कोअक्सियल केबल उच्च रूप से इन्सुलेटेड क्यों होते हैं
कोअक्सियल केबल क्या है?
कोअक्सियल केबल एक प्रकार का विद्युत केबल है जो न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ उच्च-आवृत्ति विद्युत संकेतों के प्रसारण के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसमें एक केंद्रीय चालक (आमतौर पर तांबा या तांबे-प्लेटेड तार) होता है जो एक बेलनाकार अनुप्रस्थ लेयर से घिरा होता है, जो फिर एक चालक शील्ड से घिरा होता है। यह शील्ड आमतौर पर एक से चार लेयरों का ब्रेडेड/विवेन एल्युमिनियम या तांबे तार, अक्सर बढ़ी हुई प्रदर्शन के लिए एल्युमिनियम फोइल के साथ मिलकर बना होता है।
महत्वपूर्ण घटक और निर्माण
"कोअक्सियल" शब्द का उपयोग केंद्रीय चालक और शील्ड के एक ही ज्यामितीय अक्ष पर संरेखित होने के कारण किया जाता है, जिससे संकेत प्रसारण संगत रहता है और विकिरण नुकसान कम होता है।
सामान्य अनुप्रयोग
कोअक्सियल केबल विश्वसनीय उच्च-आवृत्ति संकेत प्रसारण की आवश्यकता वाले विभिन्न परिस्थितियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:
अन्य केबलों की तुलना में फायदे
अशील्ड केबल (जैसे, ट्विस्टेड-पेयर वायर) की तुलना में, कोअक्सियल केबल निम्नलिखित फायदे प्रदान करते हैं:
प्रकार और विविधताएँ
कोअक्सियल केबल का कार्य
जब विद्युत धारा तांबे के तार में प्रवाहित होती है, तो सभी ऊर्जा अपने गंतव्य तक पूर्ण रूप से नहीं पहुंचती। कुछ ऊर्जा तांबे के आंतरिक प्रतिरोध के कारण गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है। विद्युत ऊर्जा इलेक्ट्रॉनों द्वारा ले जाई जाती है, जो ऊर्जा को अवशोषित करने के बाद ऊर्जा स्तरों के बीच छलांग लगाते हुए विभिन्न आवृत्तियों और तरंगदैर्ध्यों का विद्युत चुंबकीय विकिरण उत्सर्जित करते हैं।
कोअक्सियल केबल के अनुप्रयोग
कोअक्सियल केबल रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) संकेतों के लिए प्रसारण लाइन के रूप में काम करते हैं। वे रेडियो ट्रांसमिटर और रिसीवर को एंटेना से जोड़ते हैं, कंप्यूटर नेटवर्कों में डेटा प्रसारण सुविधाजनक बनाते हैं, और टेलीविजन संकेतों के वितरण में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
एक आदर्श कोअक्सियल केबल में, विद्युत संकेत ले जाने वाला विद्युत चुंबकीय क्षेत्र केवल आंतरिक और बाहरी चालक के बीच के स्थान में सीमित रहता है। यह केबल को धातु के वस्तुओं (जैसे, गट्टर) के निकट स्थापित करने की अनुमति देता है, बिना किसी महत्वपूर्ण ऊर्जा नुकसान के संकेत प्रसारण के दौरान—अन्य लाइनों की तुलना में, जो अपने वातावरण में संकेत रिसाव कर सकती हैं।
केबल में संकेत रिसाव
संकेत रिसाव तब होता है जब विद्युत चुंबकीय क्षेत्र या विकिरण केबल के शील्ड को छेदता है, संभवतः सभी दिशाओं में। बाहरी संकेत भी केबल में प्रवेश कर सकते हैं, हस्तक्षेप (इंग्रेस) का कारण बनते हैं। इंग्रेस शोर जोड़ता है और संकेत गुणवत्ता को खराब करता है। इसके विपरीत, केबल के अंदर के संकेत वातावरण में रिस सकते हैं (इग्रेस), जिससे हस्तक्षेप होता है और प्रसारण दक्षता कम हो जाती है।
क्यों कोअक्सियल केबल उच्च अनुप्रस्थ से युक्त होते हैं?
घरेलू विद्युत केबल सुरक्षा और ऊर्जा नुकसान को कम करने के लिए अनुप्रस्थित होते हैं। अनुप्रस्थिता ऊर्जा रिसाव को वातावरण में उच्च प्रतिरोध प्रदान करती है। जबकि कोअक्सियल केबल, अन्य केबलों की तरह, विद्युत चुंबकीय विकिरण और गर्मी उत्सर्जित कर सकते हैं, उनकी शक्तिशाली अनुप्रस्थिता इन मुद्दों को नियंत्रित करती है। एक एकल-कोर केबल के लिए, अनुप्रस्थिता द्वारा प्रदान की गई विद्युत ऊर्जा रिसाव की प्रतिरोधकता निम्नलिखित द्वारा विशेषित की जाती है:
कोअक्सियल केबल आधुनिक टेलीकम्युनिकेशन और इलेक्ट्रोनिक्स में एक महत्वपूर्ण घटक बने रहते हैं, विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए संकेत विशुद्धता, दीर्घायु और लागत-प्रभावशीलता का संतुलन बनाते हैं।
ρ = चालक का प्रतिरोधकता।
r1 = चालक की त्रिज्या।
r2 = अनुप्रस्थिता की त्रिज्या।
विद्युत चुंबकीय तरंगों का सर्वव्यापी प्रभाव
हमारे दैनिक जीवन में, हम लगातार सभी दिशाओं से विद्युत चुंबकीय तरंगों से घिरे रहते हैं। असंख्य तरंगें—निकटवर्ती स्टेशनों से रेडियो तरंगें, माइक्रोवेव, मोबाइल फोन संकेत, इन्फ्रारेड विकिरण और अन्य—लगातार हमारे घरों से गुजरती रहती हैं। यह सर्वव्यापी विद्युत चुंबकीय वातावरण एक महत्वपूर्ण चुनौती प्रस्तुत करता है: केबलों द्वारा उत्सर्जित तरंगें अन्य तरंगों के समान आवृत्ति या तरंगदैर्ध्य को साझा कर सकती हैं, जिससे हस्तक्षेप होता है। केबल दोनों तरफ संकेत रिसाव कर सकते हैं (उनकी तीव्रता को कम करते हुए और विक्षोभ पैदा करते हुए) और निकटवर्ती संकेतों को अवशोषित कर सकते हैं, जिससे प्रदर्शन की गुणवत्ता कम हो जाती है।
उदाहरण के लिए, जब एक मोबाइल फोन सक्रिय होता है, एक रेडियो ट्यून किया जाता है, और एक टीवी चालू होता है, तो अनुप्रस्थिता वाले कोअक्सियल केबल शोर के कारण ऑडियो को डूबा देंगे। इसी तरह, एक रेडियो के पास एक मोबाइल फोन रखने से अक्सर अवांछित शोर होता है, क्योंकि उपकरणों के विद्युत चुंबकीय क्षेत्र टकराते हैं। यह कोअक्सियल केबलों में अनुप्रस्थिता की मूल भूमिका को उजागर करता है।
कोअक्सियल केबलों में अनुप्रस्थिता की भूमिका
कोअक्सियल केबल दो मुख्य चुनौतियों का सामना करने के लिए शक्तिशाली अनुप्रस्थिता के साथ डिज़ाइन किए गए हैं:
कोअक्सियल डिज़ाइन का अभियांत्रिकीय फायदा
कोअक्सियल संरचना विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को अनुप्रस्थ अनुप्रस्थिता (आंतरिक चालक और शील्ड के बीच की लेयर) में सीमित करती है। यह अनुप्रस्थ सामग्री विशेष रूप से अपने अन-चालक गुणों के लिए चुनी जाती है, जो विद्युत रिसाव और ऊष्मा स्थानांतरण दोनों को रोकती है। इस परिणा
