विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप क्या है?
विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप की परिभाषा
विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) को एक विद्युत परिपथ पर चुंबकीय प्रेरण या विकिरण के कारण होने वाला विकार के रूप में परिभाषित किया जाता है।
विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) को विद्युत परिपथ में बाहरी विद्युत चुंबकीय प्रेरण या विकिरण के कारण होने वाला विकार के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह तब होता है जब एक उपकरण से आने वाले विद्युत चुंबकीय क्षेत्र दूसरे उपकरण को हस्तक्षेप करते हैं।
विद्युत चुंबकीय (EM) तरंगें तब बनती हैं जब एक विद्युत क्षेत्र एक चुंबकीय क्षेत्र के साथ अभिन्न होता है। वे शून्य में 3.0 × 10^8 मीटर/सेकंड की गति से यात्रा करती हैं। EM तरंगें हवा, पानी, ठोस या फिर शून्य से गुजर सकती हैं।
नीचे दिए गए चित्र में विविध प्रकार की EM ऊर्जा को उनके आवृत्तियों (या तरंगदैर्ध्य) के अनुसार दर्शाया गया है। EMI हम सभी को दैनिक जीवन में सामना करना पड़ता है और भावी में इसका घातांकीय विस्तार होने की संभावना है क्योंकि वायरलेस उपकरणों और मानकों, जिनमें मोबाइल फोन, GPS, ब्लूटूथ, वाई-फाई और निकट क्षेत्र संचार (NFC) शामिल हैं, की संख्या बढ़ रही है।
EMI विद्युत चुंबकीय स्पेक्ट्रम के विस्तृत विस्तार में हो सकता है, जिसमें रेडियो और माइक्रोवेव आवृत्तियाँ शामिल हैं। यह अन्य विद्युत उपकरणों को विकारित करता है। किसी भी उपकरण से जो तेजी से बदलती विद्युत धाराएँ उत्पन्न करता है, विद्युत चुंबकीय उत्सर्जन हो सकता है।
तो, एक वस्तु से उत्सर्जित ऊर्जा दूसरी वस्तु के उत्सर्जन को "हस्तक्षेप" करती है। जब एक EMI दूसरे को हस्तक्षेप करता है, तो इसका परिणाम विद्युत चुंबकीय क्षेत्रों का विकृत होना होता है। विद्युत चुंबकीय विकिरण एक दूसरे को हस्तक्षेप कर सकते हैं और विकारित कर सकते हैं, भले ही वे एक ही आवृत्ति पर न हों। यह हस्तक्षेप रेडियो में आवृत्तियों को बदलते समय और टीवी में संकेत विकृत होने पर देखा जा सकता है, जिससे चित्र विकृत हो जाता है। इसलिए, रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम में, EMI को रेडियो आवृत्ति हस्तक्षेप (RFI) भी कहा जाता है।
EMI आसानी से इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के कार्यक्षमता को प्रभावित कर सकता है। सामान्य रूप से, चूंकि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के परिपथों में विद्युत की धारा बहती है, इससे कुछ मात्रा में विद्युत चुंबकीय विकिरण उत्पन्न होता है। उपकरण 1 से उत्पन्न ऊर्जा वायु में विकिरण के रूप में या उपकरण 2 के केबलों में कपलिंग के रूप में प्रसारित होती है। इससे उपकरण 2 का विकार होता है। उपकरण 1 से उपकरण 2 के संचालन को हस्तक्षेप करने वाली ऊर्जा को विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI) कहा जाता है।
EMI के कारण
EMI विभिन्न स्रोतों से आ सकता है, जिनमें प्राकृतिक घटनाएँ जैसे बिजली और मानव-निर्मित स्रोत जैसे औद्योगिक उपकरण शामिल हैं।
टीवी से प्रसारण
रेडियो AM, FM, और उपग्रह
सौर चुंबकीय झंझट
उच्च वोल्टेज और उच्च धारा वाली बिजली
एयरपोर्ट रेडार, विद्युत स्थैतिक छुटकारा, और श्वेत शोर
स्विचिंग मोड पावर सप्लाइ
आर्क वेल्डर, मोटर ब्रश, और विद्युत संपर्क
EMI के प्रकार
मानव-निर्मित EMI
मानव-निर्मित EMI दूसरे निर्मित इलेक्ट्रॉनिक उपकरण से होता है। यह प्रकार का हस्तक्षेप तब होता है जब दो संकेत एक दूसरे के निकट आते हैं या जब एक उपकरण में एक ही आवृत्तियों पर एक से अधिक संकेत गुजरते हैं। एक अच्छा उदाहरण यह है जब कार में रेडियो दो स्टेशनों को एक साथ ग्रहण करता है।
प्राकृतिक EMI
यह प्रकार का EMI उपकरणों को प्रभावित करता है, लेकिन यह मानव-निर्मित नहीं है, बल्कि EMI पृथ्वी और अंतरिक्ष में होने वाली प्राकृतिक घटनाओं जैसे बिजली, विद्युत झंझट, ब्रह्मांडीय शोर आदि के कारण होता है।
दूसरा वर्गीकरण विधि EMI की अवधि के आधार पर होती है। हस्तक्षेप की अवधि का अर्थ है उपकरण जितने समय तक हस्तक्षेप का अनुभव करता है।
निरंतर EMI
जब एक स्रोत निरंतर EMI उत्सर्जित करता है, तो इसे निरंतर EMI कहा जाता है। स्रोत मानव-निर्मित या प्राकृतिक हो सकता है। EMI तब होता है जब EMI स्रोत और ग्राहक के बीच एक लंबा कपलिंग मैकेनिज्म मौजूद होता है। यह प्रकार का EMI ऐसे स्रोतों से उत्पन्न होता है जैसे एक परिपथ जो निरंतर संकेत उत्सर्जित करता है।
प्रवेश EMI
यह प्रकार का EMI बहुत कम समय के लिए होता है जैसे पल्स। इसलिए इसे प्रवेश EMI कहा जाता है। स्रोत मानव-निर्मित या प्राकृतिक हो सकता है जैसे निरंतर प्रकार का EMI। उदाहरण के लिए स्विच, प्रकाश, आदि से सुनी जाने वाली शोर जो संकेत उत्सर्जित करते हैं जो वोल्टेज और धारा में हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं।
तीसरा वर्गीकरण विधि EMI की बैंडविस्था के आधार पर होती है। EMI की बैंडविस्था EMI का आवृत्ति विस्तार का संदर्भ है। इस आधार पर EMI दो प्रकार में विभाजित होता है: संकीर्ण बैंड और विस्तृत बैंड EMI।
संकीर्ण बैंड EMI
यह प्रकार का EMI एक एकल आवृत्ति पर उत्पन्न होता है जो एक ऑसिलेटर से उत्पन्न होता है। यह एक प्रसारक में विभिन्न प्रकार की विकृतियों के कारण भी हो सकता है। सामान्यतः संचार प्रणाली में, संकीर्ण बैंड EMI बहुत कम भूमिका निभाता है और इसे आसानी से सुधार किया जा सकता है। लेकिन, हस्तक्षेप की सीमा नियंत्रित की जानी चाहिए।
विस्तृत बैंड EMI
संकीर्ण बैंड EMI से मुख्य अंतर यह है कि यह प्रकार का EMI एक एकल आवृत्ति पर नहीं होता। चुंबकीय स्पेक्ट्रम को देखते हुए, यह प्रकार का EMI विस्तृत स्पेक्ट्रम को कवर करता है और विभिन्न रूपों में मौजूद होता है। स्रोत मानव-निर्मित या प्राकृतिक हो सकता है। एक मानव-निर्मित स्रोत का उदाहरण आर्क वेल्डिंग है, जिसमें लगातार चिंगारी उत्सर्जित होती है। इसी तरह, एक प्राकृतिक स्रोत का उदाहरण उपग्रह टीवी प्रणाली के लिए सूर्य-आउट है।
EMI कपलिंग मैकेनिज्म
EMI कपलिंग मैकेनिज्म EMI को स्रोत से ग्राहक तक कैसे उत्पन्न होता है और पहुंचता है, इसको समझने में मदद करता है। EMI के कारण होने वाली समस्याओं को दूर करने के लिए, EMI की प्रकृति और यह कैसे स्रोत से ग्राहक तक कपलिंग होता है, इसे स्पष्ट रूप से समझना चाहिए। कुछ प्रकार के कपलिंग हैं: संचालन, विकिरण, क्षमता, और चुंबकीय कपलिंग। कपलिंग मैकेनिज्म को समझकर, EMI को कम किया जा सकता है और हस्तक्षेप का स्तर कम करने के उपाय लिए जा सकते हैं।