एक ट्रांसमिशन लाइन के लिए स्टैंडिंग वेव रेशियो (SWR) किसका अनुपात है?

Question

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The correct answer is C: अधिकतम वोल्टेज और न्यूनतम वोल्टेज. एक ट्रांसमिशन लाइन के स्टैंडिंग वेव रेशियो (SWR) को लाइन पर अधिकतम वोल्टेज आयाम और न्यूनतम वोल्टेज आयाम के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। यह स्रोत, ट्रांसमिशन लाइन और लोड के बीच प्रतिबाधा मिलान (impedance matching) के माप के रूप में कार्य करता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक ट्रांसमिशन लाइन के स्टैंडिंग वेव रेशियो (SWR) को लाइन पर अधिकतम वोल्टेज आयाम और न्यूनतम वोल्टेज आयाम के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। यह स्रोत, ट्रांसमिशन लाइन और लोड के बीच प्रतिबाधा मिलान (impedance matching) के माप के रूप में कार्य करता है।

Working Principle: जब एक ट्रांसमिशन लाइन अपने लोड के साथ पूरी तरह से मेल नहीं खाती है (अर्थात, लोड प्रतिबाधा $Z_L 
eq Z_0$), तो आपतित तरंग का एक हिस्सा स्रोत की ओर परावर्तित हो जाता है। आपतित और परावर्तित तरंगों के बीच हस्तक्षेप एक स्टैंडिंग वेव पैटर्न बनाता है जिसमें नोड्स (न्यूनतम) और एंटीनोड्स (अधिकतम) होते हैं। SWR इस परावर्तन की परिमाण को मापता है, जहाँ एक पूरी तरह से मेल खाने वाली लाइन का $SWR = 1$ होता है।

Key Formulas: $SWR = \frac{1 + |\Gamma|}{1 - |\Gamma|}$ — परावर्तन गुणांक $\Gamma$ से संबंध; $SWR = \frac{V_{max}}{V_{min}}$ — मूलभूत परिभाषा

Key Points: SWR ट्रांसमिशन लाइन और लोड के बीच बेमेल (mismatch) की सीमा का प्रतिनिधित्व करता है।; SWR = 1 का मान एक पूरी तरह से मेल खाने वाली स्थिति (कोई परावर्तन नहीं) को इंगित करता है।; SWR को धारा के संदर्भ में भी $I_{max}/I_{min}$ के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जो वोल्टेज अनुपात के समान संख्यात्मक मान देता है।; उच्च SWR मान महत्वपूर्ण शक्ति हानि और परावर्तित ऊर्जा के कारण उपकरणों को संभावित नुकसान का संकेत देते हैं।

Advantages: एंटीना प्रदर्शन और मिलान के लिए उपयोगी संकेतक।; ट्रांसमिशन लाइन की अखंडता में दोषों का निदान करने में सहायक।

Disadvantages: उच्च SWR के कारण सिग्नल का क्षीणन (attenuation) और हीटिंग बढ़ जाती है।; उच्च-शक्ति ट्रांसमीटरों में वोल्टेज ब्रेकडाउन हो सकता है।

Applications: रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) एंटीना सिस्टम।; शक्ति संचरण निदान।

Additional Info: एक मेल खाने वाले लोड के लिए, $V_{max} = V_{min}$, जिसके परिणामस्वरूप $SWR = 1$ होता है।. विकल्प B अनुपात के संदर्भ में तकनीकी रूप से सही है, लेकिन 'स्टैंडिंग वेव रेशियो' को अधिकांश इंजीनियरिंग संदर्भों में पारंपरिक रूप से वोल्टेज अनुपात $V_{max}/V_{min}$ द्वारा परिभाषित किया गया है।

Answer: C सही है — स्टैंडिंग वेव रेशियो को ट्रांसमिशन लाइन पर अधिकतम वोल्टेज और न्यूनतम वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि कुशल शक्ति हस्तांतरण के लिए $SWR = 1$ आदर्श लक्ष्य है, जबकि $SWR = \infty$ पूर्ण शॉर्ट या ओपन सर्किट स्थिति को इंगित करता है।

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Option A: पीक वोल्टेज और RMS वोल्टेज

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Option B: अधिकतम धारा और न्यूनतम धारा

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Option D: अधिकतम प्रतिबाधा (Impedance) और न्यूनतम प्रतिबाधा (Impedance)

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