असंतुलित लाइन

सामान्य तौर पर दूरसंचार और विद्युत अभियन्त्रण  में, एक असंतुलित लाइन विद्युत संकेतों को ले जाने के उद्देश्य से कंडक्टरों की एक जोड़ी होती है, जिनकी लंबाई और ग्राउंड (बिजली) और अन्य सर्किटों में असमान विद्युत प्रतिबाधा होती है। असंतुलित लाइनों के उदाहरण समाक्षीय केबल या टेलीग्राफ के लिए आविष्कृत ऐतिहासिक  पृथ्वी-वापसी तार  प्रणाली हैं, लेकिन आज शायद ही कभी इसका उपयोग किया जाता है। असंतुलित रेखाओं की तुलना संतुलित रेखाओं से की जानी चाहिए, जैसे  जुड़वां नेतृत्व  या ट्विस्टेड जोड़ी जो पूरी लाइन में प्रतिबाधा संतुलन बनाए रखने के लिए दो समान कंडक्टरों का उपयोग करती है। संतुलित और असंतुलित रेखाओं को बलून नामक उपकरण का उपयोग करके आपस में जोड़ा जा सकता है।

असंतुलित लाइन प्रारूप का मुख्य लाभ लागत दक्षता है। एक ही केबल में प्रति लाइन एक कंडक्टर और एक सामान्य रिटर्न कंडक्टर, आमतौर पर परिरक्षित केबल के साथ कई असंतुलित लाइनें प्रदान की जा सकती हैं। इसी तरह, कई माइक्रोस्ट्रिप सर्किट वापसी पथ के लिए एक ही समतल ज़मीन  का उपयोग कर सकते हैं। यह संतुलित केबलिंग के साथ अच्छी तरह से तुलना करता है जिसके लिए प्रत्येक लाइन के लिए दो कंडक्टरों की आवश्यकता होती है, लगभग दोगुने। असंतुलित लाइनों का एक अन्य लाभ यह है कि उन्हें सही ढंग से संचालित करने के लिए अधिक महंगे, संतुलित ड्राइवर और रिसीवर सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है।

असंतुलित लाइनें कभी-कभी सिंगल-एंडेड सिग्नलिंग के साथ भ्रमित हो जाती हैं, लेकिन ये पूरी तरह से अलग अवधारणाएं हैं। पहली एक केबलिंग योजना है जबकि दूसरी एक सिग्नलिंग योजना है। हालाँकि, सिंगल-एंडेड सिग्नलिंग आमतौर पर असंतुलित लाइनों पर भेजी जाती है। असंतुलित लाइनों को सिंगल-वायर ट्रांसमिशन लाइन के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए जो रिटर्न पथ का बिल्कुल भी उपयोग नहीं करती हैं।

सामान्य विवरण
कोई भी रेखा जिसमें वापसी पथ की भिन्न प्रतिबाधा होती है, उसे असंतुलित रेखा माना जा सकता है। हालाँकि, असंतुलित लाइनों में आमतौर पर एक कंडक्टर होता है जिसे सिग्नल लाइन माना जाता है और एक अन्य कंडक्टर जो ग्राउंड (बिजली) होता है, या ग्राउंड ही होता है। ग्राउंड कंडक्टर अक्सर ग्राउंड प्लेन या शील्डेड केबल का रूप लेता है। ग्राउंड कंडक्टर कई स्वतंत्र सर्किटों के लिए सामान्य हो सकता है, और अक्सर होता है। इस कारण से ग्राउंड कंडक्टर को सामान्य कहा जा सकता है।

टेलीग्राफ लाइनें
असंतुलित ट्रांसमिशन लाइनों का सबसे पहला उपयोग विद्युत सुई तार संचार के लिए किया गया था। इनमें खंभों के बीच फंसे एकल तार शामिल थे। धारा के लिए वापसी पथ मूल रूप से एक अलग कंडक्टर द्वारा प्रदान किया गया था। कुछ प्रारंभिक टेलीग्राफ प्रणालियाँ, जैसे कि पावेल शिलिंग|शिलिंग का 1832 प्रायोगिक सुई टेलीग्राफ और कुक और व्हीटस्टोन टेलीग्राफ|1837 ब्रिटिश रेलवे द्वारा उपयोग किए जाने वाले कुक और व्हीटस्टोन पांच-सुई टेलीग्राफ के लिए कई कोड तारों की आवश्यकता होती थी। मूलतः, वे समानांतर बस कोडिंग थे। इन प्रणालियों में रिटर्न कंडक्टर की लागत इतनी महत्वपूर्ण नहीं थी (शिलिंग के शुरुआती सुई टेलीग्राफ के लिए सात में से एक कंडक्टर) और कुक और व्हीटस्टोन टेलीग्राफ के लिए छह में से एक कंडक्टर ) लेकिन बेहतर प्रणालियों के साथ कोडिंग कंडक्टरों की संख्या उत्तरोत्तर कम होती गई। जल्द ही डेटा को सीरियल बस में प्रसारित करने के लिए केवल एक कोडिंग तार की आवश्यकता थी। इन एकल-तार प्रणालियों के महत्वपूर्ण उदाहरण मोर्स टेलीग्राफ (1837) और कुक और व्हीटस्टोन टेलीग्राफ|कुक और व्हीटस्टोन एकल-सुई टेलीग्राफ (1843) थे। ऐसी प्रणालियों में रिटर्न कंडक्टर की लागत केबल लागत का पूरी तरह से 50 प्रतिशत थी। यह पता चला कि ग्राउंड (बिजली) स्पाइक्स का उपयोग करके रिटर्न कंडक्टर को पृथ्वी के माध्यम से रिटर्न पथ से बदला जा सकता है। अर्थ रिटर्न का उपयोग करना एक महत्वपूर्ण लागत बचत था और तेजी से आदर्श बन गया।

बड़ी इमारतों में या स्टेशनों के बीच भूमिगत टेलीग्राफ केबलों को अक्सर कई स्वतंत्र टेलीग्राफ लाइनों को ले जाने की आवश्यकता होती है। इन केबलों ने धातु स्क्रीन और समग्र सुरक्षात्मक जैकेट से घिरे कई इंसुलेटेड कंडक्टरों का रूप ले लिया। ऐसे केबलों में स्क्रीन को रिटर्न कंडक्टर के रूप में उपयोग किया जा सकता है। समुद्र के नीचे टेलीग्राफ केबल आमतौर पर स्टील वायर बख्तरबंद केबल | स्टील-वायर कवच द्वारा संरक्षित एकल कंडक्टर होते थे, जो प्रभावी रूप से एक समाक्षीय केबल होते थे। इस तरह की पहली ट्रान्साटलांटिक केबल 1866 में बनकर तैयार हुई थी।

प्रारंभिक टेलीफ़ोन  लाइनों (टेलीफोन का आविष्कार 1876 में हुआ) में असंतुलित एकल तारों के टेलीग्राफ के समान ट्रांसमिशन लाइन योजना का उपयोग किया गया था। हालाँकि, विद्युत विद्युत लाइनों के व्यापक प्रसार के बाद टेलीफोन संचार प्रभावित होने लगा। इस समस्या से निपटने के लिए टेलीफोन ट्रांसमिशन ने संतुलित लाइन का उपयोग करना शुरू कर दिया और टेलीफोन प्रस्तुति के लिए आधुनिक मानक संतुलित ट्विस्टेड पेयर केबल है।

समाक्षीय रेखाएँ
एक समाक्षीय केबल (कोएक्स) में एक केंद्रीय सिग्नल कंडक्टर होता है जो एक बेलनाकार ढाल कंडक्टर से घिरा होता है। शील्ड कंडक्टर सामान्यतः ग्राउंडेड होता है। समाक्षीय प्रारूप को द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान राडार में उपयोग के लिए विकसित किया गया था। इसका निर्माण मूल रूप से कठोर तांबे के पाइपों से किया गया था, लेकिन आज इसका सामान्य रूप एक लचीली केबल है जिसमें एक ब्रेडेड स्क्रीन है। कॉक्स के फायदे सैद्धांतिक रूप से परिपूर्ण इलेक्ट्रोस्टैटिक स्क्रीनिंग और उच्च पूर्वानुमानित ट्रांसमिशन पैरामीटर हैं। उत्तरार्द्ध प्रारूप की निश्चित ज्यामिति का परिणाम है जो ढीले तारों के साथ नहीं पाई जाने वाली सटीकता की ओर ले जाता है। कंडक्टर के चारों ओर फ़ील्ड पैटर्न को बदलने वाली आस-पास की वस्तुओं से खुले तार सिस्टम भी प्रभावित होते हैं। कॉक्स को इससे कोई नुकसान नहीं होता है क्योंकि आस-पास की स्क्रीन के कारण फ़ील्ड पूरी तरह से केबल के भीतर समाहित हो जाती है।

समाक्षीय रेखाएं रेडियो ट्रांसमीटरों और उनके एंटीना के बीच कनेक्शन के लिए मानक हैं, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के इंटरकनेक्शन के लिए जहां उच्च आवृत्ति या उससे ऊपर शामिल है, और इस उद्देश्य के लिए मुड़ जोड़ी के लोकप्रिय होने से पहले स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क बनाने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था।

त्रिअक्षीय केबल (ट्रायएक्स) कोएक्स का एक प्रकार है जिसमें पहले के चारों ओर एक दूसरा शील्ड कंडक्टर होता है जिसके बीच में इन्सुलेशन की एक परत होती है। अतिरिक्त परिरक्षण प्रदान करने के साथ-साथ, बाहरी कंडक्टरों का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है जैसे कि उपकरण या नियंत्रण संकेतों को शक्ति प्रदान करना। टेलीविजन स्टूडियो में कैमरों के कनेक्शन के लिए ट्राइएक्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

तलीय प्रौद्योगिकियां
समतल प्रारूप ट्रांसमिशन लाइनें एक सब्सट्रेट पर कई तकनीकों द्वारा निर्मित फ्लैट कंडक्टर हैं। वे लगभग हमेशा असंतुलित प्रारूप होते हैं। प्रारंभिक टेलीग्राफ की कम ट्रांसमिशन गति पर सर्किट डिजाइन के लिए टेलीग्राफर के समीकरणों पर विचार करना केवल तभी आवश्यक था जब संचरण गति मील से अधिक हो। इसी प्रकार, टेलीफोन द्वारा उपयोग की जाने वाली ऑडियो आवृत्ति अपेक्षाकृत कम होती है और ट्रांसमिशन लाइन सिद्धांत केवल इमारतों के बीच की दूरी के लिए ही महत्वपूर्ण हो जाता है। हालाँकि, उच्च आकाशवाणी आवृति और माइक्रोवेव फ़्रीक्वेंसी ट्रांसमिशन लाइन पर विचार एक उपकरण के अंदर महत्वपूर्ण हो सकते हैं, बस सेंटीमीटर का मामला। आधुनिक कंप्यूटर प्रोसेसर द्वारा संभाली जाने वाली बहुत उच्च डेटा दरों पर, ट्रांसमिशन लाइन विचार एक व्यक्तिगत एकीकृत सर्किट के अंदर भी महत्वपूर्ण हो सकते हैं। इस प्रकार के छोटे आकार के अनुप्रयोगों के लिए प्लानर प्रौद्योगिकियों का विकास किया गया था और ये लंबी दूरी के प्रसारण के लिए बहुत उपयुक्त नहीं हैं।

स्ट्रिपलाइन एक सपाट कंडक्टर है जिसमें कंडक्टर के ऊपर और नीचे दोनों तरफ ग्राउंड प्लेन होता है। स्ट्रिपलाइन का वह प्रकार जहां दो जमीनी सतहों के बीच का स्थान पूरी तरह से ढांकता हुआ सामग्री से भरा होता है, उसे कभी-कभी ट्रिपलेट के रूप में जाना जाता है। मुद्रित सर्किट बोर्ड पर ट्रांसमिशन लाइन पैटर्न को उकेरकर स्ट्रिपलाइन का निर्माण किया जा सकता है। इस बोर्ड का निचला हिस्सा पूरी तरह से तांबे से ढका हुआ है और निचला ज़मीनी तल बनाता है। एक दूसरा बोर्ड पहले के ऊपर लगाया गया है। इस दूसरे बोर्ड में नीचे की ओर कोई पैटर्न नहीं है और शीर्ष पर सादा तांबा है जो शीर्ष ग्राउंड प्लेन बनाता है। दोनों ग्राउंड प्लेन को विद्युत रूप से एक साथ मजबूती से जोड़ने के लिए दोनों बोर्डों के चारों ओर तांबे की पन्नी की एक शीट लपेटी जा सकती है। दूसरी ओर, रडार जैसे उच्च शक्ति अनुप्रयोगों के लिए स्ट्रिपलाइन को आवधिक ढांकता हुआ समर्थन, अनिवार्य रूप से वायु ढांकता हुआ समर्थन के साथ ठोस धातु स्ट्रिप्स के रूप में बनाया जाएगा।
 * स्ट्रिपलाइन

माइक्रोस्ट्रिप स्ट्रिपलाइन के समान है लेकिन कंडक्टर के ऊपर खुला होता है। ट्रांसमिशन लाइन के ऊपर कोई डाइइलेक्ट्रिक या ग्राउंड प्लेन नहीं है, केवल लाइन के नीचे डाइइलेक्ट्रिक और ग्राउंड प्लेन है। माइक्रोस्ट्रिप एक लोकप्रिय प्रारूप है, खासकर घरेलू उत्पादों में, क्योंकि माइक्रोस्ट्रिप घटकों को मुद्रित सर्किट बोर्डों की स्थापित विनिर्माण तकनीकों का उपयोग करके बनाया जा सकता है। इस प्रकार डिजाइनर अलग-अलग घटक सर्किट को माइक्रोस्ट्रिप घटकों के साथ मिलाने में सक्षम होते हैं। इसके अलावा, चूंकि बोर्ड को वैसे भी बनाना होता है, इसलिए माइक्रोस्ट्रिप घटकों की कोई अतिरिक्त विनिर्माण लागत नहीं होती है। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जहां प्रदर्शन लागत से अधिक महत्वपूर्ण है, मुद्रित सर्किट के बजाय सिरेमिक सब्सट्रेट का उपयोग किया जा सकता है। स्ट्रिपलाइन की तुलना में माइक्रोस्ट्रिप का एक और छोटा लाभ है; समान विद्युत प्रतिबाधा के लिए माइक्रोस्ट्रिप में लाइन की चौड़ाई अधिक होती है और इस प्रकार उच्च-प्रतिबाधा लाइनों पर विनिर्माण सहनशीलता और न्यूनतम चौड़ाई कम महत्वपूर्ण होती है। माइक्रोस्ट्रिप का एक दोष यह है कि ट्रांसमिशन का तरीका पूरी तरह से अनुप्रस्थ मोड नहीं है। कड़ाई से बोलते हुए, मानक ट्रांसमिशन लाइन विश्लेषण लागू नहीं होता है क्योंकि अन्य मोड मौजूद हैं, लेकिन यह एक उपयोगी अनुमान हो सकता है।
 * माइक्रोस्ट्रिप

एकीकृत सर्किट के भीतर कनेक्शन आम तौर पर समतलीय होते हैं इसलिए जहां इनकी आवश्यकता होती है वहां समतलीय ट्रांसमिशन लाइनें एक स्वाभाविक विकल्प हैं। ट्रांसमिशन लाइनों की आवश्यकता सबसे अधिक बार माइक्रोवेव एकीकृत परिपथ  (एमआईसी) में पाई जाती है। एमआईसी बनाने के लिए बहुत सारी सामग्रियों और तकनीकों का उपयोग किया जाता है, और इनमें से किसी भी तकनीक में ट्रांसमिशन लाइनें बनाई जा सकती हैं।
 * एकीकृत सर्किट

प्लेनर ट्रांसमिशन लाइनों का उपयोग केवल घटकों या इकाइयों को एक साथ जोड़ने से कहीं अधिक के लिए किया जाता है। इन्हें स्वयं घटकों और इकाइयों के रूप में उपयोग किया जा सकता है। किसी भी ट्रांसमिशन लाइन प्रारूप का उपयोग इस तरह से किया जा सकता है, लेकिन समतल प्रारूपों के लिए यह अक्सर उनका प्राथमिक उद्देश्य होता है। ट्रांसमिशन लाइनों द्वारा कार्यान्वित विशिष्ट सर्किट ब्लॉकों में वितरित तत्व फ़िल्टर, पावर डिवाइडर और दिशात्मक कप्लर्स, और प्रतिबाधा मिलान शामिल हैं। माइक्रोवेव में एफअलग-अलग घटकों की आवश्यकता अव्यावहारिक रूप से छोटी होनी चाहिए और ट्रांसमिशन लाइन समाधान ही एकमात्र व्यवहार्य समाधान है। दूसरी ओर, ऑडियो अनुप्रयोगों जैसे कम आवृत्तियों पर, ट्रांसमिशन लाइन उपकरणों को अव्यवहारिक रूप से बड़ा होना आवश्यक है।

पावर ट्रांसमिशन
विद्युत ऊर्जा वितरण सामान्यतः संतुलित तीन-चरण संचरण के रूप में होता है। हालाँकि, कुछ दूरदराज के स्थानों में जहां अपेक्षाकृत कम मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है, सिंगल-वायर अर्थ रिटर्न सिस्टम का उपयोग किया जा सकता है।

ग्रन्थसूची

 * Huurdeman, Anton A., The Worldwide History of Telecommunications, John Wiley & Sons, 2003 ISBN 0471205052.
 * Curran, J.E.; Jeanes, R.; Sewell, H, "A Technology of Thin-Film Hybrid Microwave Circuits", IEEE Transactions on Parts, Hybrids, and Packaging, vol. 12, iss. 4, December 1976.

إشارة طرف مفرد Asymmetrische Signalübertragung