VSWR (Известен като Коефициент на постоянна вълна на напрежение), е мярка за това колко ефективно радиочестотната мощност се предава от източник на енергия, през преносна линия, в товар (например от усилвател на мощност по електропровод, до ан антена).

Постоянните вълни са ключова стойност за всяка система, използваща преносни линии / захранващи устройства, където измервания на VSWR, Отношението на напрежението в постоянна вълна са важни.

Постоянните вълни са важен проблем при гледане на захранващите / предавателните линии, а съотношението на постоянната вълна или по-често съотношението на напрежение стояща вълна, VSWR е като измерване на нивото на стоящи вълни на подаващото устройство.

Постоянните вълни представляват мощност, която не се приема от товара и се отразява обратно по предавателната линия или подаващото устройство.

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.

Станоснови на динг вълната
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 максималната мощност на трансфера от източника към електропровода или преносната линия към товара, било то резистор, вход към друга система или антена, нивата на импеданс 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.

За максимално прехвърляне на мощност са необходими съвпадащи фидер и товар

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.

Мощността се отразява, когато импедансите на захранващите и натоварващите работи не съответства

Вижте също: Защо имам нужда от предавателен кръг преди антена?

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.

Модели на напрежение и настояща вълна за несъответствие с малък импеданс с натоварване по-ниско от импеданса на подаващото устройство

Вижте също: VSWR инструменти за изчисляване

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.

Напрежение и ток на постоянна вълнаs за прекратяване на захранващото устройство за късо съединение

Виж Алсo: Разбиране на размисли и постоянни вълни в RF верига дизайн

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.

Модели на напрежение и настояща вълна за малка несъответствие със съпротивление с висок товарнейното от импеданса на подаващото устройство

Вижте също: Изчисляване на VSWR (SWR)

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.

Модели на напрежение и настояща вълна на постоянна вълна за отворени прекратяване на захранващата верига

Вижте също: Направете тази верига за радио повторители у дома

Определение VSWR
Определението на VSWR предоставя основата за всички изчисления и формули.

Определение VSWR:
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 всяка захранваща или преносна линия. За измерване на VSWR, в тази точка на системата се открива напред и назад мощност и това се преобразува в цифра за VSWR. По този начин VSWR се измерва в определена точка и не е необходимо да се определят максималните напрежения и минимумите по дължината на линията.

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

SWR: SWR означава съотношение на стояща вълна. Той описва напрежението и текущите стоящи вълни, които се появяват на линията. Това е общо описание както за токови, така и за напрежение стоящи вълни. Често се използва във връзка с измервателни уреди, използвани за откриване на съотношението на стояща вълна. Токът и напрежението се покачват и падат със същата пропорция за дадено несъответствие.

VSWR: VSWR или коефициентът на постоянна вълна на напрежение се прилага специално за постоянните вълни на напрежението, които са настроени на захранваща или предавателна линия. Тъй като е по-лесно да се открият постоянните вълни на напрежението и в много случаи напреженията са по-важни от гледна точка на повреда на устройството, терминът VSWR често се използва, особено в зоните на RF проектиране.

Понятието силови постоянни вълни също се наблюдава понякога. Това обаче е пълна грешка, тъй като силата на движение напред и отражение е постоянна (ако не се допуска загуба на подаване), а мощността не нараства и пада по същия начин като напрежението и настоящите форми на вълна, които са сумиране както на предни, така и на отразени елементи.

Типичен VSWR метър използва се с трантлеещ

Как VSWR влияе върху производителността
Има няколко начина, по които VSWR влияе върху работата на a предавател система или всяка система, която може да използва радиочестотни 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:

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 изхода трансзистори на предавателя. Полупроводниковите устройства са много надеждни, ако работят в зададените им граници, но напрежението и текущите стоящи вълни на подаващото устройство могат да причинят катастрофални щети, ако причинят устройството да работи извън техните граници.

PA Protection 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.

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.

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“.

Намаление на сигнала в сравнение с напълно съвпадаща система: Интересното е, че загубата на ниво на сигнала, причинена от лош VSWR, не е толкова голяма, колкото някои могат да си представят. Всеки сигнал, отразен от товара, се отразява обратно към предавателя и тъй като съвпадението на предавателя може да даде възможност сигналът да бъде отразен обратно към антената, възникналите загуби са основно тези, които се въвеждат от подаващото устройство. Като ориентир, 30-метровата коаксиална дължина със загуба от около 1.5 dB при 30 MHz ще означава, че антена, работеща с VSWR, ще даде загуба от малко над 1 dB при тази честота в сравнение с перфектно съчетаната антена.

Съотношението на постоянна вълна е важен параметър за всяка захранваща система. Въпреки че са настроени както постоянни, така и постоянни вълни, често се обсъжда по-широко съотношението на постоянната вълна на напрежението, в резултат на това е по-лесно да се открие и измери.

Може да Ви хареса: Как да се изчисли VSWR
Какво е VSWR и загуба за връщане?
Как да използваме VSWR Meter

Предишна:5G пристигна в Чикаго през 2019 г. Какво ще се случи с петото поколение безжични през 2020 г.?

Следващия:Изчисляване на VSWR (SWR)

Остави съобщение

Списък на ЛС

Коментари Loading ...