ইমপিডেন্স ম্যাচিং: সূত্র, সার্কিট এবং প্রয়োগ

ইমপিডেন্স ম্যাচিং কী?

ইমপিডেন্স ম্যাচিং হল একটি প্রক্রিয়া যার মাধ্যমে ইলেকট্রিক্যাল লোডের ইনপুট ও আউটপুট ইমপিডেন্সকে লোডের সিগনাল প্রতিফলন কমাতে বা শক্তি ট্রান্সফার বৃদ্ধি করতে ডিজাইন করা হয়।

একটি ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট পাওয়ার সোর্স (যেমন আম্প্লিফায়ার বা জেনারেটর) এবং ইলেকট্রিক্যাল লোড (যেমন বাতি বা ট্রান্সমিশন লাইন) দিয়ে গঠিত থাকে, যার একটি সোর্স ইমপিডেন্স থাকে। এই সোর্স ইমপিডেন্স সিরিজের রোধ এবং রিঅ্যাকট্যান্সের সমতুল্য।

ম্যাক্সিমাম পাওয়ার ট্রান্সফার থিওরেম অনুসারে, যখন লোড রোধ সোর্স রোধের সমান এবং লোড রিঅ্যাকট্যান্স সোর্স রিঅ্যাকট্যান্সের নেগেটিভের সমান, তখন সোর্স থেকে লোডে সর্বাধিক পাওয়ার ট্রান্সফার হয়। এটি মানে হল, যদি লোড ইমপিডেন্স সোর্স ইমপিডেন্সের জটিল সহগুণক হয়, তাহলে সর্বাধিক পাওয়ার ট্রান্সফার হবে।

DC সার্কিটের ক্ষেত্রে, ফ্রিকোয়েন্সি বিবেচনা করা হয় না। তাই, যদি লোড রোধ সোর্স রোধের সমান হয়, তাহলে শর্ত পূরণ হয়। AC সার্কিটের ক্ষেত্রে, রিঅ্যাকট্যান্স ফ্রিকোয়েন্সির উপর নির্ভরশীল। তাই, যদি একটি ফ্রিকোয়েন্সির জন্য ইমপিডেন্স ম্যাচ হয়, তাহলে ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তিত হলে ম্যাচ হতে পারে না।

স্মিথ চার্ট ইমপিডেন্স ম্যাচিং

স্মিথ চার্ট ফিলিপ এইচ স্মিথ এবং টি. মিজুহাশি দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। এটি ট্রান্সমিশন লাইন এবং ম্যাচিং সার্কিটের জটিল সমস্যার সমাধানে ব্যবহৃত একটি গ্রাফিক্যাল ক্যালকুলেটর। এই পদ্ধতি এক বা একাধিক ফ্রিকোয়েন্সিতে RF প্যারামিটারের আচরণ প্রদর্শন করার জন্যও ব্যবহৃত হয়।

স্মিথ চার্ট ইমপিডেন্স, অ্যাডমিট্যান্স, নয়জ ফিগার সার্কেল, স্ক্যাটারিং প্যারামিটার, প্রতিফলন সহগ এবং যান্ত্রিক দোলন ইত্যাদি প্যারামিটার প্রদর্শন করতে ব্যবহৃত হয়। তাই, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি হিসাবে RF ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য স্মিথ চার্ট বেশিরভাগ RF বিশ্লেষণ সফ্টওয়্যারে অন্তর্ভুক্ত থাকে।

তিন ধরনের স্মিথ চার্ট রয়েছে;

• ইমপিডেন্স স্মিথ চার্ট (Z চার্ট)

• অ্যাডমিট্যান্স স্মিথ চার্ট (Y চার্ট)

• ইম্মিট্যান্স স্মিথ চার্ট (YZ চার্ট)

ইমপিডেন্স ম্যাচিং সার্কিট এবং ফর্মুলা

একটি দেওয়া লোড রোধ R এর জন্য, আমরা এমন একটি সার্কিট খুঁজব যা ফ্রিকোয়েন্সি ω0 এ ড্রাইভিং রোধ R’ এর সাথে ম্যাচ করবে। এবং আমরা L ম্যাচিং সার্কিট (নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে) ডিজাইন করব।

আসুন উপরের সার্কিটের অ্যাডমিট্যান্স (Yin) খুঁজে বের করি।