Dodaj Favorite Nastavi domačo stran
položaj:Domov >> Novice

izdelki kategorija

izdelki Oznake

Fmuser strani

Kaj je VSWR in kako izmeriti VSWR?

Date:2021/3/12 14:00:43 Hits:


"VSWR v teoriji anten pomeni napetostno razmerje stojnih valov, znano tudi kot razmerje stoječih valov (SWR). VSWR je merjenje nivoja stoječega vala na napajalni liniji. RF inženirji vedo, da je zelo pomembno vprašanje pri proučevanju napajalnih / prenosnih vodov je Stoječi val, stoječi val predstavlja moč, ki je obremenitev ne sprejme in jo odbije nazaj vzdolž daljnovoda ali napajalnika, medtem ko je razmerje stoječih valov funkcija koeficienta odboja, ki opisuje moč, ki jo odbija antena. --- - FMUSER "


OBVESTILO: Čeprav so stoječi valovi in ​​VSWR zelo pomembni, pogosto teorija in izračuni VSWR lahko prikrijejo pogled na to, kaj se dejansko dogaja. Na srečo je mogoče pridobiti dober pogled na temo, ne da bi se preveč globoko poglobili v teorijo VSWR.



Delitev je skrb!


vsebina

1. Kaj je VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)?

2. Kaj je SWR (osnova stoječih valov)?

3. Pomembni kazalniki parametrov SWR

4. VSWR Kalkulator: Kako izračunati VSWR?

5. Kako izmeriti razmerje stoječih valov

6. Pogosto postavljajte vprašanja

7. Top 10 Best Free Online VSWR kalkulator



1. Kaj je VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)


1) Definicija VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

Napetostno razmerje stoječih valov (VSWR) je opredeljeno kot razmerje med oddano in odbiti napetost stoječih valov v a radijske frekvence (RF) električni prenosni sistem. Včasih se VSWR izgovarja tudi kot "viswar". VSWR je merilo, kako učinkovito se RF moč prenaša iz vira energije, po daljnovodu v obremenitev. Pogost primer je a ojačevalnik priključen na anteno prek a daljnovod. VSWR se uporablja kot merilo učinkovitosti za vse, kar prenaša RF, vključno z daljnovodi, električnimi kabli in celo signalom v zraku. 


Zaradi neusklajenosti impedance nastanejo stoječi valovi vzdolž daljnovoda, SWR pa je definiran kot razmerje med amplitudo delnega stoječega vala pri antinod (največ) do amplitude na vozlišču (najmanj) vzdolž črte.



Opredelitev VSWR daje osnovo za vse izračuni in formule.

Razmerje napetosti stoječega vala VSWR je opredeljeno kot razmerje med največjo in najmanjšo napetostjo na liniji brez izgub.


Nastalo razmerje je običajno izraženo kot razmerje, npr. 2: 1, 5: 1 itd. Popolno ujemanje je 1: 1 in popolna neusklajenost, tj. Kratek ali odprt stik je ∞: 1.


V praksi pride do izgube na katerem koli napajalnem ali daljnovodu. Za merjenje VSWR se na tej točki sistema zazna naprej in nazaj moč, ki se pretvori v vrednost za VSWR. 


Na ta način se VSWR izmeri na določeni točki in maksimuma in minimuma napetosti ni treba določiti po dolžini daljice.


Preberite tudi: Kakšna je razlika med AM in FM?


Na hitro si oglejmo video o VSWR! (Vir: RF elementi sro)





2) Glavne funkcije VSWR

Ta slika v opisu opisuje, kako dobro je impedanca antene usklajena z radijsko ali prenosno linijo, na katero je priključena. V povezani liniji lahko neusklajenost impedance povzroči odboj, kar se sliši - val, ki se odbije nazaj in gre v napačno smer. Rezultat nasprotnih valov je stoječi val. To zmanjša moč, ki jo antena prejme in jo lahko uporabi za oddajanje. Lahko celo izgori a oddajnik


VSWR se pogosto uporabljajo v različnih aplikacijah, kot je VSWR v antena, VSWR v telecom, VSWR v mikrovalovni pečici, VSWR v RF itd. Tu je nekaj glavnih aplikacij z razlago:


Aplikacije VSWR Glavne funkcije VSWR 
Oddajna antena
Razmerje napetosti stoječega vala (VSWR) je pokazatelj velikosti neusklajenosti med antena in dovodni vod, ki se nanj povezuje. To je znano tudi kot razmerje stoječih valov (SWR). Območje vrednosti za VSWR je od 1 do ∞. Vrednost VSWR pod 2 velja za primerno za večino aplikacij antene. Anteno lahko opišemo kot "dobro ujemanje". Ko torej nekdo reče, da je antena slabo usklajena, zelo pogosto to pomeni, da vrednost VSWR presega 2 za zanimivo frekvenco.
telekomunikacije V telekomunikacijah je razmerje stoječih valov (SWR) razmerje med amplitudo delnega stoječega vala na antinodi (največja) in amplitudo na sosednjem vozlišču (najmanj) v električnem daljnovodu. 
mikrovalovna
Skupna merila učinkovitosti, povezana z mikrovalovnimi daljnovodi in vezji, so VSWR, odbojni koeficient in vrnitev izgubo, pa tudi koeficient prenosa in izgubo pri vstavljanju. Vsi so lahko izraženi z uporabo parametrov razprševanja, ki se bolj pogosto imenujejo S-parametri.
RF Napetostno razmerje stoječih valov (VSWR) je definirano kot razmerje med oddano in odbiti napetost stoječih valov v radiofrekvenčnem (RF) električnem prenosu sistem. To je merilo, kako učinkovito se radiofrekvenčna moč prenaša iz vira energije, po daljnovodu v breme

Preberite tudi:Kako sami izmeriti SWR na radiu AM?

Tu je osnovni poenostavljeni RF seznam znanja, ki ga je ponudil FMUSER-jev tehnik Jimmy. VSWR lahko popolnoma razumete s pomočjo te vsebine: 


Kako izraziti VSWR z napetostjo?
Po definiciji je VSWR razmerje med najvišjo napetostjo (največja amplituda stoječega vala) in najnižjo napetostjo (najmanjša amplituda stoječega vala) kjer koli med virom in obremenitvijo.

VSWR = | V (največ) | / | V (min) |

V (max) = največja amplituda stoječega vala
V (min) = najmanjša amplituda stoječega vala


Kako izraziti VSWR z uporabo impedance?
Po definiciji je VSWR razmerje med impedanco obremenitve in impedanco vira.

VSWR = ZL / Zo

ZL = impedanca obremenitve
Zo = impedanca vira

Kakšna je idealna vrednost VSWR?
Vrednost idealnega VSWR je 1: 1 ali na kratko izražena kot 1. V tem primeru je odbojna moč od bremena do vira enaka nič.

Kako izraziti VSWR z uporabo refleksije in naprej?
Po definiciji je VSWR enako

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

kjer je:

Pr = Odsevana moč
Pf = naprej moč


Preberite tudi: Kako narediti svojo FM radijsko anteno | Osnove in vaje o domačih FM antenah

3) Zakaj bi moral skrbeti za VSWR? 

Vrednost VSWR predstavlja moč, ki se odraža od obremenitve do vira. Pogosto se uporablja za opis, koliko energije se izgubi od vira (običajno visokofrekvenčnega ojačevalnika) skozi daljnovod (običajno koaksialni kabel) do bremena (običajno antene).

To je slabo: vaš oddajnik izgori zaradi prevelike energije.

Tu je glavni razlog:

Vsa energija se odbije (na primer prek odprtine ali kratkega stika) na koncu črte, nato se nobena ne absorbira in na njej nastane popoln "stoječi val". To je slaba, nezaželena situacija. Dejansko, ko se moč, ki naj bi jo sevalo, vrne v oddajnik s polno močjo, tam običajno izgori elektroniko.

Težko je razumeti? Tu je primer, ki vam lahko pomaga:

Ocean valovod, ki potuje proti obali, nosi energijo proti plaži. Če steče na položno plažo, se vsa energija absorbira in valovi ne potujejo nazaj na morje. Če je namesto poševne plaže navpičen morski zid, se dohodni valovni trak popolnoma odbije, tako da se v steni ne absorbira energija. 




Vmešavanje med dohodnimi in odhajajočimi valovi v tem primeru ustvarja "stoječi val", ki sploh ni videti, da bi potoval; vrhovi ostanejo v enakih prostorskih legah in se samo dvigajo in spuščajo.

Isti pojav se zgodi na radijskem ali radarskem daljnovodu. V tem primeru želimo, da valovi na progi (tako napetosti kot toka) potujejo v eno smer in svojo energijo odložijo v želeno obremenitev, ki je v tem primeru lahko antena, kamor naj bi sevala. 


Če se vsa energija odbije (na primer prek odprtine ali kratkega stika) na koncu proge, se nobena ne absorbira in na njej nastane popoln "stoječi val". 


Za odbito valovanje ni potreben odprt ali kratek stik. Potrebno je le neskladje impedance med linijo in obremenitvijo. Če odsevni val ni tako močan kot naprej val, bo opazen nek vzorec "stoječega vala", vendar ničle ne bodo tako globoke in vrhovi ne bodo tako visoki kot za popoln odsev (ali popolno neusklajenost).


Preberite tudi: Zakaj potrebujemo razmerje stoječih valov (SWR)?


NAZAJ


2. Kaj je SWR (razmerje stoječih valov)?


1) Opredelitev razmerja stoječih valov (SWR)

Po Wikipediji je razmerje stoječih valov (SWR) opredeljeno kot:


'' Mera ujemanja impedance bremen z značilno impedanco daljnovoda ali valovoda v radiotehniki in telekomunikacijah. SWR je torej razmerje med oddajanimi in odbojnimi valovi ali razmerje med amplitudo stoječega vala na njegovi največji in amplitudo najmanj, SWR je običajno opredeljeno kot napetostno razmerje, imenovano VSWR. "


Visoka SWR kaže na slabo učinkovitost daljnovoda in odsevno energijo, kar lahko poškoduje oddajnik in zmanjša učinkovitost oddajnika. Ker se SWR običajno nanaša na napetostno razmerje, je običajno znano kot napetostno razmerje stojnih valov (VSWR).


2) Kako VSWR vpliva na delovanje oddajnega sistema? 

Obstaja več načinov, na katere VSWR vpliva na delovanje oddajnega sistema ali katerega koli sistema, ki lahko uporablja RF in usklajene impedance.

Čeprav se izraz VSWR običajno uporablja, lahko napetost in trenutni stoječi valovi povzročijo težave. Nekateri vplivi so podrobno opisani spodaj:

A. Ojačevalniki moči oddajnika se lahko poškodujejo:

Povečana raven napetosti in toka, ki se pojavi na dovodu kot posledica stoječih valov, lahko poškoduje izhodne tranzistorje oddajnika. Polprevodniške naprave so zelo zanesljive, če delujejo v določenih mejah, vendar napetost in trenutni stoječi valovi na dovajalniku lahko povzročijo katastrofalno škodo, če napravi delujejo zunaj njihovih meja.

B. PA zaščita zmanjša izhodno moč:  

Glede na resnično nevarnost visokih ravni SWR, ki povzročajo poškodbe ojačevalnika moči, mnogi oddajniki vključujejo zaščitno vezje, ki zmanjšuje izhod oddajnika, ko se SWR narašča. To pomeni, da bo zaradi slabega ujema med napajalnikom in anteno visok SWR, kar povzroči zmanjšanje izhoda in s tem znatno izgubo prenesene moči.

C. Visokonapetostni in trenutni nivoji lahko poškodujejo podajalnik:   

Možno je, da lahko visoka napetost in tok, ki sta posledica visokega razmerja stoječega vala, poškodujeta napajalnik. Čeprav bodo napajalniki v večini primerov delovali dobro v svojih mejah in bi bilo treba omogočiti podvojitev napetosti in toka, obstajajo nekatere okoliščine. Trenutne maksimume lahko povzročijo prekomerno lokalno segrevanje, kar bi lahko izkrivilo ali stopilo uporabljene plastike, za visoke napetosti pa je znano, da v nekaterih okoliščinah povzročajo streljanje.

D. Zamude zaradi odsevov lahko povzročijo popačenje:   

Ko se signal odkrije zaradi neusklajenosti, se odbije nazaj proti viru in se nato lahko spet odbije nazaj proti anteni. Uvede se zamuda, enaka dvakratnemu času prenosa signala vzdolž podajalnika. Če se podatki prenašajo, lahko to povzroči interferenco med simboli in v drugem primeru, ko se prenaša analogna televizija, je bila videti slika "duha".


Zanimivo je, da izguba nivoja signala, ki jo povzroča slab VSWR, niti približno ni tako velika, kot si nekateri predstavljajo. Kateri koli signal, ki ga odbija breme, se odbije nazaj na oddajnik in če ujemanje na oddajniku lahko omogoči, da se signal spet odbije nazaj do antene, so nastale izgube v bistvu tiste, ki jih vnese podajalnik. 


V učinkovitosti antene je treba izmeriti še druge pomembne bite: koeficient odboja, izgubo zaradi neusklajenosti in povratno izgubo. VSWR ni konec vsega v teoriji anten, vendar je pomemben.


Preberite tudi: Kaj je nizkoprepustni filter in kako zgraditi nizkoprepustni filter?

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Izraza VSWR in SWR pogosto vidimo v literaturi o stoječih valovih v RF sistemih in mnogi se sprašujejo o razliki.


● VSWR (razmerje napetosti stoječega vala):

Razmerje VSWR ali napetost stoječega vala velja posebej za napetostno stoječe valove, ki so nastavljeni na dovodu ali daljnovodu. Ker je napetost stoječih valov lažje zaznati in so v mnogih primerih napetosti pomembnejše v smislu okvare naprave, se pogosto uporablja izraz VSWR, zlasti na območjih RF načrtovanja.


● SWR (razmerje stoječih valov):

SWR pomeni razmerje stoječih valov. Lahko ga vidite kot matematični izraz neenakomernosti elektromagnetnega polja (EM polja) na daljnovodu, kot je koaksialni kabel. Običajno je SWR definiran kot razmerje med največjo radiofrekvenčno (RF) napetostjo in najmanjšo RF napetostjo vzdolž linije. Razmerje stoječih valov (SWR) ima tri značilnosti:


SWR ima naslednje funkcije:

● Opisuje napetost in trenutne stoječe valove, ki se pojavijo na progi. 

● To je splošni opis tako za trenutne kot napetostne stoječe valove. 

● To se pogosto uporablja skupaj z merilniki, ki se uporabljajo za zaznavanje razmerja stoječih valov. 

OBVESTILO: Tako tok kot napetost naraščata in padata za enak delež za določeno neskladje.


Visoka SWR kaže na slabo učinkovitost daljnovoda in odsevno energijo, kar lahko poškoduje oddajnik in zmanjša učinkovitost oddajnika. Ker se SWR običajno nanaša na napetostno razmerje, je običajno znano kot napetostno razmerje stojnih valov (VSWR).


● PSWR (razmerje stoječih valov):

Izraz razmerje stoječih valov, ki ga prav tako vidimo nekajkrat, je opredeljen kot le kvadrat VSWR. Vendar je to popolna zmota, saj sta prednja in odbojna moč konstantni (ob predpostavki, da ni napajalnih izgub) in moč ne narašča in pada na enak način kot napetost in trenutne valovne oblike, ki so seštevek tako naprej kot odsevnih elementov.


● ISWR (trenutno razmerje stoječih valov):

SWR lahko definiramo tudi kot razmerje največjega RF toka do najmanjšega RF toka na progi (trenutno razmerje stoječih valov ali ISWR). Za večino praktičnih namenov je ISWR enak VSWR.


Kot nekateri razumejo SWR in VSWR v njihovi osnovni obliki, je popolno razmerje 1: 1. SWR pomeni, da je vsa moč, ki jo oddajate na liniji, potisnjena iz antene. Če SWR ni 1: 1, potem oddajate več moči, kot je potrebno, in nekaj te moči se nato odbije nazaj po črti proti vašemu oddajniku in nato povzroči trk, zaradi česar signal ne bi bil tako čist in jasno.


Kakšna pa je razlika med VSWR in SWR? SWR (razmerje stoječih valov) je koncept, tj. Razmerje stojnih valov. VSWR je pravzaprav način merjenja z merjenjem napetosti za določitev SWR. SWR lahko izmerite tudi z merjenjem tokov ali celo moči (ISWR in PSWR). Toda v večini namenov, ko nekdo reče SWR, pomeni VSWR, so v skupnem pogovoru zamenljivi.


Zdi se vam, da razumete idejo, da je povezana z razmerjem med tem, koliko moči gre antena naprej v primerjavi s količino, ki se odbije nazaj, in da (v večini primerov) moč potisne v anteno. Izjave "dajete več moči, kot je potrebno" in "nato povzroči trk, zaradi česar signal ne bi bil tako čist", niso pravilne


VSWR proti odsevani moči


V primerih višjega SWR se del ali več moči preprosto odbije nazaj na oddajnik. To nima nič skupnega s čistim signalom in vse, kar je povezano z zaščito oddajnika pred izgorevanjem in SWR, je ne glede na količino moči, ki jo črpate. To preprosto pomeni, da pri frekvenci antenski sistem ni tako učinkovit kot radiator. Če poskušate oddajati s frekvenco, bi raje imeli, da ima vaša antena najnižji možni SWR (običajno manj kot 2: 1 ni tako slabo v spodnjih pasovih in 1.5: 1 je dobro v višjih pasovih) , vendar so lahko številne večpasovne antene na nekaterih pasovih v razmerju 10: 1 in morda boste ugotovili, da lahko delate sprejemljivo.


Preberite tudi: Kako odpraviti Hrup na AM in FM sprejemnik


4) VSWR in sistemska učinkovitost
V idealnem sistemu se 100% energije prenese iz stopnic moči na obremenitev. To zahteva natančno ujemanje med impedanco vira (značilna impedanca daljnovoda in vseh njegovih konektorjev) in impedanco obremenitve. AC napetost signala bo od konca do konca enaka, saj prehaja brez motenj.


VSWR v primerjavi z% odbite moči


V resničnem sistemu neustrezne impedance povzročijo, da se del moči odbije nazaj proti viru (kot odmev). Ti odsevi povzročajo konstruktivne in uničujoče motnje, ki vodijo do vrhov in dolin napetosti, ki se spreminjajo s časom in razdaljo vzdolž daljnovoda. VSWR kvantificira te variante napetosti, zato je druga pogosto uporabljena definicija za razmerje napetosti stoječega vala, da je razmerje med najvišjo napetostjo in najnižjo napetostjo na kateri koli točki daljnovoda.


Za idealen sistem se napetost ne spreminja. Zato je njegov VSWR 1.0 (ali več običajno izraženo kot razmerje 1: 1). Ko pride do odbojev, se napetosti spreminjajo in VSWR je večji, na primer 1.2 (ali 1.2: 1). Povečanje VSWR je povezano z zmanjšano učinkovitostjo prenosnega voda (in s tem celotne oddajne odpornosti).


Učinkovitost daljnovodov se poveča za:
1. Povečanje napetosti in faktorja moči
2. Povečanje napetosti in zmanjševanje faktorja moči
3. Vse manjša napetost in faktor moči
4. Zmanjševanje napetosti in povečanje faktorja moči

Obstajajo štiri količine, ki opisujejo učinkovitost prenosa moči z daljnovoda na breme ali anteno: VSWR, odbojni koeficient, izguba zaradi neusklajenosti in povratna izguba. 


Za zdaj, da dobimo občutek za njihov pomen, jih grafično prikažemo na naslednji sliki. Trije pogoji: 


● vodi, povezani z usklajeno obremenitvijo;
● Linije, priključene na kratko monopolno anteno, ki ni usklajena (vhodna impedanca antene je 20 - j80 ohmov v primerjavi z impedanco daljnovoda 50 ohmov);
● Linija je odprta na koncu, kamor bi morala biti priključena antena.




Zelena krivulja - Stoječi val na 50-ohmski liniji z usklajeno 50-ohmsko obremenitvijo na koncu

S svojimi parametri in številčno vrednostjo, kot sledi:

parametri  Numerična vrednost
Impedanca obremenitve
50 ohmov 
Koeficient refleksije

VSWR
1
Izguba zaradi neusklajenosti
0 dB
Povratna izguba
- ∞ dB

Obvestilo: [To je popolno; brez stoječega vala; vsa moč gre v anteno / obremenitev]


Modra krivulja - Stoječi val na 50-ohmski liniji v kratko monopolno anteno

S svojimi parametri in številčno vrednostjo, kot sledi:

parametri  Numerična vrednost
Impedanca obremenitve
20 - j80 ohmov
Koeficient refleksije 0.3805 - j0.7080
Absolutna vrednost koeficienta odseva
0.8038
VSWR
9.2
Izguba zaradi neusklajenosti
- 4.5 dB
Povratna izguba
-1.9 DB

Obvestilo: [To ni preveč dobro; moč obremenitve ali antene je nižja –4.5 dB od razpoložljive spodnje črte]


Rdeča krivulja - Stoječi val na liniji z odprtim krogom na levem koncu (antenski terminali)

S svojimi parametri in številčno vrednostjo, kot sledi:

parametri  Numerična vrednost
Impedanca obremenitve

Koeficient refleksije

VSWR

Izguba zaradi neusklajenosti
- 0 dB
Povratna izguba
0 dB

Obvestilo: [To je zelo slabo: nobena moč ni prenesena čez konec vrstice]


NAZAJ


3. Pomembni kazalniki parametrov SWR


1) Prenosne črte in JZV

Vsak vodnik, ki ima izmenični tok, je mogoče obravnavati kot daljnovod, na primer tiste nadzemne orjake, ki AC omrežje razdelijo po pokrajini. Vključitev vseh različnih oblik daljnovodov bi precej izpadla iz področja uporabe tega članka, zato bomo razpravo omejili na frekvence od približno 1 MHz do 1 GHz in na dve pogosti vrsti vodov: koaksialni (ali "koaksialni") in vzporedni vodnik (imenovan tudi odprta žica, okenska linija, lestev ali dvojni vod, kot jo bomo imenovali), kot je prikazano na sliki 1.



Pojasnilo: Koaksialni kabel (A) je sestavljen iz trdnega ali nasedlega osrednjega vodnika, obdanega z izolacijsko plastiko ali zračnim dielektrikom, in cevastega ščita, ki je bodisi trdna bodisi tkana žična pletenica. Plastični plašč obdaja ščit za zaščito vodnikov. Dvojni kabel (B) je sestavljen iz para vzporednih polnih ali nasedlih žic. Žice pritrdijo bodisi iz oblikovane plastike (okenski vod, dvojni kabel) bodisi s keramičnimi ali plastičnimi izolatorji (lestev).



Tok teče po površini vodnikov (glejte stransko vrstico na "Učinek kože") v nasprotnih smereh. Presenetljivo je, da RF energija, ki teče vzdolž črte, v resnici ne teče v vodnikih, kjer je tok. Potuje kot elektromagnetni (EM) val v prostoru med in okoli vodnikov. 


Slika 1 prikazuje, kje je polje v koaksijalnem in dvojnem kablu. Pri koaksialnem polju je polje popolnoma v dielektriku med središčnim vodnikom in ščitom. Pri dvojnih vodnikih pa je polje najmočnejše okoli in med vodniki, vendar brez okoliškega ščita, se nekaj polja razteza v prostor okoli črte.


Zato je koaksialnik tako priljubljen - ne dopušča, da bi signali znotraj komunicirali s signali in vodniki zunaj črte. Po drugi strani pa je treba dvojno vodilo držati daleč stran (dovolj je nekaj širin vrvi) od drugih dovodnih vodov in kakršne koli kovinske površine. Zakaj uporabljati dvojno svinec? Na splošno ima nižje izgube kot koaksialni, zato je boljša izbira, kadar je izguba signala pomemben dejavnik.



Vadnica za daljnovod za začetnike (vir: AT&T)



Kaj je učinek kože?
Nad približno 1 kHz izmenični tokovi tečejo v vse tanjši plasti vzdolž površine vodnikov. To je učinek kože. To se zgodi, ker vrtinčni tokovi znotraj vodnika ustvarjajo magnetna polja, ki potiskajo tok na zunanjo površino vodnika. Pri 1 MHz v bakru je večina toka omejena na zunanjih 0.1 mm vodnika, za 1 GHz pa se tok stisne v plast debeline nekaj µm.


Preberite tudi: Preprost in ugoden DIY - kako narediti FM oddajnik?

2) Koeficienti odseva in prenosa


Koeficient odboja je delež vpadnega signala, ki se odbije nazaj zaradi neusklajenosti. Koeficient odboja je izražen kot ρ ali Γ, vendar se lahko ti simboli uporabljajo tudi za prikaz VSWR. Je neposredno povezan z VSWR




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Slika To je delež signala, ki se odbije nazaj z impedanco obremenitve in je včasih izražen v odstotkih.


Za popolno ujemanje obremenitev ne odbije nobenega signala (tj. Popolnoma je absorbirana), zato je koeficient odboja nič. 


Pri odprtem ali kratkem stiku se celoten signal odbije nazaj, zato je odbojni koeficient v obeh primerih enak 1. Upoštevajte, da gre v tej razpravi le za velikost odbojnega koeficienta.  


Γ ima povezan fazni kot, ki razlikuje med kratkim stikom in odprtim vezjem, pa tudi med vsemi vmesnimi stanji. 


Na primer, odboj od odprtega tokokroga povzroči 0-stopinjski fazni kot med vpadnim in odsevnim valom, kar pomeni, da se odbiti signal doda v fazi z dohodnim signalom na mestu odprtega vezja; tj. amplituda stoječega vala je dvojna od amplitude prihajajočega vala. 


Nasprotno ima kratek stik fazni kot med vpadom in odsevnim signalom 180 stopinj, kar pomeni, da je odbiti signal v fazi nasproten dohodnemu signalu, zato se njihove amplitude odštejejo, kar ima za posledico nič. To je razvidno iz slik 1a in b.

Kadar je odbojni koeficient delež vpadnega signala, ki se odbije nazaj zaradi neskladja impedance v vezju ali daljnovodu, je oddajni koeficient delež vpadnega signala, ki se pojavi na izhodu. 


To je funkcija signala, ki se odraža, pa tudi interakcije notranjega vezja. Ima tudi ustrezno amplitudo in fazo.




3) Kaj je povratna izguba in izguba zaradi vstavljanja?

Povratna izguba je razmerje med stopnjo moči odbitega signala in stopnjo moči vhodnega signala, izraženo v decibelih (dB), tj.

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

Slika 2. Izguba pri vrnitvi in ​​izguba pri vstavljanju v vezje ali daljnovod brez izgub.

Na sliki 2 je na daljnovod uporabljen signal 0 dBm, Pi. Odsevna moč Pr je prikazana kot -10 dBm, povratna izguba pa 10 dB. Višja kot je vrednost, boljše je ujemanje, to je za popolno ujemanje povratna izguba v idealnem primeru ∞, povratna izguba od 35 do 45 dB pa se običajno šteje za dobro ujemanje. Podobno se pri odprtem vezju ali kratkem stiku vpadna moč odbije nazaj. Povratna izguba v teh primerih je 0 dB.

Izguba pri vstavljanju je razmerje med stopnjo moči oddanega signala in stopnjo moči vhodnega signala, izraženo v decibelih (dB), tj.

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

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

Sklicujoč se na sliko 2, Pr -10 dBm pomeni, da se odraža 10 odstotkov padajoče moči. Če je vezje ali daljnovod brez izgub, se odda 90 odstotkov vpadne moči. Izguba pri vstavljanju je torej približno 0.5 dB, kar ima za posledico oddano moč -0.5 dBm. Če bi prišlo do notranjih izgub, bi bila izguba pri vstavljanju večja.



NAZAJ

4) Kaj so S-parametri?


Slika. Prikaz parametra S dvovratnega mikrovalovnega vezja.

Z uporabo S-parametrov lahko RF vezje vezja v celoti označimo, ne da bi morali vedeti njegovo notranjo sestavo. Za te namene se vezje običajno imenuje "črna škatla". Notranje komponente so lahko aktivne (npr. Ojačevalniki) ali pasivne. Edina določba je, da so S-parametri določeni za vse frekvence in pogoje (npr. Temperaturo, pristranskost ojačevalnika) in da mora biti vezje linearno (tj. Njegova izhodna moč je sorazmerna z vhodom). Slika 3 je prikaz preprostega mikrovalovnega vezja z enim vhodom in enim izhodom (imenovani vrata). Vsako pristanišče ima signal dogodka (a) in odsev signala (b). S poznavanjem S-parametrov (tj. S11, S21, S12, S22) tega vezja lahko ugotovimo njegov učinek na kateri koli sistem, v katerem je nameščen.

S-parametri se določijo z merjenjem v nadzorovanih pogojih. Z uporabo posebnega dela preskusne opreme, imenovanega analizator omrežja, se v vrata 1 vnese signal (a1) s priključkom 2, zaključenim v sistemu z nadzorovano impedanco (običajno 50 ohmov). Analizator hkrati meri in beleži a1, b1 in b2 (a2 = 0). Nato se postopek obrne, tj. Z vhodom signala (a2) v vrata 2 analizator meri a2, b2 in b1 (a1 = 0). V svoji najpreprostejši obliki analizator omrežja meri samo amplitude teh signalov. To se imenuje skalarni analizator omrežja in zadostuje za določanje količin, kot so VSWR, RL in IL. Za popolno karakterizacijo vezja pa je potrebna tudi faza, ki zahteva uporabo vektorskega analizatorja omrežja. S-parametri so določeni z naslednjimi razmerji:

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

S11 in S22 sta koeficienta odboja vhodnega in izhodnega priključka vezja; medtem ko sta S21 in S12 koeficienta prenosa naprej in nazaj. RL je povezan z odbojnimi koeficienti glede na razmerja

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

IL je povezan s koeficienti prenosa vezij glede na razmerja

ILod vrat 1 do vrat 2 (dB) = -20 log10 | S21 | in ILod vrat 2 do vrat 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Ta prikaz se lahko razširi na mikrovalovna vezja z poljubnim številom vrat. Število S-parametrov se poveča za kvadrat števila vrat, zato se matematika bolj vključi, vendar je obvladljiva z uporabo matrične algebre.


5) Kaj je ujemanje impedance?

Impedanca je nasprotovanje električne energije, ko se odmika od svojega vira.  


Sinhronizacija obremenitve in impedance vira bo odpravila učinek, ki vodi do največjega prenosa moči. 


To je znano kot izrek o največjem prenosu moči: izrek o prenosu največje moči je ključnega pomena pri sklopih radiofrekvenčnega prenosa, zlasti pri postavitvi RF anten.



Ujemanje impedance je ključnega pomena za učinkovito delovanje RF nastavitev, kjer želite optimalno premikati napetost in moč. Pri zasnovi RF bo ujemanje impedance vira in obremenitve povečalo prenos RF moči. Antene bodo prejele največji ali optimalni prenos moči, če bo njihova impedanca usklajena z izhodno impedanco prenosnega vira.

Impedanca 50 Ohm je standard za načrtovanje večine RF sistemov in komponent. Tipična impedanca 50 ohmov ima koaksialni kabel, ki podpira povezljivost v številnih RF aplikacijah. RF raziskave, opravljene v dvajsetih letih 1920. stoletja, so pokazale, da bi bila optimalna impedanca za prenos RF signalov med 30 in 60 Ohmi, odvisno od napetosti in prenosa moči. Sorazmerno standardizirana impedanca omogoča ujemanje kablov in komponent, kot so antene WiFi ali Bluetooth, PCB in dušilci zvoka. Številne vrste ključnih anten imajo impedanco 50 ohmov, vključno z ZigBee GSM GPS in LoRa

Koeficient odseva - Wikipedia

Koeficient refleksije - Vir: Wikipedia


Neusklajenost impedance vodi do napetostnih in tokovnih odbojev, pri nastavitvah RF pa to pomeni, da se bo moč signala odbila nazaj do svojega izvora, delež pa bo odvisen od stopnje neusklajenosti. To je mogoče opredeliti z uporabo razmerja napetosti stoječega vala (VSWR), ki je merilo učinkovitosti prenosa RF moči iz njenega vira v obremenitev, kot je antena.

Neusklajevanje med impedancami vira in obremenitve, na primer anteno 75 Ohm in koaksijalnim kablom 50 Ohm, je mogoče premagati z uporabo različnih naprav za ujemanje impedance, kot so serijski upori, transformatorji, površinsko nameščene blazinice za ujemanje impedance ali antenski sprejemniki.

V elektroniki ujemanje impedance vključuje ustvarjanje ali spreminjanje vezja ali elektronske aplikacije ali komponente, nastavljene tako, da se impedanca električne obremenitve ujema z impedanco napajalnega ali pogonskega vira. Vezje je zasnovano ali usmerjeno tako, da so impedance enake.




Ko gledamo sisteme, ki vključujejo daljnovode, je treba razumeti, da imajo vsi viri, daljnovodi / dovajalci in obremenitve značilno impedanco. 50Ω je zelo pogost standard za RF aplikacije, čeprav so v nekaterih sistemih občasno opazne tudi druge impedance.


Da bi dosegli največji prenos moči od vira do daljnovoda ali daljnovoda do bremena, naj bo to upor, vhod v drug sistem ali antena, se morajo ravni impedance ujemati.

Z drugimi besedami, za sistem 50Ω mora imeti vir ali generator signala impedance 50Ω, daljnovod mora biti 50Ω in tako mora biti tudi obremenitev.



Težave nastanejo, ko se moč prenese v daljnovod ali napajalnik in potuje proti bremenu. Če pride do neskladja, tj. Obremenitev, ki se ne ujema z napetostjo daljnovoda, potem ni mogoče prenesti vse moči.


Ker moč ne more izginiti, mora moč, ki se ne prenese v tovor, nekam preiti in tam popeljati nazaj po daljnovodu nazaj proti viru.



Ko se to zgodi, napetosti in tokovi naprej in odsevanih valov v podajalniku dodajajo ali odštevajo na različnih točkah vzdolž podajalnika glede na faze. Na ta način so postavljeni stoječi valovi.


Način delovanja se lahko pokaže z dolžino vrvi. Če pustimo en konec prosti, drugi pa pomaknjen navzdol, je gibanje valov videti, da se premika navzdol po vrvi. Če pa je en konec pritrjen, se vzpostavi gibanje stoječega vala in vidijo se točke najmanjše in največje vibracije.


Ko je odpornost na obremenitev nižja od napetosti podajalne impedance in trenutnih velikosti. Tu je skupni tok v točki obremenitve večji od moči popolnoma usklajene črte, medtem ko je napetost manjša.



Vrednosti toka in napetosti vzdolž podajalnika sta različni vzdolž dovajalnika. Za majhne vrednosti odbite moči je valovni oblik skoraj sinusoiden, pri večjih vrednostih pa je bolj podoben sinusnemu valu, ki je usmerjen s polnim valom. Ta valovna oblika je sestavljena iz napetosti in toka prednje moči plus napetosti in toka iz odbite moči.



Na razdalji četrtine valovne dolžine od obremenitve kombinirane napetosti dosežejo največjo vrednost, medtem ko je tok najmanj. Na razdalji, ki je pol valovne dolžine od bremena, sta napetost in tok enaka kot pri obremenitvi.

Podobna situacija se zgodi, ko je upornost obremenitve večja od impedance podajalnika, vendar je tokrat skupna napetost obremenitve višja od vrednosti popolnoma usklajene črte. Napetost doseže najmanj na razdalji četrtino valovne dolžine od bremena, tok pa je največ. Toda na razdalji pol valovne dolžine od obremenitve sta napetost in tok enaka kot pri obremenitvi.



Ko je na koncu črte odprt tokokrog, je vzorec stoječega vala dovajalnika podoben vzorcu kratkega stika, vendar je z napetostnimi in tokovnimi vzorci obrnjen.



NAZAJ


6) Kaj je odsevna energija?
Ko oddani val doseže mejo, kot je tista med daljnovodom brez izgub in obremenitvijo (glej sliko 1. spodaj), se nekaj energije prenese na obremenitev, nekaj pa jo bo odsevalo. Koeficient odboja povezuje prihajajoče in odbite valove kot:

Γ = V- / V + (enačba 1)

Kjer je V- odbojni val in V + prihajajoči val. VSWR je povezan z velikostjo koeficienta odbojnosti napetosti (Γ) glede na:

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


Slika 1. Vezje daljnovoda, ki prikazuje mejo neusklajenosti impedance med daljnovodom in obremenitvijo. Odsevi se pojavijo na meji, ki jo označuje Γ. Vpadni val je V +, odsevni val pa V-.


VSWR je mogoče izmeriti neposredno z merilnikom SWR. RF merilni instrument, kot je vektorski mrežni analizator (VNA), se lahko uporablja za merjenje koeficientov odbojnosti vhodnega priključka (S11) in izhodnih vrat (S22). S11 in S22 sta enakovredna Γ na vhodnem in izhodnem pristanišču. VNA z matematičnimi načini lahko tudi neposredno izračunajo in prikažejo rezultat VSWR.


Izguba povratka na vhodnih in izhodnih vratih se lahko izračuna iz koeficienta odbojnosti, S11 ali S22, kot sledi:


RLIN = 20log10 | S11 | dB (enačba 3)

RLOUT = 20log10 | S22 | dB (enačba 4)


Koeficient odboja se izračuna iz značilne impedance daljnovoda in impedance obremenitve, kot sledi:


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


Kjer je ZL impedanca obremenitve, ZO pa značilna impedanca daljnovoda (slika 1).


VSWR se lahko izrazi tudi z ZL in ZO. Če enačbo 5 zamenjamo z enačbo 2, dobimo:


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


Zato:


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


Zato:


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


Zgoraj smo zapisali, da je VSWR specifikacija, podana v razmerju v razmerju do 1, kot primer 1.5: 1. Obstajata dva posebna primera VSWR, ∞: 1 in 1: 1. Ko je obremenitev odprtega tokokroga, pride do razmerja neskončnosti in ena. Razmerje 1: 1 nastane, ko se obremenitev popolnoma ujema z značilno impedanco daljnovoda.


VSWR je opredeljen iz stoječega vala, ki nastane na samem daljnovodu:


VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Enačba 8)

Kjer je VMAX največja amplituda in VMIN najmanjša amplituda stoječega vala. Pri dveh super vsiljenih valovih se največ doseže s konstruktivnimi motnjami med dohodnimi in odsevanimi valovi. Tako:


VMAX = V + + V- (enačba 9)


za maksimalno konstruktivno motnjo. Najmanjša amplituda se pojavi pri dekonstruktivnih motnjah ali:

VMIN = V + - V- (enačba 10)


Nadomestitev enačb 9 in 10 v enačbi donosi 8


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

Nadomestitev enačbe 1 v enačbo 11 dobimo:


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


Enačba 12 je enačba 2, navedena na začetku tega članka.


NAZAJ


4. VSWR Kalkulator: Kako izračunati VSWR? 


Napetostno komponento stoječega vala v enakomernem daljnovodu sestavljajo prednji val (z amplitudo Vf), nameščen na odbiti val (z amplitudo Vr). Odsevi se pojavijo kot posledica diskontinuitet, na primer zaradi nepopolnosti v sicer enakomernem daljnovodu ali ko je daljnovod zaključen z drugačno značilno impedanco.


Če vas zanima določanje zmogljivosti anten, je treba VSWR vedno meriti na samih terminalih antene in ne na izhodu oddajnika. Zaradi ohmičnih izgub v oddajnem kablu se bo ustvarila iluzija, da imamo boljši VSWR antene, vendar le zato, ker te izgube ublažijo vpliv nenadnega odboja na terminalih antene.

Ker je antena običajno oddaljena od oddajnika, potrebuje napajalni vod za prenos moči med njima. Če napajalni vod nima izgube in se ujema z izhodno impedanco oddajnika in vhodno impedanco antene, bo anteni oddana največja moč. V tem primeru bo VSWR 1: 1, napetost in tok pa bodo konstantni po celotni dolžini napajalnega voda.


1) VSWR izračun

Povratna izguba je merilo v dB razmerja moči vpadnega vala in odsevnega vala, za katerega določimo, da ima negativno vrednost.


Povratna izguba = 10 log (Pr / Pi) = 20 log (Er / Ei)

Na primer, če ima obremenitev povratno izgubo -10 dB, se odseva 1/10 padajoče moči. Večja kot je povratna izguba, manj energije se dejansko izgubi.

Zanimiva je tudi izguba zaradi neusklajenosti. To je merilo za to, koliko se oddana moč oslabi zaradi odboja. Podana je z naslednjim razmerjem:


Izguba zaradi neusklajenosti = 10 dnevnikov (1 -p2)


Na primer, iz tabele št. 1 bi imela antena z VSWR 2: 1 odbojni koeficient 0.333, izgubo zaradi neusklajenosti -0.51 dB in povratno izgubo -9.54 dB (11% moči vašega oddajnika se odraža nazaj )


2) Prosti VSWR Caculation Chart


Tu je preprost grafikon za izračun VSWR. 


Vedno se spomnite, da mora biti VSWR število večje od 1.0


VSWR Koeficient odboja (Γ) Odsevana moč (%) Izguba napetosti
Odsevna moč (dB)
Povratna izguba
Izguba zaradi neusklajenosti (dB)
1
0.00 0.00 0 -Neskončnost neskončnost 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 branje: VSWR v anteni



Razmerje napetosti stoječega vala (VSWR) je pokazatelj stopnje neujemanja med anteno in dovodnim vodom, ki je povezan z njo. To je znano tudi kot razmerje stoječih valov (SWR). Območje vrednosti za VSWR je od 1 do ∞. 


Vrednost VSWR pod 2 velja za primerno za večino aplikacij antene. Anteno lahko opišemo kot "dobro ujemanje". Ko torej nekdo reče, da je antena slabo usklajena, zelo pogosto to pomeni, da vrednost VSWR presega 2 za zanimivo frekvenco. 


Povratna izguba je še ena specifikacija obresti in je podrobneje zajeta v poglavju Teorija antene. Pogosto se zahteva pretvorba med povratno izgubo in VSWR, nekatere vrednosti pa so razporejene v grafikonu, skupaj z grafom teh vrednosti za hitro sklicevanje.


Od kod ti izračuni? No, začnite s formulo za VSWR:



Če obrnemo to formulo, lahko izračunamo koeficient odboja (ali povratno izgubo, s11) iz VSWR:



Zdaj je ta odbojni koeficient dejansko definiran z napetostjo. Resnično želimo vedeti, koliko moči se odraža. To bo sorazmerno s kvadratom napetosti (V ^ 2). Odsevna moč v odstotkih bo torej:



Odsevano moč lahko pretvorimo v decibele preprosto:



Na koncu se moč odbije ali odda anteni. Količina, ki jo dobite na anteno, je zapisana kot () in je preprosto (1- ^ 2). To je znano kot izguba zaradi neusklajenosti. To je količina energije, ki se izgubi zaradi neusklajenosti impedance, in to lahko dokaj enostavno izračunamo:



In to je vse, kar moramo vedeti, da gremo naprej in nazaj med VSWR, s11 / povratno izgubo in izgubo zaradi neusklajenosti. Upam, da ste se tako lepo zabavali kot jaz.


Tabela za pretvorbo - dBm v dBW in W (vatov)

V tej tabeli predstavljamo, kako se vrednost moči v dBm, dBW in vatih (W) ujema.

Moč (dBm)
Moč (dBW)
Moč ((W) W)
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

-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
kjer je:
dBm = decibel-milivat
dBW = decibel-vat
MW = megavat
KW = kilovat
W = vat
mW = milivat
μW = mikrovat
nW = nanovat
pW = pikovat


NAZAJ


3) VSWR formula

Ta program je programček za izračun razmerja napetosti stoječega vala (VSWR).

Pri nastavitvi antene in oddajnega sistema je pomembno, da se izognete neskladju impedance kjerkoli v sistemu. Vsako neskladje pomeni, da se določen delež izhodnega vala odbije nazaj proti oddajniku in sistem postane neučinkovit. Do neskladja lahko pride na vmesnikih med različno opremo, npr. Oddajnikom, kablom in anteno. Antene imajo impedanco, ki je običajno 50 ohmov (če je antena pravilnih dimenzij). Ko pride do odboja, v kablu nastajajo stoječi valovi.


VSWR formula in odbojni koeficient:

Enačba 1
Koeficient odboja Γ je opredeljen kot
Enačba 2
VSWR ali napetostno razmerje stoječih valov
Formula
Formula

Gamma
ZL = vrednost v ohmih bremena (običajno antena)
Zo = Karakteristična impedanca daljnovoda v ohmih
Sigma

Glede na to, da se bo ρ spreminjala od 0 do 1, bodo izračunane vrednosti za VSWR od 1 do neskončnosti.

Izračunane vrednosti
med -1 ≦ Γ ≦ 1.
Izračunane vrednosti
1 ali razmerje 1: 1.
Ko je vrednost "-1".
Pomeni, da se pojavi 100-odstotni odboj in se obremenitev ne prenese. Odbijeni val je 180 stopinj zunaj faze (obrnjen) z vpadnim valom.
Z odprtim vezjem

To je stanje odprtega kroga brez priključene antene. To pomeni, da je ZL neskončen, izrazi Zo pa bodo v enačbi 1 izginili, pri čemer bo Γ = 1 (100% odsev) in ρ = 1.


Nobena moč se ne prenese in VSWR bo neskončen.
Ko je vrednost "1".
Pomeni, da se pojavi 100-odstotni odboj in se obremenitev ne prenese. Odbojni val je v fazi s padajočim valom.
S kratkim stikom

Predstavljajte si, da ima konec kabla kratek stik. To pomeni, da je ZL 0, enačba 1 pa bo izračunala Γ = -1 in ρ = 1.


Nobena moč se ne prenese in VSWR je neskončen.
Ko je vrednost "0".
Pomeni, da ne pride do odboja in vsa moč se prenese na obremenitev. (IDEAL)
S pravilno usklajeno anteno.
Ko je priključena pravilno usklajena antena, se vsa energija prenese na anteno in se pretvori v sevanje. ZL je 50 ohmov in enačba 1 bo izračunala, da je Γ enaka nič. Tako bo VSWR točno 1.
N / A N / A Z nepravilno usklajeno anteno.
Ko je priključena nepravilno izravnana antena, impedanca ne bo več 50 ohmov in pride do neusklajenosti impedance, del energije pa se odbije nazaj. Količina odbite energije je odvisna od stopnje neskladja, zato bo VSWR vrednost nad 1.

Pri uporabi kabla z napačno karakteristično impedanco


Kabel / prenosni vod, ki se uporablja za priključitev antene na oddajnik, mora biti pravilne karakteristične impedance Zo. 


Običajno so koaksialni kabli 50 ohmov (75 ohmov za televizorje in satelite) in njihove vrednosti bodo natisnjene na samih kablih. 


Količina odbite energije je odvisna od stopnje neusklajenosti, zato bo VSWR vrednost nad 1.


Pregled:

Kaj so stoječi valovi? Na konec daljnovoda je priključen tovor, signal pa teče po njem in vstopi v breme. Če se impedanca obremenitve ne ujema z impedanco daljnovoda, se del potujočega vala odbije nazaj proti viru.


Ko pride do odboja, ti potujejo nazaj po daljnovodu in se združujejo z vpadnimi valovi, da nastajajo stoječe valove. Pomembno je upoštevati, da se dobljeni val zdi stacionarni in se ne širi kot običajni val in ne prenaša energije proti obremenitvi. Val ima območja največje in najmanjše amplitude, ki se imenujejo protitode in vozlišča.


Pri priključitvi antene, če je proizveden VSWR 1.5, je izkoristek energije 96%. Ko je proizveden VSWR 3.0, je izkoristek moči 75%. Pri dejanski uporabi ni priporočljivo presegati VSWR 3.


NAZAJ


5. Kako izmeriti razmerje stoječih valov - razlaga Wikipedije
Za merjenje razmerja stoječih valov je mogoče uporabiti veliko različnih metod. Najbolj intuitivna metoda uporablja režni vod, ki je odsek daljnovoda z odprto režo, kar omogoča sondi, da zazna dejansko napetost na različnih točkah vzdolž linije. 


Tako lahko največjo in najmanjšo vrednost neposredno primerjamo. Ta metoda se uporablja pri VHF in višjih frekvencah. Pri nižjih frekvencah so takšne črte nepraktično dolge. Usmerjene spenjače se lahko uporabljajo pri VF preko mikrovalovnih frekvenc. 


Nekateri so dolgi četrt vala ali več, kar omejuje njihovo uporabo na višje frekvence. Druge vrste usmerjenih spenjač vzorčijo tok in napetost na eni točki prenosne poti in jih matematično kombinirajo tako, da predstavljajo moč, ki teče v eno smer.


Običajni tip SWR / merilnika moči, ki se uporablja v amaterskem delovanju, lahko vsebuje dvosmerno spojko. Drugi tipi uporabljajo enojni spojnik, ki ga je mogoče zasukati za 180 stopinj za vzorčenje moči, ki teče v katero koli smer. Enosmerne spenjače te vrste so na voljo za številne frekvenčne razpone in ravni moči ter z ustreznimi vrednostmi sklopke za uporabljeni analogni števec.


Usmerjeni vatmeter z uporabo vrtljivega usmerjenega spenjalnega elementa


Moč naprej in odseva, izmerjena s smernimi spojniki, se lahko uporablja za izračun SWR. Izračune lahko izvedemo matematično v analogni ali digitalni obliki ali z uporabo grafičnih metod, vgrajenih v števec kot dodatno lestvico, ali z branjem s križišča med dvema iglama na istem števcu.


Zgornje merilne instrumente lahko uporabljamo "v vrsti", to pomeni, da lahko celotna moč oddajnika prehaja skozi merilno napravo tako, da omogoča stalno spremljanje SWR. Drugi instrumenti, kot so omrežni analizatorji, usmerjene spenjače z nizko močjo in antenski mostovi, za merjenje uporabljajo nizko moč in jih je treba priključiti namesto oddajnika. Mostna vezja se lahko uporabljajo za neposredno merjenje dejanskih in namišljenih delov impedance obremenitve in za uporabo teh vrednosti za izpeljavo SWR. Te metode lahko zagotovijo več informacij kot samo SWR ali naprej in odsevne moči. [11] Samostojni antenski analizatorji uporabljajo različne merilne metode in lahko prikažejo SWR in druge parametre, narisane glede na frekvenco. Z uporabo usmerjenih spojnic in mostu v kombinaciji je mogoče izdelati linijski instrument, ki se bere neposredno s kompleksno impedanco ali v SWR. [12] Na voljo so tudi samostojni antenski analizatorji, ki merijo več parametrov.


NAZAJ



6. Pogosto postavljajte vprašanja

1) Kaj povzroča visok VSWR?

Če je VSWR previsok, lahko pride do preveč energije, ki se odbije nazaj v ojačevalnik, kar povzroči poškodbe notranjega vezja. V idealnem sistemu bi bil VSWR 1: 1. Vzroki za visoko oceno VSWR so lahko neustrezna obremenitev ali kaj neznanega, na primer poškodovan daljnovod.


2) Kako zmanjšate VSWR?

Ena od tehnik za zmanjšanje odsevnega signala z vhoda ali izhoda katere koli naprave je namestitev dušilnika pred ali za napravo. Atenuator zmanjša odsevni signal dvakrat večjo vrednost dušenja, medtem ko oddani signal prejme nominalno vrednost dušenja. (Nasveti: Če želite poudariti, kako pomembna sta VSWR in RL za vaše omrežje, razmislite o zmanjšanju zmogljivosti z VSWR za 1.3: 1 na 1.5: 1 - to je sprememba povratne izgube za 16 dB na 13 dB).


3) Ali je povratna izguba S11?

V praksi je najpogosteje naveden parameter v zvezi z antenami S11. S11 predstavlja, koliko moči se odbije od antene, zato je znan kot odbojni koeficient (včasih zapisan kot gama: ali povratna izguba... Ta sprejeta moč je bodisi sevana bodisi absorbirana kot izguba v anteni.


4) Zakaj se meri VSWR?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) je merilo, kako učinkovito se radiofrekvenčna moč prenaša iz vira električne energije prek daljnovoda v breme (na primer iz ojačevalnika moči skozi daljnovod do antene) . V idealnem sistemu se prenaša 100% energije.


5) Kako popravim High VSWR?

Če je vaša antena nameščena nizko na vozilu, na primer na odbijaču ali za kabino pickupa, se lahko signal odbije nazaj do antene, kar povzroči visok SWR. Da bi to ublažili, držite vsaj 12 palcev antene nad linijo strehe in namestite anteno čim višje na vozilo.


6) Kaj je dobro branje VSWR?
Najboljši možni odčitek je 1.01: 1 (46dB povratna izguba), vendar je običajno sprejemljivo branje pod 1.5: 1. Zunaj popolnega sveta je v večini primerov na mestu 1.2: 1 (20.8 dB povratne izgube). Za natančno odčitavanje je najbolje, da merilnik priključite na dno antene.


7) Ali je 1.5 SWR dober?
Ja, je! Idealno območje je SWR 1.0-1.5. Obstaja prostor za izboljšave, ko je razpon SWR 1.5 - 1.9, vendar mora SWR v tem območju še vedno zagotavljati zadostno zmogljivost. Občasno zaradi naprav ali spremenljivk vozila ni mogoče dobiti SWR nižjega od tega.


8) Kako preverim svoj SWR brez števca?
Tukaj so koraki za nastavitev CB radijskega sprejemnika brez SWR merilnika:
1) Poiščite območje z omejenimi motnjami.
2) Poskrbite, da imate dodaten radio.
3) Nastavite oba radia na isti kanal.
4) Govorite v enem radiu in poslušajte prek drugega.
5) Premaknite en radio stran in si zapišite, če je zvok čist.
6) Po potrebi prilagodite anteno.


9) Ali je treba vse CB antene nastaviti?
Čeprav za delovanje vašega sistema CB ni potrebno uglaševanje antene, obstaja več pomembnih razlogov, zaradi katerih bi morali vedno nastaviti anteno: Izboljšana zmogljivost - pravilno nastavljena antena bo VEDNO delovala bolj učinkovito kot nenastavljena antena.


10) Zakaj se moj SWR dvigne, ko govorim?

Eden najpogostejših vzrokov za visoke odčitke SWR je nepravilna povezava merilnika SWR z radiem in anteno. Če so napačno pritrjeni, bodo odčitki izredno visoki, tudi če je vse nameščeno popolnoma. Oglejte si ta članek o zagotavljanju pravilne namestitve merilnika SWR.


7. Najboljši brezplačni spletni VSWR kalkulator leta 2021

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




NAZAJ


Delitev je skrb!


Pustite sporočilo 

Ime *
E-pošta *
Telefon
Naslov:
Koda Glej potrditveno kodo? Kliknite osvežitev!
Sporočilo
 

Seznam sporočilo

Komentarji Nalaganje ...
Domov| O nas| Izdelki| Novice| Prenos| Podpora| Povratne informacije| Kontakti| Service
FMUSER FM / TV oddaja Enkratni dobavitelj
  Kontakti