ্যে ওহমিক ক্ষয় 0.1dB-এর কম হতে পারে, কম-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন তরঙ্গের সংক্রমণ দক্ষতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে, ক্ষতির প্রতি সংবেদনশীল পরিস্থিতিগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে৷ মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি ইউনিট স্ট্রাকচার ডিজাইন করে বিশেষ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য যেমন "নেতিবাচক অস্তরক ধ্রুবক" এবং "নেতিবাচক চৌম্বকীয় ব্যাপ্তিযোগ্যতা" অর্জন করতে পারে এবং প্রত্যাশিত ওয়েভগাইডের কাট- ফ্রিকোয়েন্সি সীমা ভেঙ্গে যাবে বলে আশা করা হচ্ছে। উদাহরণ স্বরূপ, ওয়েভগাইডের আকারের ক্ষুদ্রকরণ বজায় রেখে এবং ফিল্টারের অ্যাপ্লিকেশন ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডকে প্রসারিত করার সময় মেটাম্যাটেরিয়ালে ভরা ওয়েভগাইড ডিজাইন করা 500MHz এর কম ফ্রিকোয়েন্সি কমাতে পারে।
- ইন্টিগ্রেশন এবং মাল্টি-কার্যকারিতা: ভবিষ্যত ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারগুলি "মাল্টি-ডিভাইস ইন্টিগ্রেশন" এর দিকে বিকশিত হবে, উদাহরণস্বরূপ, একই ডাইইলেকট্রিক সাবস্ট্রেটে ওয়েভগাইড পাওয়ার ডিভাইডার, আইসোলেটর এবং অন্যান্য উপাদানগুলির সাথে ফিল্টারগুলিকে একীভূত করা একটি "ইন্টিগ্রেটেড মাইক্রোওয়েভ মডিউল" তৈরি করে, যা কেবলমাত্র সরঞ্জামগুলির মধ্যে সংযোগের আকার হ্রাস করে না। এছাড়াও, একটি "পুনঃকনফিগারযোগ্য ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টার" ডিজাইন করা যেতে পারে - নিয়ন্ত্রণযোগ্য উপাদান যেমন পিজোইলেকট্রিক সিরামিক এবং আরএফ এমইএমএস সুইচগুলিকে ওয়েভগাইডের মধ্যে এম্বেড করে, ওয়েভগাইডের আকার বা ডাইইলেক্ট্রিক প্যারামিটারগুলিকে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, কাটঅফের গতিশীল সামঞ্জস্যের {5} প্রয়োজন মেটানোর জন্য মাল্টি-ব্যান্ড সিস্টেম।
- চরম পরিবেশ অভিযোজন অপ্টিমাইজেশান: গভীর মহাকাশ অন্বেষণ এবং পারমাণবিক শিল্পের মতো চরম পরিস্থিতিগুলির জন্য, কাঠামোতে মহাজাগতিক রশ্মির ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য ওয়েভগাইড আবাসন তৈরি করতে বিকিরণ-প্রতিরোধী ধাতব পদার্থ ব্যবহার করে ফিল্টার - এর পরিবেশগত সহনশীলতা আরও বাড়ানো প্রয়োজন; উচ্চ-তাপমাত্রা এবং উচ্চ-চাপের পরিবেশে মাধ্যমটির বার্ধক্য বা ভাঙ্গন রোধ করতে একটি "মাঝারি-মুক্ত" ওয়েভগাইড স্ট্রাকচার ডিজাইন করুন, যাতে ফিল্টারটি এখনও -200 ডিগ্রি থেকে + 500 ডিগ্রী তাপমাত্রার পরিসরের মধ্যে সাইন তরঙ্গগুলিকে স্থিরভাবে ফিল্টার করতে পারে এবং উচ্চ পরিবেশে করতে পারে৷
উপসংহার
ওয়েভগাইড লো-পাস ফিল্টারইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মোডের প্রচার বৈশিষ্ট্য নিয়ন্ত্রণ করে বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সির সাইনোসয়েডাল তরঙ্গের "নির্বাচিত সংক্রমণ এবং ব্লকিং" অর্জন করুন। তারা মাইক্রোওয়েভ এবং মিলিমিটার-তরঙ্গ সিস্টেমে সিগন্যালের গুণমান নিশ্চিত করতে এবং হস্তক্ষেপ দমন করার জন্য মূল উপাদান। প্রযুক্তির ক্রমাগত উদ্ভাবনের সাথে, ফ্রিকোয়েন্সি সিলেক্টিভিটি, মিনিয়েচারাইজেশন, এবং পরিবেশগত অভিযোজনযোগ্যতার পরিপ্রেক্ষিতে এর কর্মক্ষমতা উন্নত হতে থাকবে, যা উচ্চতর-পারফরম্যান্স হাই-ফ্রিকোয়েন্সি সিস্টেমের জন্য সমর্থন প্রদান করবে।
রেফারেন্স
1."ওয়েভগাইড লো-ফিল্টার ডিজাইন এবং বিশ্লেষণ পাস," IEEE লেনদেন অন মাইক্রোওয়েভ থিওরি অ্যান্ড টেকনিকস, ভল. 62, নং. 11, পিপি. 2829-2838, 2014।
2.পোজার, ডিএম, "মাইক্রোওয়েভ ইঞ্জিনিয়ারিং," 4র্থ সংস্করণ, জন উইলি অ্যান্ড সন্স, 2012।
3."লো-ওয়েভগাইড স্ট্রাকচার ব্যবহার করে ফিল্টার ডিজাইন পাস," ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক্স রিসার্চ সি, ভল. 25, পিপি. 1-12, 2011-এ অগ্রগতি৷