Добави Любими Set Homepage
Позиция:Начало >> Новини

Продукти от категория

Продукти Етикети

Fmuser сайтове

Какво е VSWR и как да се измери VSWR?

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


"VSWR в теорията на антената означава съотношение на постоянна вълна на напрежение, известно също като съотношение на стояща вълна (SWR). VSWR е измерване на нивото на стояща вълна на захранваща линия. RF инженерите знаят, че много важен въпрос при изучаване на захранващи / предавателни линии е Постоянна вълна, стоящата вълна представлява мощността, която натоварването не приема и отразява обратно по преносната линия или подаващото устройство, докато съотношението на стоящата вълна е функция на коефициента на отражение, който описва мощността, отразена от антената. --- - FMUSER "


ЗАБЕЛЕЖКА: Въпреки че стоящите вълни и VSWR са много важни, често теорията и изчисленията на VSWR могат да замаскират поглед върху това, което всъщност се случва. За щастие е възможно да се добие добър поглед върху темата, без да се задълбочаваме твърде дълбоко в теорията на VSWR.



Споделянето е грижата!


съдържание

1. Какво е VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)?

2. Какво е SWR (Основи на постоянна вълна)?

3. Важни показатели на параметрите на КСВ

4. VSWR калкулатор: Как да изчислим VSWR?

5. Как да се измери съотношението на постоянна вълна

6. Често задавайте въпроси

7. Топ 10 най-добрите безплатни онлайн VSWR калкулатор



1. Какво е VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)


1) Определение на VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

Съотношението на постоянната вълна на напрежението (VSWR) се определя като съотношението между изправените и отразените напрежения на постоянните вълни в радиочестотна (RF) електрическа предавателна система. Понякога VSWR също се произнася като "viswar". VSWR е мярка за това колко ефективно RF мощността се предава от източника на захранване, през преносна линия и в товара. Често срещан пример е a усилвател на мощност свързан към антена чрез далекопровод. VSWR се използва като мярка за ефективност за всичко, което предава RF, включва предавателни линии, електрически кабели и дори сигнала във въздуха. 


Несъответствията на импеданса водят до стоящи вълни по преносната линия и SWR се определя като съотношението на амплитудата на частичната стояща вълна при антинод (максимум) до амплитудата в възел (минимум) по линията.



Дефиницията на VSWR предоставя основата за всички изчисления и формули.

Коефициентът на напрежение стояща вълна, VSWR се определя като съотношението на максималното и минималното напрежение на линия без загуба.


Полученото съотношение обикновено се изразява като съотношение, напр. 2: 1, 5: 1 и т.н. Перфектно съвпадение е 1: 1 и пълно несъответствие, т.е. късо или отворено съединение е ∞: 1.


На практика има загуба на която и да е захранваща или преносна линия. За измерване на VSWR в тази точка на системата се открива мощност напред и назад и тя се преобразува в цифра за VSWR. 


По този начин VSWR се измерва в определена точка и максимумите и минимумите на напрежението не трябва да се определят по дължината на линията.


Също така прочетете: Каква е разликата между AM и FM?


Нека вземем бързо видео за VSWR! (Източник: RF elements sro)





2) Основни функции на VSWR

В приложение тази фигура описва колко добре е съпротивлението на антената, съчетано с радиото или преносната линия, към която е свързана. В свързана линия несъответствието на импеданса може да предизвика отражение, което точно така звучи - вълна, която отскача назад и върви в грешната посока. Резултатът от противоположните вълни е стояща вълна. Това намалява мощността, която антената получава и може да използва за излъчване. Може дори да изгори a предавател


VSWR се използват широко в различни приложения, като например VSWR в антена, VSWR в телеком, VSWR в микровълнова, VSWR в RF и др. Ето някои от основните приложения с обяснение:


Приложения на VSWR Основни функции на VSWR 
Предавателна антена
Съотношението на постоянната вълна на напрежението (VSWR) е индикация за размера на несъответствието между антена и захранващата линия, свързваща се с нея. Това е известно и като съотношение на постоянна вълна (SWR). Диапазонът на стойностите за VSWR е от 1 до ∞. Стойността на VSWR под 2 се счита за подходяща за повечето приложения на антената. Антената може да бъде описана като “Good Match”. Така че, когато някой каже, че антената не е съвпаднала много често, това означава, че стойността на VSWR надвишава 2 за честота от интерес.
телекомуникация В телекомуникациите съотношението на стоящите вълни (SWR) е съотношението на амплитудата на частична стояща вълна в антинод (максимум) към амплитудата в съседен възел (минимум) в електрическа преносна линия. 
Микровълнов
Общите мерки за ефективност, свързани с микровълновите линии и вериги, са VSWR, коефициент на отражение и връщане загуба, както и коефициент на предаване и загуба на вмъкване. Всички те могат да бъдат изразени с помощта на параметри на разсейване, по-често наричани S-параметри.
RF Съотношението на постоянните вълни на напрежение (VSWR) се определя като съотношението между предаденото и отразеното напрежение на постоянните вълни в радиочестотно (RF) електрическо предаване система. Това е мярка за това колко ефективно RF мощността се предава от източника на захранване, през преносна линия и в товара

Също така прочетете:Как да измервате SWR на AM радиото сами?

Ето един основен опростен RF списък с познания, предоставен от техника на FMUSER Джими, можете напълно да разберете VSWR чрез това съдържание: 


Как да изразя VSWR с помощта на напрежение?
По дефиниция VSWR е съотношението на най-високото напрежение (максималната амплитуда на стоящата вълна) към най-ниското напрежение (минималната амплитуда на стоящата вълна) навсякъде между източника и товара.

VSWR = | V (макс.) | / | V (мин) |

V (max) = максималната амплитуда на стоящата вълна
V (min) = минималната амплитуда на стоящата вълна


Как да изразя VSWR с помощта на импеданс?
По дефиниция VSWR е съотношението на импеданса на товара и импеданса на източника.

VSWR = ZL / Zo

ZL = импеданс на товара
Zo = импедансът на източника

Каква е идеалната стойност на VSWR?
Стойността на идеалния VSWR е 1: 1 или накратко изразена като 1. В този случай отразената мощност от товара към източника е нула.

Как да изразя VSWR, използвайки отражение и мощност напред?
По дефиниция VSWR е равно на

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

където:

Pr = Отразена мощност
Pf = напред мощност


Също така прочетете: Как да си направите сам антена за FM радио | Основи и уроци за домашна FM антена

3) Защо трябва да се грижа за VSWR? 

Стойността на VSWR представя мощността, отразена от товара към източника. Често се използва, за да се опише колко енергия се губи от източника (обикновено високочестотен усилвател) през предавателна линия (обикновено коаксиален кабел) към товара (обикновено антена).

Това е лоша ситуация: Вашият предавател изгаря поради свръхвисока енергия.

Ето основната причина:

Цялата енергия се отразява (например чрез отворено или късо съединение) в края на линията, след което никоя не се абсорбира, създавайки перфектна "стояща вълна" на линията. Това е лоша, нежелана ситуация. Всъщност, когато мощността, предназначена за излъчване, се върне в предавателя с пълна сила, тя обикновено изгаря електрониката там.

Трудно е да се разбере? Ето пример, който може да ви помогне:

Океански вълнов влак, пътуващ към брега, носи енергия към плажа. Ако изтича на плавно наклонен плаж, цялата енергия се поглъща и няма вълни, пътуващи обратно към брега. Ако вместо наклонен плаж има вертикална морска стена, тогава входящият вълнообразен трафик се отразява напълно, така че в стената не се абсорбира енергия. 




В този случай намесата между входящите и изходящите вълни създава „стояща вълна“, която изобщо не изглежда като пътуваща; върховете остават в същите пространствени позиции и просто се качват нагоре и надолу.

Същото явление се случва на радио или радиолокационна линия. В този случай искаме вълните по линията (както напрежение, така и ток) да се движат в една посока и да отлагат енергията си в желания товар, който в този случай може да бъде антена, където трябва да се излъчва. 


Ако цялата енергия се отразява (например от отворено или късо съединение) в края на линията, тогава никоя не се абсорбира, създавайки перфектна "стояща вълна" на линията. 


Не е необходимо отворено или късо съединение, за да предизвика отразена вълна. Необходимо е само несъответствие на импеданса между линията и товара. Ако отразената вълна не е толкова силна като вълната напред, тогава ще се наблюдава някакъв модел на "стояща вълна", но нулите няма да са толкова дълбоки, нито върховете толкова високи, колкото за перфектно отражение (или пълно несъответствие).


Също така прочетете: Защо се нуждаем от коефициент на постоянна вълна (SWR)?


ОБРАТНО


2. Какво е SWR (Standing Wave Ratio)?


1) Определение на съотношението на постоянна вълна (SWR)

Според Wikipedia съотношението на стоящи вълни (SWR) се определя като:


'' Мярка за съответствие на импеданса на натоварванията с характерния импеданс на преносна линия или вълновод в радиотехниката и телекомуникациите. SWR е, следователно, съотношението между предадените и отразените вълни или съотношението между амплитудата на стояща вълна при нейната максимална стойност и амплитудата при минимум, SWR обикновено се определя като отношение на напрежението, наречено VSWR ”.


Високият SWR показва лоша ефективност на предавателната линия и отразена енергия, което може да повреди предавателя и да намали ефективността на предавателя. Тъй като SWR обикновено се отнася до съотношението на напрежението, то обикновено е известно като отношение на постоянната вълна на напрежението (VSWR).


2) Как VSWR влияе върху работата на предавателната система? 

Има няколко начина, по които VSWR влияе върху работата на предавателна система или на която и да е система, която може да използва RF и съвпадащи импеданси.

Въпреки че терминът VSWR обикновено се използва, както напрежението, така и настоящите вълни могат да причинят проблеми. Някои от афектите са подробно описани по-долу:

А. Усилвателите на мощността на предавателя могат да бъдат повредени:

Повишените нива на напрежение и ток, наблюдавани на подаващото устройство в резултат на стоящите вълни, могат да повредят изходните транзистори на предавателя. Полупроводниковите устройства са много надеждни, ако работят в зададените им граници, но напрежението и настоящите стоящи вълни на подаващото устройство могат да причинят катастрофални щети, ако причинят устройството да работи извън техните граници.

Б. PA защита намалява изходната мощност:  

С оглед на реалната опасност от високи нива на SWR, причиняващи повреда на усилвателя на мощността, много предаватели включват защитна схема, която намалява изхода от предавателя, докато SWR се повишава. Това означава, че лошото съвпадение между подаващото устройство и антената ще доведе до голям SWR, което води до намаляване на изхода и следователно до значителна загуба на предаваната мощност.

В. Високите нива на напрежение и ток могат да повредят подаващото устройство:   

Възможно е високите нива на напрежение и ток, причинени от високото съотношение на стояща вълна, да причинят повреда на захранващото устройство. Въпреки че в повечето случаи захранващите устройства ще работят добре в рамките на техните граници и удвояването на напрежението и тока трябва да може да бъде приспособено, има някои обстоятелства, когато могат да бъдат причинени щети. Настоящите максимуми могат да причинят прекомерно локално нагряване, което може да изкриви или разтопи използваните пластмаси, а високите напрежения са известни, че причиняват дъга при някои обстоятелства.

Г. Закъсненията, причинени от отражения, могат да причинят изкривяване:   

Когато даден сигнал се отразява от несъответствие, той се отразява обратно към източника и след това може да бъде отразен отново към антената. Въвежда се забавяне, равно на два пъти времето за предаване на сигнала по протежение на подаващото устройство. Ако се предават данни, това може да доведе до междусимволни смущения и в друг пример, когато се предава аналогова телевизия, се вижда изображение на „призрак“.


Интересно е, че загубата в нивото на сигнала, причинена от лош VSWR, не е почти толкова голяма, колкото някои могат да си представят. Всеки сигнал, отразен от натоварването, се отразява обратно към предавателя и тъй като съвпадение в предавателя може да позволи отново сигнала да бъде отразен обратно към антената, възникналите загуби са основно тези, въведени от подаващото устройство. 


Има и други важни битове, които трябва да бъдат измерени в ефективността на антената: коефициент на отражение, загуба на несъответствие и загуба на връщане, за да назовем само няколко. VSWR не е крайната цел на антената, но е важна.


Също така прочетете: Какво е нискочестотен филтър и как да създадете нискочестотен филтър?

3) VSWR срещу SWR срещу PSWR срещу ISWR

Термините VSWR и SWR често се срещат в литературата за стоящите вълни в радиочестотните системи и мнозина питат за разликата.


● VSWR (съотношение на постоянна вълна на напрежението):

Съотношението VSWR или напрежение стояща вълна се отнася конкретно за напрегнатите стоящи вълни, които са настроени на захранваща или предавателна линия. Тъй като е по-лесно да се открият стоящите на напрежението вълни и в много случаи напреженията са по-важни от гледна точка на повреда на устройството, терминът VSWR често се използва, особено в областите на проектиране на RF.


● SWR (съотношение на постоянна вълна):

SWR означава съотношение на стояща вълна. Можете да го видите като математически израз на неравномерността на електромагнитното поле (ЕМ поле) на преносна линия като коаксиален кабел. Обикновено SWR се дефинира като отношение на максималното радиочестотно (RF) напрежение към минималното RF напрежение по линията. Съотношението на стоящите вълни (SWR) има три характеристики:


SWR има следните характеристики:

● Той описва напрежението и текущите постоянни вълни, които се появяват на линията. 

● То е общо описание за постоянни вълни на ток и напрежение. 

● То често се използва заедно с измервателни уреди, използвани за откриване на съотношението на стоящите вълни. 

ЗАБЕЛЕЖКА: Както токът, така и напрежението нарастват и падат с една и съща пропорция за дадено несъответствие.


Високият SWR показва лоша ефективност на предавателната линия и отразена енергия, което може да повреди предавателя и да намали ефективността на предавателя. Тъй като SWR обикновено се отнася до съотношението на напрежението, то обикновено е известно като отношение на постоянната вълна на напрежението (VSWR).


● PSWR (Power Standing Wave Ratio):

Терминът съотношение на постоянна вълна на мощност, който също се вижда няколко пъти, се определя като просто квадратът на VSWR. Това обаче е пълна заблуда, тъй като мощността напред и отразяването са постоянни (ако не се приемат загуби на захранващото устройство) и мощността не се покачва и спада по същия начин, както напреженията и текущите постоянни вълни, които са сумирането както на предните, така и на отразените елементи.


● ISWR (текущо съотношение на постоянна вълна):

SWR може да се определи и като отношение на максималния RF ток към минималния RF ток на линията (текущо съотношение на стояща вълна или ISWR). За повечето практически цели ISWR е същото като VSWR.


От разбирането на някои хора за SWR и VSWR в основната им форма е, че перфектното 1: 1. SWR означава, че цялата мощност, която залагате на линията, се изтласква от антената. Ако SWR не е 1: 1, тогава вие издавате повече мощност от необходимото и част от тази мощност се отразява обратно по линията към вашия предавател и след това причинява сблъсък, който би причинил сигналът ви да не е толкова чист и ясно.


Но каква е разликата между VSWR и SWR? SWR (съотношение на стояща вълна) е концепция, т.е. съотношение на стояща вълна. VSWR всъщност е начина, по който правите измерването, като измервате напреженията, за да определите SWR. Можете също така да измерите SWR, като измервате токовете или дори мощността (ISWR и PSWR). Но за повечето намерения и цели, когато някой казва SWR, има предвид VSWR, в общ разговор те са взаимозаменяеми.


Изглежда схващате идеята, че тя е свързана със съотношението между това колко енергия се насочва към антената спрямо това колко се отразява обратно и че (в повечето случаи) мощността се изтласква към антената. Обаче твърденията „издавате повече мощност, отколкото е необходима“ и „след това предизвиква сблъсък, който би причинил сигнала ви да не е толкова чист“ са неверни


VSWR срещу Rleflected Power


В случаите на по-висок SWR, част или голяма част от мощността просто се отразява обратно към предавателя. Това няма нищо общо с чист сигнал и всичко, свързано със защитата на вашия предавател от изгаряне и SWR, е независимо от количеството мощност, която изпомпвате. Това просто означава, че при честотата антенната система не е толкова ефективна като радиатор. Разбира се, ако се опитвате да предавате на честота, бихте предпочели антената ви да има възможно най-ниския коефициент на SWR (Обикновено всичко по-малко от 2: 1 не е толкова лошо в долните ленти и 1.5: 1 е добро в по-високите честотни ленти) , но много мултилентови антени могат да бъдат на 10: 1 в някои ленти и може да откриете, че можете да работите приемливо.


Също така прочетете: Как да се премахне шума на АМ и FM приемник


4) VSWR и ефективност на системата
В идеална система 100% от енергията се предава от степента на мощност към товара. Това изисква точно съвпадение между импеданса на източника (характерния импеданс на преносната линия и всички нейни съединители) и импеданса на товара. Променливотоковото напрежение на сигнала ще бъде еднакво от край до край, тъй като преминава без смущения.


VSWR срещу% отразена мощност


В реална система несъответстващите импеданси карат част от мощността да се отразява обратно към източника (като ехо). Тези отражения причиняват конструктивни и разрушителни смущения, водещи до пикове и долини в напрежението, вариращи с времето и разстоянието по преносната линия. VSWR количествено определя тези отклонения на напрежението, поради което друга често използвана дефиниция за отношение на постоянна вълна на напрежението е, че това е съотношението на най-високото напрежение към най-ниското напрежение във всяка точка на преносната линия.


За идеална система напрежението не варира. Следователно неговият VSWR е 1.0 (или повече обикновено се изразява като съотношение 1: 1). Когато се появят отражения, напреженията варират и VSWR е по-висока, например 1.2 (или 1.2: 1). Повишената VSWR корелира с намалената ефективност на предавателната линия (и следователно общата ефективност на предавателя).


Ефективността на преносните линии се увеличава от:
1. Нарастващо напрежение и фактор на мощността
2. Нарастващо напрежение и намаляващ фактор на мощността
3. Намаляващо напрежение и фактор на мощността
4. Намаляващо напрежение и нарастващ фактор на мощността

Има четири величини, които описват ефективността на прехвърляне на мощност от линия към товар или антена: VSWR, коефициент на отражение, загуба на несъответствие и загуба на връщане. 


Засега, за да получим усещане за тяхното значение, ги показваме графично на следващата фигура. Три условия: 


● Линиите, свързани към съвпадащ товар;
● Линиите, свързани към къса монополна антена, която не е съвпаднала (входният импеданс на антената е 20 - j80 ома, в сравнение с импеданса на преносната линия от 50 ома);
● Линията е отворена в края, където е трябвало да бъде свързана антената.




Зелена крива - Стояща вълна на 50 ома линия със съответстващо 50 ома натоварване в края

Със своите параметри и числена стойност, както следва:

параметри  Числова стойност
Импеданс на натоварване
50 ома 
Коефициент на отражение

VSWR
1
Загуба на несъответствие
0 db
Обратна загуба
- ∞ dB

Забележка: [Това е перфектно; няма стояща вълна; цялата мощност отива в антена / товар]


Синя крива - Стояща вълна на 50 ома линия в къса монополна антена

Със своите параметри и числена стойност, както следва:

параметри  Числова стойност
Импеданс на натоварване
20 - j80 ома
Коефициент на отражение 0.3805 - j0.7080
Абсолютна стойност на коефициента на отражение
0.8038
VSWR
9.2
Загуба на несъответствие
- 4.5 dB
Обратна загуба
-1.9 Db

Забележка: [Това не е твърде добре; захранването в товара или антената намалява –4.5 dB от тази налична линия за движение надолу]


Червена крива - Постоянна вълна на линия с отворена верига в левия край (антенни клеми)

Със своите параметри и числена стойност, както следва:

параметри  Числова стойност
Импеданс на натоварване

Коефициент на отражение

VSWR

Загуба на несъответствие
- 0 dB
Обратна загуба
0 db

Забележка: [Това е много лошо: не е прехвърлена мощност след края на линията]


ОБРАТНО


3. Важни показатели на параметрите на КСВ


1) Предавателни линии и КСВ

Всеки проводник, носещ променлив ток, може да се третира като преносна линия, като тези надземни гиганти, разпределящи променлива мощност в ландшафта. Включването на всички различни форми на преносни линии ще падне значително извън обхвата на тази статия, така че ще ограничим дискусията до честоти от около 1 MHz до 1 GHz и до два често срещани типа линии: коаксиална (или „коаксиална“) и паралелен проводник (известен още като отворен проводник, линия на прозореца, стълбопроводна линия или двойна връзка, както ще го наречем), както е показано на фигура 1.



Обяснение: Коаксиалният кабел (A) се състои от плътен или многожилен централен проводник, заобиколен от изолационен пластмасов или въздушен диелектрик и тръбен щит, който е или твърда, или тъкана телена оплетка. Пластмасовото яке обгражда щита, за да предпази проводниците. Двойният проводник (B) се състои от двойка успоредни твърди или многожилни жици. Кабелите се държат на място или от формована пластмаса (линия на прозореца, двойно олово) или от керамични или пластмасови изолатори (линия на стълба).



Токът протича по повърхността на проводниците (вижте страничната лента на „Ефект на кожата“) в противоположни посоки. Изненадващо, радиочестотната енергия, протичаща по линията, всъщност не тече в проводниците, където е токът. Той пътува като електромагнитна (EM) вълна в пространството между и около проводниците. 


Фигура 1 показва къде се намира полето както в коаксиален, така и в двойно-оловен. За коаксиалното поле полето се съдържа изцяло в диелектрика между централния проводник и екрана. За двойно-отвеждащите, обаче, полето е най-силно около и между проводниците, но без заобикалящ щит, част от полето се простира в пространството около линията.


Ето защо коаксиалът е толкова популярен - той не позволява на сигналите вътре да взаимодействат със сигнали и проводници извън линията. От друга страна, двойното олово трябва да се държи далеч (достатъчни са няколко ширини на линиите) от други захранващи линии и всякакъв вид метална повърхност. Защо да използваме двойно олово? Обикновено има по-ниски загуби от коаксиалния, така че е по-добър избор, когато загубата на сигнал е важно съображение.



Урок за преносната линия за начинаещи (Източник: AT&T)



Какво е Skin Effect?
Над около 1 kHz, променливотоковите токове протичат във все по-тънък слой по повърхността на проводниците. Това е кожен ефект. Това се случва, защото вихровите токове вътре в проводника създават магнитни полета, които изтласкват тока към външната повърхност на проводника. При 1 MHz в мед, повечето ток е ограничен до външните 0.1 mm на проводника и с 1 GHz токът се изстисква в слой с дебелина само няколко µm.


Също така прочетете: Прост и бюджетен „направи си сам“ - как да направя FM предавател?

2) Коефициенти на отражение и предаване


Коефициентът на отражение е частта от падащия сигнал, отразена обратно от несъответствие. Коефициентът на отражение се изразява като ρ или Γ, но тези символи могат да се използват и за представяне на VSWR. Той е пряко свързан с VSWR от




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Това е частта от сигнала, отразена обратно от импеданса на товара и понякога се изразява като процент.


За перфектно съвпадение, нито един сигнал не се отразява от товара (т.е. той е напълно абсорбиран), така че коефициентът на отражение е нула. 


За отворено или късо съединение целият сигнал се отразява обратно, така че коефициентът на отражение и в двата случая е 1. Имайте предвид, че тази дискусия се занимава само с величината на коефициента на отражение.  


Γ има и свързан фазов ъгъл, който прави разлика между късо съединение и отворена верига, както и всички състояния между тях. 


Например, отражението от отворена верига води до фазов ъгъл от 0 градуса между падащата и отразената вълна, което означава, че отразеният сигнал се добавя във фаза с входящия сигнал в мястото на отворената верига; т.е. амплитудата на стоящата вълна е двойно по-голяма от тази на идващата вълна. 


За разлика от това, късо съединение води до фазов ъгъл от 180 градуса между падащия и отразения сигнал, което означава, че отразеният сигнал е противоположен по фаза на входящия сигнал, така че техните амплитуди се изваждат, което води до нула. Това може да се види на фигури 1а и б.

Когато коефициентът на отражение е частта от падащия сигнал, отразена обратно от несъответствие на импеданс във верига или предавателна линия, коефициентът на предаване е частта от падащия сигнал, който се появява на изхода. 


Това е функция на сигнала, който се отразява, както и вътрешните взаимодействия на веригата. Той също има съответна амплитуда и фаза.




3) Какво е загуба на връщане и загуба на вмъкване?

Обратната загуба е отношението на нивото на мощност на отразения сигнал към нивото на мощност на входния сигнал, изразено в децибели (dB), т.е.

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

Фигура 2. Загуба на връщане и загуба на вмъкване във верига или преносна линия без загуби.

На фигура 2 към преносната линия се прилага сигнал от 0 dBm, Pi. Отразената мощност, Pr, е показана като -10 dBm, а загубата на връщане е 10 dB. Колкото по-висока е стойността, толкова по-добро е съвпадението, тоест за перфектно съвпадение, загубата при връщане в идеалния случай е ∞, но загуба при връщане от 35 до 45 dB обикновено се счита за добър мач. По същия начин, за отворена верига или късо съединение, падащата мощност се отразява обратно. Възвръщаемостта за тези случаи е 0 dB.

Загубата при вмъкване е съотношението на нивото на мощност на предавания сигнал към нивото на мощността на входния сигнал, изразено в децибели (dB), т.е.

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

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

Позовавайки се на фигура 2, Pr от -10 dBm означава, че се отразяват 10 процента от падащата мощност. Ако веригата или преносната линия са без загуби, се предават 90 процента от падащата мощност. Следователно загубата на вмъкване е приблизително 0.5 dB, което води до предавана мощност от -0.5 dBm. Ако имаше вътрешни загуби, загубата от вмъкването би била по-голяма.



ОБРАТНО

4) Какво е S-параметри?


Фигура. Представяне на S-параметър на двупортова микровълнова верига.

Използвайки S-параметри, радиочестотните характеристики на веригата могат да бъдат напълно характеризирани, без да е необходимо да се знае нейният вътрешен състав. За тези цели веригата обикновено се нарича „черна кутия“. Вътрешните компоненти могат да бъдат активни (т.е. усилватели) или пасивни. Единствените условия са, че S-параметрите се определят за всички честоти и условия (напр. Температура, отклонение на усилвателя) и че веригата трябва да бъде линейна (т.е. изходът й е пряко пропорционален на входа). Фигура 3 е представяне на проста микровълнова верига с един вход и един изход (наречени портове). Всеки порт има инцидентен сигнал (а) и отразен сигнал (б). Познавайки S-параметрите (т.е. S11, S21, S12, S22) на тази схема, може да се определи нейният ефект върху всяка система, в която е инсталирана.

S-параметрите се определят чрез измерване при контролирани условия. Използвайки специално парче тестово оборудване, наречено мрежов анализатор, в порт 1 се подава сигнал (a1) с порт 2, завършен в система с контролиран импеданс (обикновено 50 ома). Анализаторът едновременно измерва и записва a1, b1 и b2 (a2 = 0). След това процесът се обръща, т.е. със сигнал (a2), входящ към порт 2, анализаторът измерва a2, b2 и b1 (a1 = 0). В най-простата си форма мрежовият анализатор измерва само амплитудите на тези сигнали. Това се нарича скаларен мрежов анализатор и е достатъчен за определяне на величини като VSWR, RL и IL. За пълна характеристика на веригата обаче е необходима и фаза, която изисква използването на векторни мрежови анализатори. S-параметрите се определят от следните взаимоотношения:

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

S11 и S22 са съответно коефициентите на отражение на входния и изходния порт на веригата; докато S21 и S12 са коефициентите на предаване напред и назад. RL е свързан с коефициентите на отражение от връзките

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

IL е свързан с коефициентите на предаване на веригите от връзките

ILот порт 1 до порт 2 (dB) = -20 log10 | S21 | и ILот порт 2 до порт 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Това представяне може да бъде разширено до микровълнови вериги с произволен брой портове. Броят на S-параметрите се увеличава с квадрата на броя на портовете, така че математиката става по-ангажирана, но е управляема с помощта на матрична алгебра.


5) Какво е съвпадение на импеданса?

Импедансът е опозиция, срещана от електрическата енергия, когато тя се отдалечава от своя източник.  


Синхронизирането на натоварването и импеданса на източника ще отмени ефекта, водещ до максимален трансфер на мощност. 


Това е известно като теорема за максимално прехвърляне на мощност: Теоремата за максимална мощност е от решаващо значение при сглобките за радиочестотно предаване и по-специално при настройването на RF антени.



Съответствието на импеданса е от решаващо значение за ефективното функциониране на радиочестотните настройки, където искате да преместите оптимално напрежението и мощността. При RF проектирането, съвпадението на импедансите на източника и товара ще увеличи максимално предаването на RF мощност. Антените ще получат максимален или оптимален трансфер на мощност, когато импедансът им е съобразен с изходния импеданс на източника на предаване.

Импедансът 50Ohm е стандарт за проектиране на повечето RF системи и компоненти. Коаксиалният кабел, който е в основата на свързаността в редица RF приложения, има типичен импеданс от 50 ома. Изследванията, проведени през 1920-те години на миналия век, установиха, че оптималният импеданс за пренос на радиочестотни сигнали ще бъде между 30 и 60Ohms в зависимост от напрежението и трансфера на мощност. Наличието на относително стандартизиран импеданс позволява съвпадение между окабеляване и компоненти като WiFi или Bluetooth антени, PCBs и атенюатори. Редица ключови типове антени имат импеданс от 50 ома, включително ZigBee GSM GPS и LoRa

Коефициент на отражение - Уикипедия

Коефициент на отражение - Източник: Уикипедия


Несъответствието в импеданса води до отражения на напрежението и тока, а в RF настройките това означава, че мощността на сигнала ще бъде отразена обратно към своя източник, като пропорцията е в зависимост от степента на несъответствие. Това може да се характеризира с помощта на коефициент на напрежение на постоянна вълна (VSWR), което е мярка за ефективността на трансфера на RF мощност от неговия източник в товар, като антена.

Несъответствието между импедансите на източника и натоварването, например антена 75 Ohm и коаксиално окабеляване 50 Ohm, може да бъде преодоляно с помощта на набор от устройства за съвпадение на импеданса, като последователни резистори, трансформатори, накладки за съвпадение на импеданс или антенни тунери.

В електрониката съпоставянето на импеданс включва създаване или промяна на схема или електронно приложение или компонент, настроени така, че импедансът на електрическия товар да съответства на импеданса на захранването или задвижващия източник. Веригата е проектирана или насочена така, че импедансите да изглеждат еднакви.




Когато разглеждаме системи, които включват електропроводи, е необходимо да се разбере, че всички източници, електропроводи / захранващи устройства и товари имат характерен импеданс. 50Ω е много често срещан стандарт за RF приложения, въпреки че понякога в някои системи могат да се наблюдават други импеданси.


За да се получи максимален пренос на мощност от източника към преносната линия или преносната линия към товара, било то резистор, вход към друга система или антена, нивата на импеданса трябва да съвпадат.

С други думи за система 50Ω източникът или генераторът на сигнали трябва да имат източник на импеданс от 50Ω, предавателната линия трябва да бъде 50Ω и така трябва да се натовари.



Проблеми възникват, когато мощността се прехвърля в електропровода или захранващото устройство и тя се движи към товара. Ако има несъответствие, т.е. импедансът на натоварването не съответства на този на електропровода, тогава не е възможно цялата мощност да бъде прехвърлена.


Тъй като мощността не може да изчезне, мощността, която не се прехвърля в товара, трябва да отиде някъде и там тя се връща обратно по електропровода обратно към източника.



Когато това се случи, напреженията и токовете на предните и отразени вълни в подаващото устройство добавят или изваждат в различни точки по протежение на подаващото устройство според фазите. По този начин се настройват стоящи вълни.


Начинът, по който се проявява ефектът, може да бъде демонстриран с дължина на въжето. Ако единият край е оставен свободен, а другият е преместен нагоре надолу, може да се види, че движението на вълната се движи надолу по въжето. Ако обаче единият край е фиксиран, се създава движение на стояща вълна и могат да се видят точки на минимална и максимална вибрация.


Когато съпротивлението на натоварването е по-ниско от напрежението на импеданса на захранващия ток и се задават величините на тока. Тук общият ток в точката на натоварване е по-висок от този на перфектно съчетаната линия, докато напрежението е по-малко.



Стойностите на тока и напрежението по протежение на подаващото устройство варират по дължината на подаващото устройство. За малките стойности на отразената мощност формата на вълната е почти синусоидална, но за по-големи стойности тя прилича повече на синусоида. Тази форма на вълната се състои от напрежение и ток от мощността напред плюс напрежение и ток от отразената мощност.



На разстояние една четвърт от дължината на вълната от натоварването комбинираните напрежения достигат максимална стойност, докато токът е минимален. На разстояние половин вълна от натоварването напрежението и токът са същите като при товара.

Подобна ситуация се случва, когато съпротивлението на натоварването е по-голямо от импеданса на подаващото устройство, но този път общото напрежение при товара е по-високо от стойността на перфектно съчетаната линия. Напрежението достига минимум на разстояние една четвърт от дължината на вълната от товара, а токът е на максимум. Но на разстояние от половината дължина на вълната от товара, напрежението и токът са същите като при товара.



Тогава, когато има отворена верига, поставена в края на линията, моделът на стоящата вълна за подаващото устройство е подобен на този на късото съединение, но с обратна схема на напрежение и ток.



ОБРАТНО


6) Какво е отразена енергия?
Когато предадена вълна удари граница като тази между преносната линия без загуби и товара (виж Фигура 1. по-долу), част от енергията ще бъде предадена на товара, а друга част ще бъде отразена. Коефициентът на отражение свързва входящите и отразените вълни като:

Γ = V- / V + (уравнение 1)

Където V- е отразената вълна, а V + е входящата вълна. VSWR е свързан с величината на коефициента на отражение на напрежението (Γ) от:

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


Фигура 1. Верига на предавателната линия, илюстрираща границата на несъответствието на импеданса между преносната линия и товара. Отражения възникват на границата, обозначена с Γ. Падащата вълна е V +, а отразяващата вълна е V-.


VSWR може да се измерва директно с SWR метър. RF инструмент за изпитване, като анализатор на векторна мрежа (VNA), може да се използва за измерване на коефициентите на отражение на входния порт (S11) и изходния порт (S22). S11 и S22 са еквивалентни на Γ на входа и изхода съответно. VNA с математически режими също могат директно да изчислят и покажат получената VSWR стойност.


Загубата на връщане във входните и изходните портове може да бъде изчислена от коефициента на отражение, S11 или S22, както следва:


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

ROOUT = 20log10 | S22 | dB (уравнение 4)


Коефициентът на отражение се изчислява от характеристичния импеданс на електропровода и импеданса на натоварването, както следва:


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


Където ZL е импедансът на товара, а ZO е характерният импеданс на преносната линия (Фигура 1).


VSWR може да се изрази и като ZL и ZO. Замествайки уравнение 5 в уравнение 2, получаваме:


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


За ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Следователно:


VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Уравнение 6)
За ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL


Следователно:


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


По-горе отбелязахме, че VSWR е спецификация, дадена в съотношение форма спрямо 1, като пример 1.5: 1. Има два специални случая на VSWR, ∞: 1 и 1: 1. Съотношение безкрайност към едно възниква, когато натоварването е отворена верига. Съотношение 1: 1 възниква, когато натоварването е перфектно съчетано с характеристичния импеданс на електропровода.


VSWR се дефинира от стоящата вълна, възникваща в самата електропровода чрез:


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

Където VMAX е максималната амплитуда и VMIN е минималната амплитуда на стоящата вълна. При две супер-наложени вълни, максимумът се получава при конструктивна намеса между входящите и отразените вълни. По този начин:


VMAX = V + + V- (уравнение 9)


за максимална конструктивна намеса. Минималната амплитуда възниква при деконструктивна намеса или:

VMIN = V + - V- (уравнение 10)


Заместване на уравнения 9 и 10 в уравнения 8


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

Заместваме уравнението 1 в уравнение 11, получаваме:


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


Уравнение 12 е уравнение 2, посочено в началото на тази статия.


ОБРАТНО


4. VSWR калкулатор: Как да изчислим VSWR? 


Компонентът на напрежението на стояща вълна в еднородна предавателна линия се състои от предна вълна (с амплитуда Vf), насложена върху отразената вълна (с амплитуда Vr). Отраженията възникват в резултат на прекъсвания, като несъвършенство в иначе еднородна преносна линия или когато преносната линия е прекратена с различен от характерния импеданс.


Ако се интересувате от определяне на ефективността на антените, VSWR винаги трябва да се измерва на самите клеми на антената, а не на изхода на предавателя. Поради омични загуби в предавателното окабеляване ще се създаде илюзия за наличието на по-добра VSWR антена, но това е само защото тези загуби заглушават въздействието на рязко отражение в антенните клеми.

Тъй като антената обикновено се намира на известно разстояние от предавателя, тя изисква захранваща линия за прехвърляне на мощност между двете. Ако захранващата линия няма загуба и съответства както на изходния импеданс на предавателя, така и на входния импеданс на антената, тогава максималната мощност ще бъде доставена на антената. В този случай VSWR ще бъде 1: 1, а напрежението и токът ще бъдат постоянни по цялата дължина на захранващата линия.


1) VSWR изчисление

Обратната загуба е мярка в dB на съотношението на мощността в падащата вълна към тази в отразената вълна и ние я определяме като отрицателна стойност.


Загуба при връщане = 10 дневника (Pr / Pi) = 20 дневника (Er / Ei)

Например, ако товар има загуба на връщане от -10 dB, тогава се отразява 1/10 от падащата мощност. Колкото по-висока е възвръщаемостта, толкова по-малко енергия всъщност се губи.

Значителен интерес представлява и загубата от несъответствие. Това е мярка за това колко силно се отслабва предадената мощност поради отражение. То се дава от следната връзка:


Загуба на несъответствие = 10 дневника (1 -p2)


Например от Таблица # 1 антена с VSWR 2: 1 ще има коефициент на отражение 0.333, загуба на несъответствие от -0.51 dB и загуба на връщане от -9.54 dB (11% от вашата мощност на предавателя се отразява обратно )


2) Безплатна VSWR калкулационна диаграма


Ето една проста диаграма за изчисление на VSWR. 


Винаги помнете, че VSWR трябва да е число по-голямо от 1.0


VSWR Коефициент на отражение (Γ) Отразена мощност (%) Загуба на напрежение
Отразена мощност (dB)
Обратна загуба
Загуба на несъответствие (dB)
1
0.00 0.00 0 -Безкрайност Безкрайност 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


Допълнително четене: VSWR в антената



Съотношението на постоянната вълна на напрежението (VSWR) е индикация за размера на несъответствието между антената и захранващата линия, свързана към нея. Това е известно и като съотношение на постоянна вълна (SWR). Диапазонът на стойностите за VSWR е от 1 до ∞. 


Стойността на VSWR под 2 се счита за подходяща за повечето приложения на антената. Антената може да бъде описана като “Good Match”. Така че, когато някой каже, че антената не е съвпаднала много често, това означава, че стойността на VSWR надвишава 2 за честота от интерес. 


Загубата на връщане е друга спецификация на интереса и е разгледана по-подробно в раздела Теория на антената. Често се изисква преобразуване между загуба на връщане и VSWR, а някои стойности са таблични в таблицата, заедно с графика на тези стойности за бърза справка.


Откъде идват тези изчисления? Е, започнете с формулата за VSWR:



Ако обърнем тази формула, можем да изчислим коефициента на отражение (или загубата на връщане, s11) от VSWR:



Сега този коефициент на отражение всъщност се определя по отношение на напрежението. Наистина искаме да знаем колко мощност се отразява. Това ще бъде пропорционално на квадрата на напрежението (V ^ 2). Следователно отразената мощност в проценти ще бъде:



Можем да преобразуваме отразената мощност в децибели просто:



И накрая, мощността се отразява или доставя на антената. Сумата, доставена на антената, се записва като () и е просто (1- ^ 2). Това е известно като загуба на несъответствие. Това е количеството мощност, което се губи поради несъответствие на импеданса и можем да изчислим това доста лесно:



И това е всичко, което трябва да знаем, за да вървим напред-назад между VSWR, s11 / return return и mismatch загуба. Надявам се да си прекарал толкова добре, колкото и аз.


Таблица за преобразуване - dBm в dBW и W (вата)

В тази таблица представяме как стойността на мощността в dBm, dBW и Watt (W) съответства една на друга.

Мощност (dBm)
Мощност (dBW)
Мощност ((W) ват)
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
където:
dBm = децибел-миливат
dBW = децибел-ват
MW = мегават
KW = киловат
W = ват
mW = миливат
μW = микроват
nW = нановат
pW = пиковат


ОБРАТНО


3) VSWR формула

Тази програма е аплет за изчисляване на коефициента на постоянна вълна на напрежението (VSWR).

Когато настройвате антена и предавателна система, е важно да се избегне несъответствие на импеданса навсякъде в системата. Всяко несъответствие означава, че част от изходната вълна се отразява обратно към предавателя и системата става неефективна. Несъответствия могат да възникнат на интерфейси между различни съоръжения, например предавател, кабел и антена. Антените имат импеданс, който обикновено е 50 ома (когато антената е с правилните размери). Когато се случи отражение, в кабела се произвеждат стоящи вълни.


VSWR формула и коефициент на отражение:

Уравнение 1
Коефициентът на отражение Γ се определя като
Уравнение 2
VSWR или коефициентът на постоянна вълна на напрежение
Формула
Формула

Гама
ZL = Стойността в ома на товара (обикновено антена)
Zo = Характерният импеданс на електропровода в оми
Sigma

Като се има предвид, че ρ ще варира от 0 до 1, изчислените стойности за VSWR ще бъдат от 1 до безкрайност.

Изчислени стойности
между -1 ≦ Γ ≦ 1.
Изчислени стойности
1 или съотношение 1: 1.
Когато стойността е „-1”.
Означава 100% отражение и не се прехвърля мощност към товара. Отразената вълна е на 180 градуса извън фаза (обърната) с падащата вълна.
С отворена верига

Това е състояние на отворена верига без свързана антена. Това означава, че ZL е безкраен и членовете Zo ще изчезнат в уравнение 1, оставяйки Γ = 1 (100% отражение) и ρ = 1.


Не се прехвърля мощност и VSWR ще бъде безкраен.
Когато стойността е „1“.
Означава 100% отражение и не се прехвърля мощност към товара. Отразената вълна е във фаза с падащата вълна.
С късо съединение

Представете си, че в края на кабела има късо съединение. Това означава, че ZL е 0 и уравнението 1 ще изчисли Γ = -1 и ρ = 1.


Не се предава мощност и VSWR е безкраен.
Когато стойността е „0“.
Означава, че не се получава отражение и цялата мощност се прехвърля на товара. (IDEAL)
С правилно съчетана антена.
Когато е свързана правилно съвпадаща антена, цялата енергия се прехвърля към антената и се преобразува в лъчение. ZL е 50 ома и уравнение 1 ще изчисли Γ като нула. По този начин VSWR ще бъде точно 1.
N / A N / A С неправилно съчетана антена.
Когато е свързана неправилно съчетана антена, импедансът вече няма да бъде 50 ома и възниква несъответствие на импеданса и част от енергията се отразява обратно. Количеството отразена енергия зависи от нивото на несъответствието и затова VSWR ще бъде стойност над 1.

При използване на кабел с неправилен характеристичен импеданс


Кабелът / предавателната линия, използвана за свързване на антената към предавателя, ще трябва да бъде с правилния характеристичен импеданс Zo. 


Обикновено коаксиалните кабели са 50ohms (75ohms за телевизори и сателит) и техните стойности ще бъдат отпечатани на самите кабели. 


Количеството отразена енергия зависи от нивото на несъответствие и така VSWR ще бъде стойност над 1.


Преглед:

Какво представляват стоящите вълни? Към края на преносната линия е свързан товар и сигналът протича по него и навлиза в товара. Ако импедансът на товара не съвпада с импеданса на преносната линия, тогава част от пътуващата вълна се отразява обратно към източника.


Когато се случи отражение, те пътуват обратно по линията на предаване и се комбинират с падащите вълни, за да произведат стоящи вълни. Важно е да се отбележи, че получената вълна изглежда неподвижна като и не се разпространява като нормална вълна и не предава енергия към товара. Вълната има области с максимална и минимална амплитуда, наречени съответно анти-възли и възли.


Когато свързвате антената, ако се произвежда VSWR от 1.5, то енергийната ефективност е 96%. Когато се произвежда VSWR от 3.0, тогава енергийната ефективност е 75%. При действителна употреба не се препоръчва да се надвишава VSWR от 3.


ОБРАТНО


5. Как да се измери съотношението на постоянна вълна - Обяснение на Wikipedia
Много различни методи могат да се използват за измерване на съотношението на стоящите вълни. Най-интуитивният метод използва шлицова линия, която е участък от преносната линия с отворен слот, който позволява на сондата да открие действителното напрежение в различни точки по линията. 


По този начин максималните и минималните стойности могат да бъдат сравнени директно. Този метод се използва при УКВ и по-високи честоти. При по-ниски честоти такива линии са непрактично дълги. Насочените съединители могат да се използват при високочестотни честоти чрез микровълнови честоти. 


Някои са с дължина четвърт вълна или повече, което ограничава използването им до по-високите честоти. Други видове насочени съединители вземат проби от тока и напрежението в една точка на пътя на предаване и математически ги комбинират по такъв начин, че да представят мощността, протичаща в една посока.


Често използваният тип SWR / измервател на мощност, използван в аматьорска работа, може да съдържа двупосочен съединител. Други типове използват единичен съединител, който може да се завърти на 180 градуса, за да вземе проба мощност, която тече във всяка посока. Еднопосочни съединители от този тип се предлагат за много честотни диапазони и нива на мощност и с подходящи стойности на свързване за използвания аналогов измервателен уред.


Насочен ватметър, използващ въртящ се насочен свързващ елемент


Предавателната и отразената мощност, измерена от насочени съединители, може да се използва за изчисляване на КСВ. Изчисленията могат да се извършват математически в аналогова или цифрова форма или чрез използване на графични методи, вградени в измервателния уред като допълнителна скала, или чрез отчитане от точката на пресичане между две игли на един и същ измервателен уред.


Горните измервателни уреди могат да се използват "в линия", т.е. пълната мощност на предавателя може да премине през измервателното устройство, така че да позволява непрекъснато наблюдение на КСВ. Други инструменти, като мрежови анализатори, насочени съединители с ниска мощност и антенни мостове, използват ниска мощност за измерване и трябва да бъдат свързани на мястото на предавателя. Мостовите вериги могат да се използват за директно измерване на реалните и въображаемите части на импеданс на товара и за използване на тези стойности за извличане на КСВ. Тези методи могат да предоставят повече информация, отколкото просто КСВ или напред и отразена мощност. [11] Самостоятелните антенни анализатори използват различни методи за измерване и могат да показват SWR и други параметри, нанесени спрямо честотата. Чрез използването на насочени съединители и мост в комбинация е възможно да се направи линеен инструмент, който чете директно в сложен импеданс или в SWR. [12] Предлагат се и самостоятелни антенни анализатори, които измерват множество параметри.


ОБРАТНО



6. Често задавайте въпроси

1) Какво причинява високо VSWR?

Ако VSWR е твърде висок, потенциално може да има прекалено много енергия, отразена обратно в усилвател на мощността, причинявайки повреда на вътрешната схема. В идеална система би имало коефициент на шумоподтискане 1: 1. Причини за висок рейтинг на VSWR може да бъде използването на неправилен товар или нещо неизвестно, като например повредена преносна линия.


2) Как намалявате VSWR?

Една техника за намаляване на отразения сигнал от входа или изхода на всяко устройство е поставянето на атенюатор преди или след устройството. Атенюаторът намалява отразения сигнал два пъти стойността на затихването, докато предаваният сигнал получава номиналната стойност на затихване. (Съвети: За да подчертаете колко важни са VSWR и RL за вашата мрежа, помислете за намаляване на производителността от VSWR от 1.3: 1 до 1.5: 1 - това е промяна в загубата на връщане от 16 dB до 13 dB).


3) Дали S11 връща загуба?

На практика най-често цитираният параметър по отношение на антените е S11. S11 представя колко мощност се отразява от антената и следователно е известен като коефициент на отражение (понякога се записва като гама: или загуба на връщане. ... Тази приета мощност се излъчва или абсорбира като загуби в антената.


4) Защо се измерва VSWR?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) е мярка за това колко ефективно радиочестотната мощност се предава от източник на захранване, през преносна линия, в товар (например от усилвател на мощност през преносна линия, до антена) . В идеална система се предава 100% от енергията.


5) Как да поправя High VSWR?

Ако вашата антена е монтирана ниско на превозното средство, като например на бронята или зад кабината на пикапа, сигналът може да отскочи обратно до антената, причинявайки висок SWR. За да облекчите това, дръжте поне горните 12 инча на антената над линията на покрива и поставете антената възможно най-високо върху автомобила.


6) Какво е добро четене на VSWR?
Най-доброто възможно четене е 1.01: 1 (46dB загуба при връщане), но обикновено е допустимо отчитане под 1.5: 1. Извън перфектния свят в повечето случаи се забелязва 1.2: 1 (20.8dB загуба при връщане). За да осигурите точно отчитане, най-добре е да свържете измервателния уред в основата на антената.


7) Добре ли е 1.5 SWR?
Да, така е! Идеалният диапазон е SWR 1.0-1.5. Има място за подобрение, когато диапазонът е SWR 1.5 - 1.9, но SWR в този диапазон все пак трябва да осигури адекватна производителност. Понякога поради инсталации или променливи на превозното средство е невъзможно да се получи SWR по-нисък от този.


8) Как да проверя своя SWR без измервателен уред?
Ето стъпките за настройка на CB радио без SWR метър:
1) Намерете зона с ограничени смущения.
2) Уверете се, че имате допълнително радио.
3) Настройте двете радиостанции на един и същ канал.
4) Говорете в едното радио и слушайте през другото.
5) Преместете едно радио далеч и отбележете, когато звукът е чист.
6) Настройте антената си според нуждите.


9) Трябва ли всички CB антени да бъдат настроени?
Въпреки че настройката на антената не е необходима за управление на вашата CB система, има редица важни причини, поради които винаги трябва да настройвате антена: Подобрена производителност - Правилно настроената антена ВИНАГИ ще работи по-ефективно от ненастроената антена.


10) Защо SWR ми се покачва, когато говоря?

Една от най-честите причини за високи показания на SWR е неправилното свързване на вашия SWR измервател към радиото и антената. Когато са прикрепени неправилно, показанията ще бъдат отчетени като изключително високи, дори ако всичко е инсталирано перфектно. Моля, вижте тази статия, за да се уверите, че вашият SWR метър е правилно инсталиран.


7. Най-добър безплатен онлайн VSWR калкулатор през 2021 г.

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




ОБРАТНО


Споделянето е грижата!


Остави съобщение 

Име *
Електронна поща *
Телефон * (задължително)
Адрес
код Вижте кода за потвърждение? Кликнете на опресняване!
Съобщение
 

Списък на ЛС

Коментари Loading ...
Начало| За нас| Продукти| Новини| Изтегли| Поддържа се| Обратна връзка| Контакти| обслужване
FMUSER FM / TV излъчване Един доставчик
  Контакти