ব্লগ সম্বন্ধে নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক ব্যবহার করে সঠিক এস-প্যারামিটার পরিমাপের নির্দেশিকা

বৈদ্যুতিক প্রকৌশল ক্ষেত্রে, সার্কিট নেটওয়ার্কের কর্মক্ষমতা সঠিকভাবে মূল্যায়ন এবং অপটিমাইজ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সার্কিট বৈশিষ্ট্যের সঠিক পরিমাপ ছাড়া, উচ্চ-কার্যকারিতা সম্পন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইস ডিজাইন করা অনেকটা চোখ বেঁধে পথ চলার মতো। নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক এই চ্যালেঞ্জের মৌলিক সমাধান হিসেবে কাজ করে, সার্কিট নেটওয়ার্কে ইম্পিডেন্স এবং অ্যাটেনিউয়েশন পরিমাপ করে প্রকৌশলীদের গুরুত্বপূর্ণ অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক হল বিশেষায়িত যন্ত্র, যা ইলেকট্রনিক সার্কিট নেটওয়ার্ক বিশ্লেষণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যার মূল ক্ষমতা ইম্পিডেন্স এবং অ্যাটেনিউয়েশন পরিমাপের উপর কেন্দ্রীভূত। প্রযুক্তিগত অগ্রগতির ফলে তাদের ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ ক্রমাগত বৃদ্ধি পেয়েছে, বর্তমানে ১১০ GHz পর্যন্ত মিলিমিটার-ওয়েভ ব্যান্ড কভার করে, যা তাদের প্রয়োগের সুযোগকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করেছে।

প্রধানত দুই ধরনের নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক রয়েছে:

• স্কেলার নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক: ফ্রিকোয়েন্সি বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য শুধুমাত্র সিগন্যাল বিস্তার পরিমাপ করে। তাদের সরল গঠন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপের সহজ বাস্তবায়নে সহায়তা করে।
• ভেক্টর নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক (VNAs): সার্কিট নেটওয়ার্কের বিস্তারিত তথ্য প্রদানের জন্য সিগন্যাল বিস্তার এবং দশা উভয়ই পরিমাপ করে। VNAs উন্নত পরিমাপ নির্ভুলতা প্রদান করে এবং আধুনিক ইলেকট্রনিক পরিমাপ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে।

আধুনিক ইলেকট্রনিক্সে VNAs-এর গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা বিবেচনা করে, এই নিবন্ধটি বিশেষভাবে ভেক্টর নেটওয়ার্ক বিশ্লেষকের নীতি এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর আলোকপাত করে।

যদিও বিভিন্ন প্যারামিটার সার্কিট নেটওয়ার্ক বর্ণনা করতে পারে (যার মধ্যে V-প্যারামিটার, Z-প্যারামিটার এবং H-প্যারামিটার অন্তর্ভুক্ত), নেটওয়ার্ক বিশ্লেষকগুলি প্রধানত S-প্যারামিটার (স্ক্যাটারিং প্যারামিটার) ব্যবহার করে, কারণ তাদের পাওয়ার-ভিত্তিক প্রকৃতি রয়েছে, যা তাদের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সার্কিট বৈশিষ্ট্যায়নের জন্য বিশেষভাবে উপযুক্ত করে তোলে।

একটি নেটওয়ার্ক বিশ্লেষকের মৌলিক কাঠামোতে বেশ কয়েকটি মূল উপাদান রয়েছে: একটি সিগন্যাল উৎস, সিগন্যাল বিভাজক (পাওয়ার ডিভাইডার), দিকনির্দেশক কাপলার এবং কমপক্ষে তিনটি রিসিভার। এই উপাদানগুলিকে যন্ত্রের সম্পূর্ণ কার্যকরী ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ কভার করতে হবে।

পরিমাপ প্রক্রিয়া শুরু হয় সিগন্যাল উৎস থেকে একটি পরীক্ষার সংকেত তৈরি করার মাধ্যমে, যা দুটি পথে বিভক্ত হয়: একটি রেফারেন্স (R) রিসিভারের সাথে একটি বেসলাইন হিসাবে সংযোগ স্থাপন করে, অন্যটি দিকনির্দেশক কাপলারের মাধ্যমে ডিভাইস আন্ডার টেস্ট (DUT)-এ প্রবেশকারী আপতিত সংকেত হিসাবে কাজ করে। A রিসিভার প্রতিফলিত সংকেতগুলি গ্রহণ করে, যখন B রিসিভার প্রেরিত সংকেতগুলি পরিমাপ করে।

S-প্যারামিটারগুলি A/R এবং B/R অনুপাত গণনা করে নির্ধারণ করা হয়। প্রাপ্ত সংকেতগুলি ইন্টারমিডিয়েট ফ্রিকোয়েন্সিতে রূপান্তরিত হয়, তারপরে বাস্তব এবং কাল্পনিক উপাদানগুলি বের করার জন্য সিঙ্ক্রোনাস ডিটেকশন করা হয়। ডিজিটাল প্রক্রিয়াকরণ তারপর এই ডেটা স্মিথ চার্ট, লগারিদমিক ম্যাগনিটিউড, ফেজ এবং গ্রুপ ডিলে সহ বিভিন্ন বিন্যাসে উপস্থাপন করে।

S-প্যারামিটারগুলি পরিমাণগতভাবে একটি DUT-এর ট্রান্সমিশন এবং রিফ্লেকশন বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করে। একটি দুই-পোর্ট নেটওয়ার্কের জন্য, মূল S-প্যারামিটারগুলি হল:

• S11: পোর্ট ১ থেকে প্রতিফলিত সংকেত যখন পোর্ট ১ এ উত্তেজিত হয়
• S21: পোর্ট ২-তে প্রেরিত সংকেত যখন পোর্ট ১ এ উত্তেজিত হয়
• S12: পোর্ট ১-এ প্রেরিত সংকেত যখন পোর্ট ২-এ উত্তেজিত হয়
• S22: পোর্ট ২ থেকে প্রতিফলিত সংকেত যখন পোর্ট ২-এ উত্তেজিত হয়

প্রতিটি S-প্যারামিটার একটি জটিল সংখ্যা যার বাস্তব (মান) এবং কাল্পনিক (ফেজ) উপাদান রয়েছে। ট্রান্সমিশন বৈশিষ্ট্য (S21/S12) লাভ, ক্ষতি, বিচ্ছিন্নতা, গ্রুপ ডিলে এবং ট্রান্সমিশন সহগের সাথে সম্পর্কিত, যখন প্রতিফলন বৈশিষ্ট্য (S11/S22) ইম্পিডেন্স, রিটার্ন লস, ভোল্টেজ স্ট্যান্ডিং ওয়েভ রেশিও (VSWR) এবং প্রতিফলন সহগের সাথে সম্পর্কিত।

নেটওয়ার্ক বিশ্লেষকের ব্যতিক্রমী পরিমাপ নির্ভুলতা অত্যাধুনিক ক্যালিব্রেশন প্রক্রিয়া থেকে আসে যা অন্তর্নিহিত সিস্টেমের ত্রুটিগুলি দূর করে। পরিচিত স্ট্যান্ডার্ড (ওপেন, শর্ট, লোড) পরিমাপ করে, সিস্টেমটি তার নিজস্ব S-প্যারামিটারগুলি চিহ্নিত করে, তারপর পোস্ট-প্রসেসিংয়ের সময় DUT পরিমাপ থেকে এই ত্রুটিগুলি গাণিতিকভাবে সরিয়ে দেয়।

• SOLT (শর্ট-ওপেন-লোড-থ্রু): কোaxial সিস্টেমের জন্য স্ট্যান্ডার্ড
• অফসেট শর্ট: ওয়েভগাইড অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দের
• LRL/TRL/LRM (লাইন-রিফ্লেক্ট-লাইন প্রকারভেদ): মাইক্রোস্ট্রিপ এবং কোপ্ল্যানার ওয়েভগাইড (CPW) কাঠামোর জন্য আদর্শ

1. কোaxial তারের প্রান্তে (পোর্ট ১ এবং ২) পরিমাপ রেফারেন্স প্লেন স্থাপন করুন
2. পোর্ট ১-এ ওপেন (∞ প্রতিরোধ) এবং পোর্ট ২-এ শর্ট (০ প্রতিরোধ) পরিমাপ করুন, ফরোয়ার্ড রিফ্লেকশন প্রতিক্রিয়াগুলি সংরক্ষণ করুন
3. স্ট্যান্ডার্ডগুলি বিপরীত করুন এবং বিপরীত প্রতিফলন প্রতিক্রিয়াগুলি পরিমাপ করুন
4. দিকনির্দেশনা/বিচ্ছিন্নতা পরিমাপের জন্য উভয় পোর্টে মিলিত লোড (50Ω) সংযুক্ত করুন
5. ট্রান্সমিশন প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যায়নের জন্য পোর্টগুলির মধ্যে থ্রু সংযোগ করুন

ক্যালিব্রেশন স্ট্যান্ডার্ডগুলি সাধারণত জাতীয় পরিমাপ স্ট্যান্ডার্ডের সাথে চিহ্নিত করা হয়, যা ভেক্টর গণিতের মাধ্যমে ত্রুটি সংশোধন করতে সক্ষম করে। সম্পূর্ণ দুই-পোর্ট ক্যালিব্রেশন (১২-টার্ম ত্রুটি সংশোধন) দিকনির্দেশক, উৎস/লোড ম্যাচ, ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া এবং বিচ্ছিন্নতা ত্রুটিগুলি সমাধান করে।

ক্যালিব্রেশন পদ্ধতিগত ত্রুটিগুলি দূর করে, তবে বেশ কয়েকটি অ-পুনরাবৃত্তিমূলক ত্রুটির উৎস অবশিষ্ট থাকে:

• কানেক্টর পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা পরিবর্তন
• রিসিভারের অবশিষ্ট শব্দ
• পরিবেশগত পরিবর্তন (তাপমাত্রা, আর্দ্রতা, কম্পন)
• ফেজ পরিমাপে ফ্রিকোয়েন্সি স্থিতিশীলতার প্রভাব
• ক্যালিব্রেশন প্রক্রিয়ার পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা

সর্বোত্তম পরিমাপ অনুশীলনের মধ্যে রয়েছে:

• সামঞ্জস্যপূর্ণ সংযোগকারী টর্ক বজায় রাখা
• পরিবেশগত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা
• উচ্চ-স্থিতিশীলতা সংকেত উৎস ব্যবহার করা
• পরিমাপের সময় কোaxial তারের চলাচল কমানো

এই সতর্কতাগুলি অস্থির ত্রুটি অবদান কমাতে এবং পরিমাপের নির্ভুলতা নিশ্চিত করতে সহায়তা করে।

নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক আধুনিক ইলেকট্রনিক পরিমাপে অপরিহার্য সরঞ্জাম উপস্থাপন করে। S-প্যারামিটার তত্ত্বের ব্যাপক উপলব্ধি, সতর্ক ক্যালিব্রেশন অনুশীলন এবং সতর্ক ত্রুটি ব্যবস্থাপনার মাধ্যমে, প্রকৌশলীরা সার্কিট নেটওয়ার্কের কর্মক্ষমতা সঠিকভাবে চিহ্নিত এবং অপটিমাইজ করতে পারেন। RF, মাইক্রোওয়েভ এবং উচ্চ-গতির ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনে কাজ করা পেশাদারদের জন্য নেটওয়ার্ক বিশ্লেষক কৌশলগুলিতে দক্ষতা অর্জন করা অপরিহার্য।