Potpuni vodič za VSWR od FMUSER [Ažurirano 2022.]

U teoriji antena, VSWR je skraćeno od omjera stajaćih vala napona. 

VSWR je mjerenje razine stajaćeg vala na dovodnoj liniji, poznato je i kao omjer stajaćeg vala (SWR). 

Znamo da je stojni val, koji objašnjava omjer stajaćih vala, tako važan čimbenik koji treba uzeti u obzir za inženjere kada provode RF tehničko istraživanje na antenama.

Iako su stojni valovi i VSWR vrlo važni, često VSWR teorija i izračuni mogu prikriti pogled na ono što se zapravo događa. Srećom, moguće je steći dobar pogled na temu, a da ne ulazimo previše u teoriju VSWR-a.

Ali što je zapravo VSWR i što on znači za emitiranje? Ovaj blog je najcjelovitiji vodič o VSWR-u, uključujući što je to, kako radi i sve što trebate znati o VSWR-u. 

Nastavimo istraživati!

Dijeljenje je brigu!

1. Što je VSWR? Osnove omjera stajaćih valova napona

1) O VSWR-u 

-VSWR definicija

Što je VSWR? Jednostavnije rečeno, VSWR je definiran kao omjer između prenijetih i reflektiranih stajaćih valova napona u radio frekvencije (RF) električni prijenosni sustav. 

-Skraćenica od VSWR

VSWR je skraćeno od naponski omjer stajaćih vala, it ponekad se izgovara kao "viswar".

-Kako VSWR Radovi

VSWR se smatra mjerenjem koliko se učinkovito RF snaga prenosi - od izvora energije dod onda ide kroz dalekovod, i konačno odlazi u teret.

-VSWR u radiodifuziji

VSWR is koristi se kao mjera učinkovitosti za sve što prenosi RF uključujući prijenosne vodove, električne kabele, pa čak i signal u zraku. Uobičajeni primjer je pojačalo snage spojeno na antenu putem dalekovoda. Zato VSWR također možete smatrati omjerom maksimalnog i minimalnog napona na liniji bez gubitaka.

2) Što su glavni Fdjelovanje VSWR-a?

VSWR se naširoko koristi u raznim aplikacijama, kao što su u antena, telekom, mikrovalna, radio frekvencija (RF) Itd 

Evo nekih od glavnih aplikacija s objašnjenjem:

Primjene VSWR-a	Glavne funkcije VSWR-a
Odašiljačka antena	Omjer valnog napona (VSWR) pokazatelj je razine neusklađenosti između antenna i dovodni vod koji se na njega spaja. Ovo je također poznato kao omjer stojnog vala (SWR). Raspon vrijednosti za VSWR je od 1 do ∞. Vrijednost VSWR ispod 2 smatra se prikladnom za većinu primjena antena. Antena se može opisati kao da se dobro podudara. Dakle, kad netko kaže da je antena loše usklađena, vrlo često to znači da vrijednost VSWR premašuje 2 za frekvenciju od interesa.
Telekomunikacijski	U telekomunikacijama, omjer stojnog vala (SWR) je omjer amplitude djelomičnog stojećeg vala na antinodu (maksimum) i amplitude na susjednom čvoru (minimum) u električnom dalekovodu.
Mikrovalna	Uobičajene mjere izvedbe povezane s mikrovalnim vodovima i krugovima su VSWR, koeficijent refleksije i vratiti sen gubitak, kao i prijenosni koeficijent i insercijski gubitak. Svi oni mogu biti izraženi pomoću parametara raspršenja, koji se češće nazivaju S-parametrima.
RF	Omjer napona stojnih valova (VSWR) definiran je kao omjer između prenesenog i odbijenog napona stojnih valova u radio frekvenciji (RF) električnom prijenosu sysima. To je mjera koliko se učinkovito RF snaga prenosi iz izvora energije, kroz dalekovod i u opterećenje

3) Naučite kako izraziti VSWR od tehničara Jimmyja

Ovdje je osnovni pojednostavljeni popis RF znanja koji je dao naš RF tehničar Jimmy. Hajdemo lzaraditi više oko VSWR kroz sljedeće sadržaj: 

- Izražavanje VSWR-a pomoću napona

Prema definiciji, VSWR je omjer najvišeg napona (maksimalne amplitude stojećeg vala) i najnižeg napona (minimalne amplitude stojećeg vala) bilo gdje između izvora i opterećenja.

VSWR = | V (maks.) | / | V (min) |

V (max) = maksimalna amplituda stojećeg vala
V (min) = minimalna amplituda stojećeg vala

- Izražavanje VSWR-a pomoću impedancije

Prema definiciji, VSWR je omjer impedancije opterećenja i impedancije izvora.

VSWR = ZL / Zo

ZL = impedancija opterećenja
Zo = impedancija izvora

Koja je idealna vrijednost VSWR-a?
Vrijednost idealnog VSWR je 1: 1 ili kratko izražena kao 1. U ovom je slučaju odbijena snaga od tereta do izvora jednaka nuli.

- Izražavanje VSWR-a pomoću refleksije i snage naprijed

Po definiciji VSWR je jednak

VSWR = 1 + √ (Pr / Pf) / 1 - √ (Pr / Pf)

gdje su:

Pr = Reflektirana snaga
Pf = Naprijed snaga

3) Zašto bih trebao brinuti o VSWR-u? Zašto je važno?

Definicija VSWR-a daje osnovu za sve VSWR izračune i formule. 

U spojenoj liniji, neusklađenost impedancije može uzrokovati refleksiju, što upravo i zvuči – val koji se odbija i ide u pogrešnom smjeru. 

Glavni razlog: Sva energija se reflektira (na primjer, prekidom ili kratkim spojem) na kraju linije, a zatim se nijedna ne apsorbira, stvarajući savršeni "stojeći val" na liniji. 

Rezultat suprotnih valova je stajaći val. To smanjuje snagu koju antena prima i može koristiti za emitiranje. Može čak i pregorjeti odašiljač. 

Vrijednost VSWR predstavlja snagu koja se reflektira od tereta do izvora. Često se koristi za opisivanje količine energije koja se gubi od izvora (obično pojačavača visoke frekvencije) kroz dalekovod (obično koaksijalni kabel) do tereta (obično antene).

Ovo je loša situacija: Vaš odašiljač izgara zbog previsoke energije.

Zapravo, kada se snaga namijenjena zračenju vrati u odašiljač punom snagom, obično će tamo izgorjeti elektroniku.

Teško je to razumjeti? Evo primjera koji bi vam mogao pomoći:

Oceanski valni vlak koji putuje prema obali nosi energiju prema plaži. Ako naiđe na plažu s blagim nagibom, sva energija se apsorbira i nema valova koji putuju natrag od obale. 

Ako je umjesto nagnute plaže prisutan okomiti morski zid, tada se dolazni valni niz potpuno reflektira, tako da se energija ne apsorbira u zid. 

Interferencija između dolaznog i odlaznog vala u ovom slučaju stvara "stojeći val" koji uopće ne izgleda kao da putuje; vrhovi ostaju na istim prostornim položajima i samo se penju gore-dolje.

Ista se pojava događa na radijskom ili radarskom prijenosu. 

U ovom slučaju želimo da valovi na liniji (i napon i struja) putuju u jednom smjeru i talože svoju energiju u željeno opterećenje, koje u ovom slučaju može biti antena na koju treba zračiti. 

Ako se sva energija odbije (na primjer, otvorenim ili kratkim spojem) na kraju linije, tada se nijedna ne apsorbira, što stvara savršeni "stojni val" na liniji. 

Nije potreban prekid ili kratki spoj da izazove reflektirani val. Sve što je potrebno je neusklađenost impedancije između linije i opterećenja. 

Ako reflektirani val nije tako jak kao prednji val, tada će se primijetiti neki uzorak "stojećeg vala", ali nule neće biti tako duboke niti vrhovi tako visoki kao za savršenu refleksiju (ili potpunu nepodudarnost).

2. Što je SWR?

1) SWR Definicija

Prema Wikipediji, omjer stojnog vala (SWR) definiran je kao:

'' Mjera podudaranja impedancije opterećenja s karakterističnom impedancijom dalekovoda ili valovoda u radiotehnici i telekomunikacijama. SWR je, prema tome, omjer između odašiljanih i odbijenih valova ili odnos između amplitude stojećeg vala na njegovom maksimumu i amplitude na minimumu, SWR se obično definira kao omjer napona koji se naziva VSWR ”.

Visok SWR ukazuje na slabu učinkovitost prijenosnog voda i reflektiranu energiju, što može oštetiti odašiljač i smanjiti učinkovitost odašiljača. 

Budući da se SWR obično odnosi na omjer napona, obično je poznat kao omjer naponskog stajaćeg vala (VSWR).

2) Kako VSWR utječe na performanse odašiljačkog sustava? 

Postoji nekoliko načina na koje VSWR utječe na performanse predajničkog sustava ili bilo kojeg sustava koji može koristiti RF i odgovarajuće impedance.

Iako se uobičajeno koristi izraz VSWR, i naponski i strujni stojeći valovi mogu uzrokovati probleme. Neki od utjecaja opisani su u nastavku:

-Pojačala snage odašiljača mogu se oštetiti

Povećana razina napona i struje koje se vide na dovodu kao rezultat stajaćih valova, može oštetiti izlazne tranzistore odašiljača. Poluvodički uređaji vrlo su pouzdani ako se rade u određenim granicama, ali napon i strujni stojeći valovi na dovodu mogu uzrokovati katastrofalne štete ako prouzrokuju da uređaj radi izvan svojih granica.

-PA zaštita smanjuje izlaznu snagu

S obzirom na vrlo stvarnu opasnost od visokih razina SWR-a koji oštećuju pojačalo snage, mnogi odašiljači imaju zaštitni krug koji smanjuje izlaz iz predajnika kako se SWR povećava. To znači da će loša podudarnost između dodavača i antene rezultirati visokim SWR što uzrokuje smanjenje izlaza i samim tim značajan gubitak u prenesenoj snazi.

-Visoka razina napona i struje može oštetiti ulagač

Moguće je da visoka razina napona i struje uzrokovana visokim omjerom stajaćeg vala može oštetiti ulagač. Iako se u većini slučajeva dovodnici pokreću dobro unutar svojih granica i udvostručivanje napona i struje treba se prilagoditi, postoje neke okolnosti kada može doći do oštećenja. Trenutni maksimumi mogu prouzrokovati prekomjerno lokalno zagrijavanje što može iskriviti ili rastopiti upotrijebljenu plastiku, a poznato je da visoki naponi u nekim okolnostima uzrokuju lučenje.

-Kašnjenja uzrokovana refleksijama mogu uzrokovati izobličenje:   

Kada se signal reflektira neusklađenošću, reflektira se natrag prema izvoru, a zatim se može ponovno reflektirati prema anteni. 

Uvodi se kašnjenje jednako dvostrukom vremenu prijenosa signala duž feedera. 

Ako se podaci prenose, to može uzrokovati smetnje među simbolima, a u drugom primjeru gdje se prenosila analogna televizija, viđena je slika "duh".

Zanimljivo je da gubitak razine signala uzrokovan lošim VSWR-om nije ni približno tako velik kao što neki mogu zamisliti. 

Svaki signal koji se reflektira od opterećenja, reflektira se natrag u odašiljač i kako usklađivanje na odašiljaču može omogućiti da se signal ponovno reflektira natrag u antenu, nastali gubici su u osnovi oni koje unosi dovodni uređaj. 

Postoje i drugi važni bitovi za mjerenje učinkovitosti antene: koeficijent refleksije, gubitak neusklađenosti i povratni gubitak da spomenemo samo neke. VSWR nije kraj-sve-bi-sve teorije antene, ali je važan.

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Pojmovi VSWR i SWR često se mogu vidjeti u literaturi o stojećim valovima u RF sustavima, a mnogi se pitaju o razlici.

-VSWR

VSWR ili omjer stajaćih vala napona primjenjuje se posebno na naponske stojne valove koji su postavljeni na dovodni ili prijenosni vod. 

Kako je lakše detektirati stajaće valove napona, a u mnogim slučajevima naponi su važniji u smislu kvara uređaja, često se koristi izraz VSWR, posebno unutar područja RF dizajna.

-SWR

SWR označava omjer stajaćih valova. Možete ga vidjeti kao matematički izraz nejednakosti elektromagnetskog polja (EM polja) na dalekovodu kao što je koaksijalni kabel. 

Obično se SWR definira kao omjer maksimalnog radiofrekventnog (RF) napona i minimalnog RF napona duž linije. Omjer stajaćih valova (SWR) ima tri značajke:

SWR ima sljedeće značajke:

● Opisuje naponske i strujne valove koji se pojavljuju na liniji. 

● To je generički opis za tekuće i naponske stojne valove. 

● To često se koristi zajedno s mjeračima koji se koriste za otkrivanje omjera stojnih valova. 

OBAVIJEST: I struja i napon rastu i padaju za isti omjer za datu neusklađenost.

Visoki SWR ukazuje na lošu učinkovitost dalekovoda i reflektiranu energiju, što može oštetiti odašiljač i smanjiti učinkovitost odašiljača. Budući da se SWR obično odnosi na omjer napona, on je obično poznat kao omjer napona stojnih valova (VSWR).

● PSWR (omjer stojnog vala):

Pojam omjer stojnog vala snage, koji se također viđa nekoliko puta, definiran je kao samo kvadrat VSWR-a. Međutim, ovo je potpuna zabluda jer su snaga naprijed i odbijena konstantna (pod pretpostavkom da nema gubitaka u napajanju), a snaga ne raste i ne pada na isti način kao naponi i trenutni valovi koji predstavljaju zbroj naprijed i odbijenih elemenata.

● ISWR (omjer trenutnog stanja vala):

SWR se također može definirati kao omjer maksimalne RF struje i minimalne RF struje na liniji (omjer trenutnog stojnog vala ili ISWR). Iz većine praktičnih svrha ISWR je isti kao i VSWR.

Prema razumijevanju nekih ljudi SWR i VSWR u njihovom osnovnom obliku, savršeno je 1: 1. SWR znači da se sva snaga koju stavljate na liniju istiskuje iz antene. Ako SWR nije 1: 1, tada dajete više snage nego što je potrebno, a dio te snage se zatim reflektira natrag prema liniji prema vašem odašiljaču, a zatim uzrokuje sudar zbog kojeg vaš signal ne bi bio tako čist i čisto.

Ali, koja je razlika između VSWR i SWR? SWR (omjer stojnog vala) koncept je, odnosno omjer stojnog vala. VSWR je zapravo način mjerenja mjerenjem napona za određivanje SWR-a. Također možete izmjeriti SWR mjerenjem struja ili čak snage (ISWR i PSWR). Ali u većini namjera i svrha, kada netko kaže SWR, misli na VSWR, u zajedničkom razgovoru oni su zamjenjivi.

Čini se da shvaćate ideju da je to povezano s omjerom između snage koja se usmjerava prema anteni prema onoj koja se reflektira natrag i da se (u većini slučajeva) snaga istiskuje na antenu. Međutim, izjave "dajete više snage nego što je potrebno" i "zatim uzrokuje sudar zbog čega vaš signal ne bi bio čist" nisu točne

VSWR protiv reflektirane snage

U slučajevima većeg SWR-a, dio ili veći dio snage jednostavno se reflektira natrag na odašiljač. To nema nikakve veze s čistim signalom i sve što ima veze sa zaštitom vašeg odašiljača od izgaranja i SWR-a je neovisno o količini energije koju ispumpavate. To jednostavno znači da na frekvenciji antenski sustav nije toliko učinkovit kao radijator. Naravno, ako pokušavate emitirati na frekvenciji, radije biste da vaša antena ima najniži mogući SWR (obično sve manje od 2: 1 nije toliko loše na donjim opsezima, a 1.5: 1 je dobro na višim opsezima) , ali mnoge antene s više pojasa mogu biti na 10: 1 na nekim opsezima i možda ćete otkriti da možete raditi prihvatljivo.

4) VSWR i učinkovitost sustava
U idealnom sustavu 100% energije prenosi se od stupnjeva snage do opterećenja. To zahtijeva točno podudaranje između impedancije izvora (karakteristična impedancija dalekovoda i svih njegovih konektora) i impedancije opterećenja. Izmjenični napon signala bit će jednak od kraja do kraja jer prolazi bez smetnji.

VSWR naspram% reflektirane snage

U stvarnom sustavu, neusklađene impedancije uzrokuju da se dio snage reflektira natrag prema izvoru (poput odjeka). Ova odbijanja uzrokuju konstruktivne i destruktivne smetnje, što dovodi do vrhova i dolina napona, koje se mijenjaju s vremenom i udaljenostom duž dalekovoda. VSWR kvantificira ove varijance napona, stoga je još jedna uobičajena definicija omjera napona stojećih valova da je to omjer najvišeg napona i najnižeg napona u bilo kojoj točki dalekovoda.

Za idealan sustav, napon ne varira. Stoga je njegov VSWR 1.0 (ili više obično izražen kao omjer 1: 1). Kad se pojave refleksije, naponi variraju i VSWR je veći, na primjer 1.2 (ili 1.2: 1). Povećani VSWR korelira sa smanjenom učinkovitošću dalekovoda (a time i ukupne odašiljače).

Učinkovitost dalekovoda povećava se za:
1. Povećavanje napona i faktora snage
2. Sve veći napon i sve manji faktor snage
3. Smanjivanje napona i faktora snage
4. Smanjivanje napona i povećanje faktora snage

Postoje četiri veličine koje opisuju učinkovitost prijenosa snage s linije na opterećenje ili antenu: VSWR, koeficijent refleksije, gubitak neusklađenosti i povratni gubitak. 

Za sada, kako bismo stekli osjećaj za njihovo značenje, prikazujemo ih grafički na sljedećoj slici. Tri uvjeta: 

● Linije povezane s odgovarajućim opterećenjem;
● Linije povezane na kratku monopolnu antenu koja se ne podudara (ulazna impedancija antene je 20 - j80 ohma, u usporedbi s impedancijom dalekovoda od 50 ohma);
● Linija je otvorena na kraju mjesta na kojem je trebala biti povezana antena.

Zelena krivulja - Stojeći val na 50-omskoj liniji s odgovarajućim opterećenjem od 50 oma na kraju

Sa svojim parametrima i brojčanom vrijednošću kako slijedi:

Parametri	Numerička vrijednost
Otpor tereta	50 ohma
Koeficijent refleksije	0
VSWR	1
Gubitak neusklađenosti	0 dB
Povratni gubitak	- ∞ dB
Obavijest: [Ovo je savršeno; nema stojećeg vala; sva snaga ide u antenu / opterećenje]

Plava krivulja - Stojeći val na 50-omskoj liniji u kratku monopolnu antenu

Sa svojim parametrima i brojčanom vrijednošću kako slijedi:

Parametri	Numerička vrijednost
Otpor tereta	20 - j80 oma
Koeficijent refleksije	0.3805 - j0.7080
Apsolutna vrijednost koeficijenta refleksije	0.8038
VSWR	9.2
Gubitak neusklađenosti	- 4.5 dB
Povratni gubitak	-1.9 DB
Obavijest: [Ovo nije predobro; snaga u opterećenju ili anteni je manja –4.5 dB od one dostupne putujuće donje crte]

Crvena krivulja - Stajaći val na liniji s otvorenim krugom na lijevom kraju (antenski terminali)

Sa svojim parametrima i brojčanom vrijednošću kako slijedi:

Parametri	Numerička vrijednost
Otpor tereta	∞
Koeficijent refleksije	1
VSWR	∞
Gubitak neusklađenosti	- 0 dB
Povratni gubitak	0 dB
Obavijest: [Ovo je vrlo loše: nijedna snaga nije prenesena nakon kraja crte]

▲NAZAD▲

3. Važni pokazatelji parametara SWR-a

1) Prijenosne crte i SWR

Bilo koji vodič koji ima izmjeničnu struju može se tretirati kao dalekovod, poput onih nadzemnih divova koji distribuiraju izmjeničnu struju izmjenične struje po krajoliku. Uključivanje svih različitih oblika prijenosnih vodova znatno bi ispalo izvan dosega ovog članka, pa ćemo raspravu ograničiti na frekvencije od oko 1 MHz do 1 GHz i na dvije uobičajene vrste vodova: koaksijalni (ili "koaksijalni") i paralelni vodič (aka, otvoreni vod, linija prozora, ljestvica ili dvovodnik, kako ćemo ga nazvati), kako je prikazano na slici 1.

Objašnjenje: Koaksijalni kabel (A) sastoji se od punog ili uvijenog središnjeg vodiča okruženog izolacijskom plastikom ili zračnim dielektrikom i cjevastog štita koji je ili čvrsta ili pletena žičana pletenica. Plastična jakna okružuje štit radi zaštite vodiča. Dvovodni kabel (B) sastoji se od para paralelnih čvrstih ili nasukanih žica. Žice na mjestu drže ili lijevana plastika (linija prozora, dvostruki kabel) ili keramički ili plastični izolatori (vod ljestve).

Struja teče duž površine vodiča (pogledajte bočnu traku na "Učinak kože") u suprotnim smjerovima. Iznenađujuće, RF energija koja teče duž linije zapravo ne teče u vodičima u kojima je struja. Putuje kao elektromagnetski (EM) val u prostoru između i oko vodiča. 

Slika 1 pokazuje gdje se polje nalazi i u koaksijalnom i u dvostrukom odvodu. Za koaksijalno polje polje je u potpunosti smješteno unutar dielektrika između središnjeg vodiča i oklopa. Međutim, kod dvostrukih olova polje je najjače oko i između vodiča, ali bez okolnog štita, dio polja se proteže u prostor oko crte.

Zbog toga je koaksijalni signal toliko popularan - ne dopušta da signali iznutra komuniciraju sa signalima i vodičima izvan linije. S druge strane, dvostruki kabel mora se držati podalje (dovoljno je nekoliko širina vodova) od ostalih dovodnih vodova i bilo koje metalne površine. Zašto koristiti twin-lead? Općenito ima manje gubitke od koaksijalnog, pa je bolji izbor kada je gubitak signala važno.

Vodič za dalekovod za početnike (Izvor: AT&T)

Što je učinak kože?

Iznad oko 1 kHz, izmjenične struje teku u sve tanjem sloju duž površine vodiča. Ovo je učinak kože. To se događa zato što vrtložne struje unutar vodiča stvaraju magnetska polja koja potiskuju struju na vanjsku površinu vodiča. Na 1 MHz u bakru, većina struje ograničena je na vanjske 0.1 mm vodiča, a za 1 GHz struja se istiskuje u sloj debljine samo nekoliko µm.

2) Koeficijenti refleksije i prijenosa

Koeficijent refleksije je udio upadnog signala koji se odbija natrag iz neusklađenosti. Koeficijent refleksije izražava se kao ρ ili Γ, ali ti se simboli također mogu koristiti za predstavljanje VSWR. Izravno je povezan s VSWR-om

 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Slika.To je udio signala koji se odbija natrag impedancijom opterećenja, a ponekad se izražava kao postotak.

Za savršeno podudaranje, niti jedan signal se ne odražava opterećenjem (tj. U potpunosti se apsorbira), tako da je koeficijent refleksije nula. 

Za prekid ili kratki spoj, cijeli se signal reflektira natrag, pa je koeficijent refleksije u oba slučaja 1. Imajte na umu da se ova rasprava bavi samo veličinom koeficijenta refleksije.  

Γ također ima pridruženi fazni kut, koji razlikuje kratki spoj i prekid, kao i sva stanja između. 

Na primjer, refleksija iz otvorenog kruga rezultira faznim kutom od 0 stupnjeva između upadnog i odbijenog vala, što znači da se odbijeni signal dodaje u fazi s dolaznim signalom na mjestu otvorenog kruga; tj. amplituda stojećeg vala dvostruko je veća od amplitude dolaznog vala. 

Suprotno tome, kratki spoj rezultira faznim kutom od 180 stupnjeva između upadnog i odbijenog signala, što znači da je odbijeni signal u fazi suprotan od dolaznog signala, pa se njihove amplitude oduzimaju, što rezultira nulom. To se može vidjeti na slikama 1a i b.

Gdje je koeficijent refleksije udio upadnog signala koji se odbija natrag od neusklađenosti impedancije u krugu ili dalekovodu, koeficijent prijenosa udio je upadnog signala koji se pojavljuje na izlazu. 

To je funkcija signala koji se odražava, kao i interakcija unutarnjeg kruga. Ima i odgovarajuću amplitudu i fazu.

3) Što je povratni gubitak i gubitak umetanja?

Povratni gubitak je omjer razine snage odbijenog signala i razine snage ulaznog signala izražen u decibelima (dB), tj.

RL (dB) = 10 log10 Pi / Pr (B)

Slika 2. Gubitak povratka i gubitak umetanja u krug ili prijenosni vod bez gubitaka.

Na slici 2, signal 0-dBm, Pi, primijenjen je na dalekovod. Odbijena snaga, Pr, prikazana je kao -10 dBm, a povratni gubitak je 10 dB. Što je vrijednost veća, to je bolje podudaranje, odnosno za savršeno podudaranje, povratni gubitak je idealno ∞, ali povratni gubitak od 35 do 45 dB obično se smatra dobrim podudaranjem. Slično tome, za prekinut krug ili kratki spoj, padajuća snaga se odražava natrag. Povratni gubitak za ove slučajeve je 0 dB.

Gubitak umetanja je omjer razine snage odašiljenog signala i razine snage ulaznog signala izražen u decibelima (dB), tj.

IL (dB) = 10 log10 Pi / Pt (C)

Pi = Pt + Pr; Pt / Pi + Pr / Pi = 1                                                                            

Pozivajući se na sliku 2, Pr od -10 dBm znači da se odražava 10 posto upadne snage. Ako je krug ili dalekovod bez gubitaka, prenosi se 90 posto upadne snage. Gubitak umetanja je prema tome približno 0.5 dB, što rezultira prenosnom snagom od -0.5 dBm. Da postoje unutarnji gubici, gubitak umetanja bio bi veći.

4) Što su S-parametri?

Lik. Prikaz parametara S dvostrukog mikrovalnog kruga.

Korištenjem S-parametara, RF performanse sklopa mogu se u potpunosti okarakterizirati bez potrebe da se zna njegov unutarnji sastav. U te svrhe krug se obično naziva "crna kutija". Unutarnje komponente mogu biti aktivne (tj. Pojačala) ili pasivne. Jedine odredbe su da se S-parametri određuju za sve frekvencije i uvjete (npr. Temperaturu, pristranost pojačala) i da sklop bude linearan (tj. Njegov je izlaz izravno proporcionalan njegovom ulazu). Slika 3 je prikaz jednostavnog mikrovalnog kruga s jednim ulazom i jednim izlazom (koji se nazivaju priključci). Svaka luka ima incidentni signal (a) i reflektirani signal (b). Poznavajući S-parametre (tj. S11, S21, S12, S22) ovog kruga, može se utvrditi njegov učinak na bilo koji sustav u kojem je instaliran.

S-parametri određuju se mjerenjem u kontroliranim uvjetima. Korištenjem posebnog dijela ispitne opreme koji se naziva mrežni analizator, signal (a1) ulazi u priključak 1 s priključkom 2 završenim u sustavu s kontroliranom impedancijom (obično 50 ohma). Analizator istovremeno mjeri i bilježi a1, b1 i b2 (a2 = 0). Zatim se postupak obrne, tj. S ulazom signala (a2) na priključak 2 analizator mjeri a2, b2 i b1 (a1 = 0). U svom najjednostavnijem obliku, mrežni analizator mjeri samo amplitude tih signala. To se naziva skalarni mrežni analizator i dovoljan je za određivanje veličina poput VSWR, RL i IL. Međutim, za potpunu karakterizaciju sklopa potrebna je i faza koja zahtijeva upotrebu vektorskog analizatora mreže. S-parametri određeni su sljedećim odnosima:

S11 = b1 / a1; S21 = b2 / a1; S22 = b2 / a2; S12 = b1 / a2 (D)

S11 i S22 koeficijenti odbijanja ulaznog i izlaznog priključka sklopa; dok su S21 i S12 koeficijenti prijenosa i naprijed. RL je povezan s koeficijentima refleksije odnosima

RLPort 1 (dB) = -20 log10 | S11 | i RLPort 2 (dB) = -20 log10 | S22 | (E)

IL je povezan s koeficijentima prijenosa krugova odnosima

ILod priključka 1 do priključka 2 (dB) = -20 log10 | S21 | i ILod priključka 2 do priključka 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (Ž)

Taj se prikaz može proširiti na mikrovalne krugove s proizvoljnim brojem priključaka. Broj S-parametara raste za kvadrat broja priključaka, tako da matematika postaje više uključena, ali je upravljiva pomoću matrične algebre.

5) Što je podudaranje impedanse?

Impedancija je opozicija s kojom se susreće električna energija dok se udaljava od svog izvora.  

Sinkronizacija opterećenja i impedancije izvora poništit će učinak koji dovodi do maksimalnog prijenosa snage. 

To je poznato kao teorem o maksimalnom prijenosu snage: Teorem o maksimalnom prijenosu snage presudan je u sklopovima za radiofrekventni prijenos, a posebno u postavljanju RF antena.

Podudaranje impedancije presudno je za učinkovito funkcioniranje RF postavki gdje želite optimalno pomicati napon i snagu. U RF dizajnu, podudaranje impedancija izvora i opterećenja maksimizirat će prijenos RF snage. Antene će primiti maksimalni ili optimalni prijenos snage tamo gdje je njihova impedancija usklađena s izlaznom impedancijom izvora prijenosa.

Impedancija 50Oh je standard za projektiranje većine RF sustava i komponenata. Koaksijalni kabel koji podupire povezivost u nizu RF aplikacija ima tipičnu impedansu od 50 ohma. RF istraživanje provedeno dvadesetih godina otkrilo je da bi optimalna impedancija za prijenos RF signala bila između 1920 i 30Ohms, ovisno o prijenosu napona i snage. Imajući relativno standardiziranu impedansu omogućuje podudaranje između kabela i komponenata poput WiFi ili Bluetooth antena, PCB i atenuatori. Brojni tipovi antena imaju impedansu od 50 ohma, uključujući ZigBee GSM GPS i LoRa

Koeficijent refleksije - Izvor: Wikipedia

Neusklađenost impedancije dovodi do refleksije napona i struje, a u RF postavkama to znači da će se snaga signala odraziti natrag na izvor, udio koji je u skladu s stupnjem neusklađenosti. To se može okarakterizirati pomoću omjera stojnog napona napona (VSWR), koji je mjera učinkovitosti prijenosa RF snage iz svog izvora u teret, poput antene.

Neusklađenost između impedancija izvora i opterećenja, na primjer antene od 75 Ohma i koaksijalnih kabela od 50 Ohma, može se prevladati pomoću niza uređaja za podudaranje impedancije, kao što su serijski otpornici, transformatori, pločice za podudaranje impedance na površini ili antenski tjuneri.

U elektronici podudaranje impedancije uključuje stvaranje ili promjenu sklopa ili elektroničke aplikacije ili komponente postavljene tako da impedancija električnog opterećenja odgovara impedanciji napajanja ili pogonskog izvora. Sklop je konstruiran ili usmjeren tako da impedancije izgledaju iste.

Kada se gledaju sustavi koji uključuju dalekovode potrebno je razumjeti da svi izvori, dalekovodi / dovodnici i opterećenja imaju karakterističnu impedansu. 50Ω je vrlo uobičajen standard za RF aplikacije, premda se u nekim sustavima povremeno mogu primijetiti i druge impedance.

Da bi se postigao maksimalan prijenos snage od izvora do dalekovoda ili dalekovoda do opterećenja, bio to otpornik, ulaz u drugi sustav ili antena, razine impedancije moraju se podudarati.

Drugim riječima, za sustav 50Ω izvor ili generator signala moraju imati izvornu impedansu od 50Ω, dalekovod mora biti 50Ω, a isto tako i opterećenje.

Do problema dolazi kada se snaga prenese u dalekovod ili dovodnik i krene prema opterećenju. Ako postoji neusklađenost, tj. Impedancija opterećenja ne odgovara onoj dalekovoda, tada nije moguće svu snagu prenijeti.

Kako snaga ne može nestati, snaga koja se ne prenosi u teret mora nekamo otići i tamo se vraća duž dalekovoda natrag prema izvoru.

Kad se to dogodi, naponi i struje naprijed i reflektiranih valova u dovodu dodaju ili oduzimaju u različitim točkama duž dovodnika prema fazama. Na ovaj način postavljaju se stojeći valovi.

Način na koji se učinak može prikazati dužinom užeta. Ako je jedan kraj ostavljen slobodan, a drugi pomaknut prema dolje, može se vidjeti kretanje vala prema užetu. Međutim, ako je fiksiran jedan kraj, postavlja se kretanje stojećeg vala i mogu se vidjeti točke minimalne i maksimalne vibracije.

Kada je otpor opterećenja niži od napona napona napajanja i trenutnih veličina. Ovdje je ukupna struja u točki opterećenja veća od snage savršeno usklađene linije, dok je napon manji.

Vrijednosti struje i napona uz dovodnik variraju duž dovodnika. Za male vrijednosti reflektirane snage valni oblik je gotovo sinusoidan, ali za veće vrijednosti postaje više poput sinusnog ispravljenog punog vala. Ovaj valni oblik sastoji se od napona i struje od napredne snage plus napona i struje iz reflektirane snage.

Na udaljenosti četvrtine valne duljine od opterećenja kombinirani naponi dostižu maksimalnu vrijednost dok je struja minimalna. Na udaljenosti pola valne duljine od opterećenja napon i struja su jednaki kao kod opterećenja.

Slična se situacija događa kada je otpor opterećenja veći od impedancije dovodnika, no ovaj put je ukupni napon pri opterećenju veći od vrijednosti savršeno usklađene linije. Napon doseže minimum na udaljenosti četvrtine valne duljine od opterećenja, a struja je maksimalna. Međutim, na udaljenosti pola valne duljine od opterećenja, napon i struja su jednaki kao kod opterećenja.

Kada je na kraju linije otvoren otvoreni krug, obrazac stojećeg vala dovodnika je sličan onome kratkog spoja, ali s obrnutim uzorcima napona i struje.

▲NAZAD▲

6) Što je reflektirana energija?
Kada odabrani val pogodi granicu poput one između dalekovoda bez gubitaka i opterećenja (vidi sliku 1. dolje), neka energija će se prenijeti na opterećenje, a neka će se odraziti. Koeficijent refleksije povezuje dolazni i odbijeni val kao:

Γ = V- / V + (jednadžba 1)

Gdje je V- reflektirani val, a V + dolazni val. VSWR se odnosi na veličinu koeficijenta refleksije napona (Γ) prema:

VSWR = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (jednadžba 2)

VSWR se može izravno izmjeriti SWR metrom. RF test instrument poput vektorskog mrežnog analizatora (VNA) može se koristiti za mjerenje koeficijenata refleksije ulaznog priključka (S11) i izlaznog priključka (S22). S11 i S22 su ekvivalentni Γ na ulaznom i izlaznom priključku, respektivno. VNA s matematičkim načinima također mogu izravno izračunati i prikazati rezultirajuću VSWR vrijednost.

Gubitak povratka na ulaznim i izlaznim portovima može se izračunati iz koeficijenta refleksije, S11 ili S22, kako slijedi:

RLIN = 20log10 | S11 | dB (jednadžba 3)

ROLOUT = 20log10 | S22 | dB (jednadžba 4)

Koeficijent refleksije izračunava se iz karakteristične impedance dalekovoda i impedancije opterećenja kako slijedi:

Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (jednadžba 5)

Gdje je ZL impedancija opterećenja, a ZO karakteristična impedancija dalekovoda (slika 1).

VSWR se može izraziti i u ZL i ZO. Zamjenom jednadžbe 5 u jednadžbu 2, dobivamo:

VSWR = [1 + | (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) |] / [1 - | (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) |] = (ZL + ZO + | ZL - ZO |) / (ZL + ZO - | ZL - ZO |)

Za ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO

Stoga:

VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Jednadžba 6)
Za ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL

Stoga:

VSWR = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL ​​+ ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Jednadžba 7)

Gore smo napomenuli da je VSWR specifikacija navedena u omjeru u odnosu na 1, kao primjer 1.5: 1. Postoje dva posebna slučaja VSWR, ∞: 1 i 1: 1. Odnos beskonačnosti prema jednom nastaje kada je opterećenje otvorenog kruga. Omjer 1: 1 nastaje kada se opterećenje savršeno podudara s karakterističnom impedancijom dalekovoda.

VSWR se definira iz stajaćeg vala koji nastaje na samom dalekovodu:

VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Jednačina 8)

Tamo gdje je VMAX maksimalna amplituda, a VMIN je minimalna amplituda stajaćeg vala. S dva super nametnuta vala, maksimum se događa s konstruktivnim interferencijama između dolaznih i reflektiranih valova. Tako:

VMAX = V + + V- (jednadžba 9)

za maksimalne konstruktivne smetnje. Minimalna amplituda javlja se kod dekonstruktivnih smetnji ili:

VMIN = V + - V- (jednadžba 10)

Zamjena jednadžbi 9 i 10 u jednadžbi 8


VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V-) (jednadžba 11)

Supstituciju jednadžbe 1 u jednadžbu 11, dobivamo:

VSWR = V + (1 + | Γ |) / (V + (1 - | Γ |) = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (jednačina 12)

Jednadžba 12 je jednadžba 2 navedena na početku ovog članka.

▲NAZAD▲

4. VSWR kalkulator: Kako izračunati VSWR? 

Nepodudaranja impedancije rezultiraju stajaćim valovima duž dalekovoda, a SWR je definiran kao omjer parcijalne amplitude stajaćeg vala u antičvoru (maksimum) i amplitude u čvoru (minimum) duž linije.

Rezultirajući omjer obično se izražava kao omjer, npr. 2: 1, 5: 1 itd. Savršeno podudaranje je 1: 1 i potpuna neusklađenost, tj. Kratki ili otvoreni krug je ∞: 1.

U praksi postoji gubitak na bilo kojem napajanju ili dalekovodu. Za mjerenje VSWR-a, snaga naprijed i natrag se otkriva u toj točki sustava i to se pretvara u brojku za VSWR. 

Na taj se način VSWR mjeri u određenoj točki, a maksimume i minimume napona nije potrebno određivati ​​duž duljine vodova.

Naponsku komponentu stojećeg vala u jednolikoj dalekovodi sastoji se od prednjeg vala (s amplitudom Vf) koji je postavljen na reflektirani val (s amplitudom Vr). Refleksije nastaju kao rezultat diskontinuiteta, poput nesavršenosti u inače jednoličnom dalekovodu ili kada je dalekovod završen s nekom drugom karakterističnom impedancijom.

Ako ste zainteresirani za određivanje performansi antena, VSWR uvijek treba mjeriti na samim stezaljkama antene, a ne na izlazu odašiljača. Zbog omskih gubitaka u prijenosnom kablu stvorit će se iluzija da postoji bolji VSWR antene, ali to je samo zato što ti gubici prigušuju utjecaj naglog odraza na terminalima antene.

Budući da se antena obično nalazi na udaljenosti od odašiljača, potreban joj je napojni vod za prijenos snage između njih. Ako dovodni vod nema gubitaka i podudara se i s izlaznom impedansom odašiljača i s ulaznom impedansom antene, tada će se antena isporučiti maksimalna snaga. U tom će slučaju VSWR biti 1: 1, a napon i struja će biti konstantni tijekom cijele duljine dovodnog voda.

1) VSWR izračun

Povratni gubitak je mjera u dB omjera snage u upadnom valu i one u reflektiranom valu, a mi ga definiramo kao negativnu vrijednost.

Povratni gubitak = 10 dnevnika (Pr / Pi) = 20 zapisnika (Er / Ei)

Na primjer, ako opterećenje ima povratni gubitak -10 dB, tada se odražava 1/10 upadne snage. Što je veći povratni gubitak, to se manje energije zapravo gubi.

Također je od velikog interesa gubitak zbog neusklađenosti. Ovo je mjera za koliko je odabrana snaga oslabljena zbog refleksije. Daje se sljedećim odnosom:

Gubitak neusklađenosti = 10 dnevnika (1 -p2)

Na primjer, iz tablice # 1 antena s VSWR 2: 1 imala bi koeficijent refleksije 0.333, gubitak u neusklađenosti od -0.51 dB i povratni gubitak od -9.54 dB (11% vaše snage odašiljača odražava se natrag )

2) Besplatna VSWR tabela izračuna

Evo jednostavne VSWR tablice izračuna. 

Uvijek se sjetite da VSWR treba biti broj veći od 1.0
VSWR	Koeficijent refleksije (Γ)	Reflektirana snaga (%)	Gubitak napona	Reflektirana snaga (dB)	Povratni gubitak	Gubitak neusklađenosti (dB)
1	0.00	0.00	0	-Beskonačnost	Beskraj	0.00
1.15	0.070	0.5	7.0	-23.13	23.13	0.021
1.25	0.111	1.2	11.1	-19.08	19.08	0.054
1.5	0.200	4.0	20.0	-13.98	13.98	0.177
1.75	0.273	7.4	273.	-11.73	11.29	0.336
1.9	0.310	9.6	31.6	-10.16	10.16	0.440
2.0	0.333	11.1	33.3	-9.54	9.540	0.512
2.5	0.429	18.4	42.9	-7.36	7.360	0.881
3.0	0.500	25.0	50.0	-6.02	6.021	1.249
3.5	0.555	30.9	55.5	-5.11	5.105	1.603
4.0	0.600	36.0	60.0	-4.44	4.437	1.938
4.5	0.636	40.5	63.6	-3.93	3.926	2.255
5.0	0.666	44.4	66.6	-3.52	3.522	2.553
10	0.818	66.9	81.8	-1.74	1.743	4.807
20	0.905	81.9	90.5	-0.87	0.8693	7.413
100	0.980	96.1	98.0	-0.17	0.1737	14.066
...	...	...	...	...	...	...
∞	∞	100	100	∞	∞	∞
Dodatno očitanje: VSWR u anteni Omjer valnog stanja (VSWR) pokazatelj je razine neusklađenosti antene i dovodnog voda koji se na nju povezuje. Ovo je također poznato kao omjer stojnog vala (SWR). Raspon vrijednosti za VSWR je od 1 do ∞.  Vrijednost VSWR ispod 2 smatra se prikladnom za većinu primjena antena. Antena se može opisati kao da se dobro podudara. Dakle, kad netko kaže da je antena loše usklađena, vrlo često to znači da vrijednost VSWR premašuje 2 za frekvenciju od interesa.  Povratni gubitak je još jedna specifikacija od interesa i detaljnije je pokriven u odjeljku Teorija antena. Uobičajeno potrebna konverzija je između povratnog gubitka i VSWR-a, a neke su vrijednosti tablično prikazane u grafikonu, zajedno s grafikonom tih vrijednosti za brzu referencu.

Odakle ti izračuni? Pa, počnite s formulom za VSWR:

Ako obrnemo ovu formulu, možemo izračunati koeficijent refleksije (ili povratni gubitak, s11) iz VSWR:

Sada je ovaj koeficijent refleksije zapravo definiran u smislu napona. Zaista želimo znati koliko se snage odražava. To će biti proporcionalno kvadratu napona (V ^ 2). Stoga će reflektirana snaga u postocima biti:

Odbijenu snagu možemo pretvoriti u decibele jednostavno:

Napokon, snaga se odražava ili se predaje anteni. Količina isporučena anteni napisana je kao (), a jednostavno je (1- ^ 2). To je poznato kao gubitak neusklađenosti. Ovo je količina energije koja se gubi zbog neusklađenosti impedancije, a to možemo prilično lako izračunati:

I to je sve što moramo znati da bismo se kretali naprijed-natrag između VSWR-a, s11 / povratnog gubitka i gubitka neusklađenosti. Nadam se da ste se lijepo proveli kao i ja.

Tablica pretvorbe - dBm u dBW i W (vati)

U ovoj tablici predstavljamo kako vrijednost snage u dBm, dBW i Watt (W) odgovara jedna drugoj.

Snaga (dBm)	Snaga (dBW)	Snaga ((W) watt)
100	70	10 MW
90	60	1 MW
80	50	100 KW
70	40	10 KW
60	30	1 KW
50	20	100 W
40	10	10 W
30	0	1 W
20	-10	100 mW
10	-20	10 mW
0	-30	1 mW
-10	-40	100 μW
-20	-50	10 μW
-30	-60	1 μW
-40	-70	100 nW
-50	-80	10 nW
-60	-90	1 nW
-70	-100	100 pW
-80	-110	10 pW
-90	-120	1 pW
-100	-130	0.1 pW
-∞	-∞	0 W
gdje su: dBm = decibel-milivat dBW = decibel-vati MW = megavat KW = kilovat W = vat mW = milivat μW = mikrovat nW = nanovat pW = pikovat

▲NAZAD▲

3) VSWR formula

Ovaj program je program za izračunavanje omjera valnog napona (VSWR).

Pri postavljanju antene i odašiljača važno je izbjeći neusklađivanje impedancije bilo gdje u sustavu. Svako neusklađivanje znači da se neki dio izlaznog vala reflektira natrag prema predajniku i sustav postaje neučinkovit. Do nepodudarnosti može doći na sučeljima između različitih uređaja, npr. Odašiljača, kabela i antene. Antene imaju impedansu, koja je obično 50 ohma (ako je antena ispravnih dimenzija). Kad se dogodi refleksija, u kablu se stvaraju stojeći valovi.

VSWR formula i koeficijent refleksije:

Jednačina 1	Koeficijent refleksije Γ definiran je kao	Jednačina 2	VSWR ili omjer stojnog napona napona
Formula		Formula
Gama	ZL = Vrijednost u omu opterećenja (obično antena) Zo = Karakteristična impedancija dalekovoda u ohmima	Sigma	S obzirom da će se ρ razlikovati od 0 do 1, izračunate vrijednosti za VSWR bit će od 1 do beskonačnosti.
Izračunate vrijednosti	između -1 ≦ Γ ≦ 1.	Izračunate vrijednosti	1 ili omjer 1: 1.
Kada je vrijednost "-1".	Znači da se događa 100% odraz i da se snaga ne prenosi na teret. Odbijeni val je 180 stupnjeva izvan faze (obrnuto) s incidentnim valom.	S otvorenim krugom	Ovo je stanje otvorenog kruga bez priključene antene. To znači da je ZL beskonačan i pojmovi Zo nestat će u jednačini 1, ostavljajući Γ = 1 (100% odraz) i ρ = ​​1. Ne prenosi se vlast i VSWR će biti beskonačan.
Kada je vrijednost "1".	Znači da se događa 100% odraz i da se snaga ne prenosi na teret. Reflektirani val je u fazi s upadnim valom.	Kratkim spojem	Zamislite da kraj kabela ima kratki spoj. To znači da je ZL 0 i da će jednačina 1 izračunati Γ = -1 i ρ = ​​1. Ne prenosi se snaga i VSWR je beskonačan.
Kada je vrijednost "0".	Znači da se ne odražava i sva snaga se prenosi na teret. (IDEALAN)	Sa pravilno usklađenom antenom.	Kada se spoji ispravno usklađena antena, tada se sva energija prenosi na antenu i pretvara u zračenje. ZL je 50 ohma, a jednačina 1 izračunat će Γ na nulu. Tako će VSWR biti točno 1.
N / A	N / A	S nepravilno usklađenom antenom.	Kada je spojena nepravilno usklađena antena, impedancija više neće biti 50 ohma i pojavljuje se neusklađenost impedancije, a dio energije se odbija nazad. Količina odražene energije ovisi o razini neusklađenosti, pa će VSWR biti vrijednost iznad 1.
Kada se koristi kabel pogrešne karakteristične impedancije Kabel / prijenosni vod koji se koristi za povezivanje antene s odašiljačem trebat će biti ispravne karakteristične impedancije Zo.  Koaksijalni kabeli obično imaju 50 ohma (75 ohma za televizore i satelite) i njihove će vrijednosti biti ispisane na samim kabelima.  Količina reflektirane energije ovisi o razini neusklađenosti, pa će VSWR biti vrijednost iznad 1.

Recenzija:

Što su stojeći valovi? Na kraj dalekovoda priključen je teret i signal teče duž njega i ulazi u teret. Ako se impedancija opterećenja ne podudara s impedansom dalekovoda, tada se dio putujućeg vala odbija natrag prema izvoru.

Kad se dogodi refleksija, oni se kreću natrag niz dalekovod i kombiniraju sa upadnim valovima kako bi proizveli stojeće valove. Važno je napomenuti da rezultirajući val djeluje nepomično kao da se ne širi poput normalnog vala i ne prenosi energiju prema opterećenju. Val ima područja maksimalne i minimalne amplitude koja se nazivaju anti-čvorovi i čvorovi.

Kod spajanja antene, ako se proizvodi VSWR od 1.5, tada je energetska učinkovitost 96%. Kada se proizvede VSWR od 3.0, tada je energetska učinkovitost 75%. U stvarnoj uporabi, ne preporučuje se prekoračenje VSWR od 3.

▲NAZAD▲

5. Kako izmjeriti omjer stojećih valova - Objašnjenje Wikipedije
Mnogo različitih metoda može se koristiti za mjerenje omjera stojnih valova. Najintuitivnija metoda koristi prorezan vod koji je dio dalekovoda s otvorenim prorezom koji omogućava sondi da otkrije stvarni napon u raznim točkama duž linije. 

Tako se maksimalne i minimalne vrijednosti mogu izravno usporediti. Ova se metoda koristi na VHF i višim frekvencijama. Na nižim frekvencijama takvi su redovi nepraktično dugi. Usmjerene spojnice mogu se koristiti na VF frekvencijama mikrovalne pećnice. 

Neki su dugi i do četvrtine vala ili više, što ograničava njihovu upotrebu na više frekvencije. Druge vrste usmjerenih spojnica uzorkuju struju i napon u jednoj točki prijenosne staze i matematički ih kombiniraju na takav način da predstavljaju snagu koja teče u jednom smjeru.

Uobičajeni tip SWR / mjerača snage koji se koristi u amaterskom radu može sadržavati dvosmjernu spojnicu. Ostale vrste koriste jednu spojnicu koja se može zakrenuti za 180 stupnjeva za uzorkovanje snage koja teče u bilo kojem smjeru. Jednosmjerne spojnice ovog tipa dostupne su za mnoga frekvencijska područja i razine snage te s odgovarajućim vrijednostima spajanja za korišteni analogni mjerač.

Usmjereni vatmetar koji koristi rotirani element usmjerene sprege

Snaga naprijed i odraz koja se mjeri usmjerenim spojnicama može se koristiti za izračunavanje SWR-a. Proračuni se mogu izvršiti matematički u analognom ili digitalnom obliku ili uporabom grafičkih metoda ugrađenih u mjerač kao dodatnu ljestvicu ili očitavanjem s točke prijelaza između dviju igala na istom mjeraču.

Gore navedeni mjerni instrumenti mogu se koristiti "u liniji", tj. Puna snaga odašiljača može proći kroz mjerni uređaj tako da omogućuje kontinuirano praćenje SWR-a. Ostali instrumenti, poput mrežnih analizatora, usmjernih spojnica male snage i antenskih mostova, koriste malu snagu za mjerenje i moraju biti povezani umjesto odašiljača. Mostovni krugovi mogu se koristiti za izravno mjerenje stvarnih i zamišljenih dijelova impedancije opterećenja i za korištenje tih vrijednosti za dobivanje SWR-a. Ove metode mogu pružiti više informacija nego samo SWR ili prosljeđivanje i reflektirana snaga. [11] Samostalni antenski analizatori koriste se raznim mjernim metodama i mogu prikazati SWR i druge parametre ucrtane u odnosu na frekvenciju. Korištenjem usmjerenih spojnica i mosta u kombinaciji moguće je napraviti linijski instrument koji čita izravno u složenoj impedanciji ili u SWR-u. [12] Dostupni su i samostalni antenski analizatori koji mjere višestruke parametre.

▲NAZAD▲

6. Često postavljajte pitanja

1) Što uzrokuje visoki VSWR?

Ako je VSWR previsok, potencijalno bi se moglo previše energije odbiti natrag u pojačalo snage, uzrokujući oštećenje unutarnjeg kruga. U idealnom sustavu postojao bi VSWR 1: 1. Uzroci visoke VSWR ocjene mogu biti uporaba nepropisnog tereta ili nešto nepoznato, poput oštećenog dalekovoda.

2) Kako smanjujete VSWR?

Jedna od tehnika za smanjenje reflektiranog signala s ulaza ili izlaza bilo kojeg uređaja je postavljanje atenuatora prije ili poslije uređaja. Prigušivač smanjuje odbijeni signal dva puta veću vrijednost prigušenja, dok odašiljani signal prima nominalnu vrijednost prigušenja. (Savjeti: Da biste istakli koliko su VSWR i RL važni za vašu mrežu, razmislite o smanjenju performansi s VSWR za 1.3: 1 na 1.5: 1 - ovo je promjena u povratnom gubitku od 16 dB do 13 dB).

3) Je li povratni gubitak S11?

U praksi je najčešće navedeni parametar u odnosu na antene S11. S11 predstavlja koliko se snage reflektira od antene, pa je stoga poznat kao koeficijent refleksije (ponekad zapisan kao gama: ili povratni gubitak. ... Ova prihvaćena snaga ili se zrači ili apsorbira kao gubici u anteni.

4) Zašto se mjeri VSWR?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), mjera je učinkovitosti snage radiofrekvencije koja se prenosi iz izvora napajanja, kroz dalekovod, u opterećenje (na primjer, iz pojačala snage kroz dalekovod do antene) . U idealnom sustavu prenosi se 100% energije.

5) Kako popraviti visoki VSWR?

Ako je vaša antena postavljena dolje na vozilu, poput branika ili iza kabine pikapa, signal se može odbiti natrag do antene, što uzrokuje visoki SWR. Da biste to ublažili, držite najmanje 12 cm antene iznad linije krova i postavite antenu što je više moguće na vozilo.

6) Što je dobro čitanje VSWR-a?
Najbolje moguće očitanje je 1.01: 1 (povrat od 46 dB), ali obično je prihvatljivo očitanje ispod 1.5: 1. Izvan savršenog svijeta u većini slučajeva primjećuje se 1.2: 1 (20.8 dB povratnog gubitka). Da biste osigurali točno očitanje, najbolje je spojiti mjerač na dnu antene.

7) Je li 1.5 SWR dobar?
Da je! Idealan raspon je SWR 1.0-1.5. Ima prostora za poboljšanje kada je raspon SWR 1.5 - 1.9, ali SWR u ovom rasponu i dalje treba pružiti odgovarajuće performanse. Povremeno je zbog instalacija ili varijabli vozila nemoguće dobiti SWR niži od ovog.

8) Kako mogu provjeriti svoj SWR bez mjerača?
Evo koraka za podešavanje CB radija bez SWR mjerača:
1) Pronađite područje s ograničenim smetnjama.
2) Provjerite imate li dodatni radio.
3) Podesite oba radija na isti kanal.
4) Govorite u jedan radio, a slušajte kroz drugi.
5) Odmaknite jedan radio i zabilježite kad je zvuk čist.
6) Podesite antenu prema potrebi.

9) Moraju li biti podešene sve CB antene?
Iako za upravljanje vašim CB sustavom nije potrebno podešavanje antene, postoji niz važnih razloga zbog kojih biste uvijek trebali podesiti antenu: poboljšane performanse - pravilno podešena antena UVIJEK će raditi učinkovitije od nenamještene antene.

10) Zašto se moj SWR povećava kad pričam?

Jedan od najčešćih uzroka visokog očitanja SWR-a je pogrešno spajanje SWR mjerača na radio i antenu. Ako se prilože pogrešno, očitanja će se prijaviti kao izuzetno visoka, čak i ako je sve instalirano savršeno. Molimo pogledajte ovaj članak kako biste osigurali da je SWR mjerač pravilno instaliran.

7. Najbolje besplatno na mreži VSWR kalkulator 2021. godine

https://www.microwaves101.com/calculators/872-vswr-calculator
http://rfcalculator.mobi/vswr-forward-reverse-power.html
https://www.everythingrf.com/rf-calculators/vswr-calculator
https://www.pasternack.com/t-calculator-vswr.aspx
https://www.antenna-theory.com/definitions/vswr-calculator.php
http://www.flexautomotive.net/flexcalc/VSWR2/VSWR.aspx
https://www.allaboutcircuits.com/tools/vswr-return-loss-calculator/
http://www.csgnetwork.com/vswrlosscalc.html
https://www.ahsystems.com/EMC-formulas-equations/VSWR.php
http://cgi.www.telestrian.co.uk/cgi-bin/www.telestrian.co.uk/vswr.pl
https://www.changpuak.ch/electronics/calc_14.php
https://chemandy.com/calculators/return-loss-and-mismatch-calculator.htm
https://www.atmmicrowave.com/calculator/vswr-calculator/
http://www.emtalk.com/vswr.php

▲NAZAD▲

Dijeljenje je brigu!

Ostavite poruku 

Lista Poruka