Legg til favoritt Set Hjemmeside
Stilling:Hjem >> Blog

produkter Kategori

Produkter Tags

Fmuser nettsteder

Hva er VSWR og hvordan måle VSWR?

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


"VSWR i antenne teori står for spenning stående bølgeforhold, også kjent som stående bølgeforhold (SWR). VSWR er en måling av stående bølgenivå på en materlinje. RF-ingeniører vet at et veldig viktig problem når man studerer mater / overføringslinjer. er stående bølge, stående bølge representerer kraften som belastningen ikke aksepterer og reflekteres tilbake langs overføringslinjen eller materen, mens stående bølgeforholdet er en funksjon av refleksjonskoeffisienten, som beskriver kraften som reflekteres av antennen. --- - FMUSER "


VARSEL: Selv om stående bølger og VSWR er veldig viktige, kan VSWR-teorien og beregningene ofte maskere et syn på hva som faktisk skjer. Heldigvis er det mulig å få et godt innblikk i temaet, uten å fordype seg for dypt inn i VSWR-teorien.



Deling er omsorg!


Innhold

1. Hva er VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)?

2. Hva er SWR (Standing Wave Basics)?

3. Viktige parameterindikatorer for SWR

4. VSWR-kalkulator: Hvordan beregner man VSWR?

5. Hvordan måle stående bølgeforhold

6. Ofte stille spørsmål

7. Topp 10 beste gratis online VSWR-kalkulator



1. Hva er VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)


1) Definisjon av VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

Spenning stående bølgeforhold (VSWR) er definert som forholdet mellom overførte og reflekterte spennings stående bølger i a radiofrekvens (RF) elektrisk overføringssystem. Noen ganger blir VSWR også uttalt som "viswar". VSWR er et mål på hvor effektivt RF-kraft overføres fra strømkilden, gjennom en overføringsledning og inn i belastningen. Et vanlig eksempel er en effektforsterker koblet til en antenne gjennom en overføringslinje. VSWR brukes som et effektivitetsmål for alt som overfører RF, inkluderer overføringslinjer, elektriske kabler og til og med signalet i luften. 


Impedansforskjeller resulterer i stående bølger langs overføringslinjen, og SWR er definert som forholdet mellom den delvise stående bølgens amplitude ved en antinode (maksimum) til amplituden ved en node (minimum) langs linjen.



Definisjonen av VSWR gir grunnlaget for alle beregninger og formler.

Standsbølgeforholdet spenning, VSWR er definert som forholdet mellom maksimal og minimum spenning på en tapsløs linje.


Det resulterende forholdet uttrykkes normalt som et forhold, f.eks. 2: 1, 5: 1, etc. En perfekt match er 1: 1 og en fullstendig feilpasning, dvs. en kortsiktig eller åpen krets er ∞: 1.


I praksis er det tap på en hvilken som helst mater eller overføringslinje. For å måle VSWR oppdages fremover og bakovereffekt på det punktet på systemet, og dette blir konvertert til et tall for VSWR. 


På denne måten måles VSWR på et bestemt punkt, og spenningsmaksima og minima trenger ikke å bestemmes langs linjens lengde.


Les også: Hva er forskjellen mellom AM og FM?


La oss ta en rask visningsvideo om VSWR! (Kilde: RF elements sro)





2) Hovedfunksjonene til VSWR

I applikasjonen beskriver denne figuren hvor godt antennen er impedans som er tilpasset radioen eller overføringsledningen den er koblet til. I en tilkoblet linje kan en impedansmatching forårsake refleksjon, akkurat det det høres ut som - en bølge som spretter tilbake og går i feil retning. Resultatet av motstridende bølger er en stående bølge. Dette reduserer kraften antennen mottar og kan bruke til å kringkaste. Det kan til og med brenne ut a senderen


VSWR brukes mye i en rekke applikasjoner, for eksempel VSWR i antenne, VSWR inn telekom, VSWR i mikrobølgeovn, VSWR i RF, etc. Her er noen av hovedapplikasjonene med forklaring:


Anvendelser av VSWR Hovedfunksjonene til VSWR 
Sender antenne
VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) er en indikasjon på mengden av uoverensstemmelse mellom en antenne og matelinjen som kobles til den. Dette er også kjent som Standing Wave Ratio (SWR). Verdiområdet for VSWR er fra 1 til ∞. En VSWR-verdi under 2 anses å være egnet for de fleste antenneapplikasjoner. Antennen kan beskrives som en ”Good Match”. Så når noen sier at antennen samsvarer dårlig, betyr det veldig ofte at VSWR-verdien overstiger 2 for en frekvens av interesse.
telekommunikasjon I telekommunikasjon er stående bølgeforhold (SWR) forholdet mellom amplituden til en delvis stående bølge ved en antinode (maksimum) til amplituden ved en tilstøtende node (minimum) i en elektrisk overføringslinje. 
mikrobølgeovn
Vanlige ytelsestiltak assosiert med mikrobølgeovns overføringslinjer og kretsløp er VSWR, refleksjonskoeffisient og returnere tap, samt overføringskoeffisient og tap av innføring. Disse kan alle uttrykkes ved hjelp av spredningsparametere, oftere referert til S-parametere.
RF Spenning stående bølgeforhold (VSWR) er definert som forholdet mellom overførte og reflekterte spennings stående bølger i en radiofrekvens (RF) elektrisk overføring system. Det er et mål på hvor effektivt RF-kraft overføres fra strømkilden, gjennom en overføringsledning og inn i lasten

Les også:Hvordan måler du SWR på AM-radioen på egen hånd?

Her er en grunnleggende forenklet RF-kunnskapsliste gitt av FMUSERs tekniker Jimmy, du kan forstå VSWR fullt ut gjennom dette innholdet: 


Hvordan uttrykke VSWR ved hjelp av spenning?
Etter definisjonen er VSWR forholdet mellom den høyeste spenningen (den maksimale amplituden til den stående bølgen) og den laveste spenningen (den minste amplituden til den stående bølgen) hvor som helst mellom kilde og belastning.

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

V (maks) = maksimal amplitude for den stående bølgen
V (min) = minimum amplitude av stående bølge


Hvordan uttrykke VSWR ved hjelp av en impedans?
Etter definisjonen er VSWR forholdet mellom lastimpedans og kildeimpedans.

VSWR = ZL / Zo

ZL = lastimpedansen
Zo = kildeimpedansen

Hva er den ideelle verdien av en VSWR?
Verdien til en ideell VSWR er 1: 1 eller kort uttrykt som 1. I dette tilfellet er den reflekterte effekten fra belastningen til kilden null.

Hvordan uttrykke en VSWR ved hjelp av refleksjon og fremoverkraft?
Etter definisjonen er VSWR lik

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

der:

Pr = reflektert kraft
Pf = Fremovermakt


Les også: Slik gjør du FM-radioantennen din | Hjemmelaget FM-antenne Grunnleggende og veiledninger

3) Hvorfor skal jeg bry meg om VSWR? 

Verdien av VSWR presenterer kraften som reflekteres fra belastningen til kilden. Det brukes ofte til å beskrive hvor mye strøm som går tapt fra kilden (vanligvis en høyfrekvent forsterker) gjennom en overføringsledning (vanligvis en koaksialkabel) til belastningen (vanligvis en antenne).

Dette er en dårlig situasjon: Senderen din brenner ned på grunn av for høy energi.

Her er hovedårsaken:

All energi blir reflektert (for eksempel ved en åpen eller kortslutning) på slutten av linjen, så blir ingen absorbert, noe som gir en perfekt "stående bølge" på linjen. Dette er en dårlig, uønsket situasjon. Når kraften som skal utstråles, kommer tilbake til senderen i full styrke, vil den vanligvis brenne ut elektronikken der.

Det er vanskelig å forstå? Her er et eksempel som kan hjelpe deg:

Et havbølgetog som reiser mot land, bærer energi mot stranden. Hvis den løper opp på en svakt skrånende strand, absorberes all energien, og det er ingen bølger som reiser tilbake til havs. Hvis en vertikal havvegg er til stede i stedet for en skrånende strand, blir det innkommende bølgetoget fullstendig reflektert, slik at ingen energi absorberes i veggen. 




Forstyrrelsen mellom innkommende og utgående bølger i dette tilfellet produserer en "stående bølge" som ikke ser ut som den reiser i det hele tatt; toppene holder seg i de samme romlige posisjonene og bare går opp og ned.

Det samme fenomenet skjer på en radio- eller radaroverføringslinje. I dette tilfellet vil vi at bølgene på linjen (både spenning og strøm) skal bevege seg en vei og avsette energien i ønsket belastning, som i dette tilfellet kan være en antenne der den skal utstråles. 


Hvis all energien reflekteres (for eksempel ved en åpen eller kortslutning) på slutten av linjen, blir ingen absorbert, noe som gir en perfekt "stående bølge" på linjen. 


Det tar ikke en åpen eller kortslutning å forårsake en reflektert bølge. Alt som trengs er en uoverensstemmelse i impedans mellom linjen og lasten. Hvis den reflekterte bølgen ikke er så sterk som fremoverbølgen, vil noe "stående bølge" -mønster bli observert, men nullene vil ikke være så dype eller toppene så høye som for en perfekt refleksjon (eller fullstendig uoverensstemmelse).


Les også: Hvorfor trenger vi stående bølgeforhold (SWR)?


TILBAKE


2. Hva er SWR (Standing Wave Ratio)?


1) Definisjon av Standing Wave Ratio (SWR)

I følge Wikipedia defineres stående bølgeforhold (SWR) som:


'' Et mål på impedanstilpasning av belastninger til den karakteristiske impedansen til en overføringslinje eller bølgeleder innen radioteknikk og telekommunikasjon. SWR er altså forholdet mellom overførte og reflekterte bølger eller forholdet mellom amplituden til en stående bølge ved maksimum, og amplituden på et minimum, SWR er vanligvis definert som et spenningsforhold kalt VSWR ”.


En høy SWR indikerer dårlig overføringslinjeeffektivitet og reflektert energi, noe som kan skade senderen og redusere sendereffektiviteten. Siden SWR ofte refererer til spenningsforholdet, er det vanligvis kjent som VSWR.


2) Hvordan VSWR påvirker ytelsen til et sendersystem? 

Det er flere måter VSWR påvirker ytelsen til et sendersystem, eller ethvert system som kan bruke RF og matchede impedanser.

Selv om begrepet VSWR vanligvis brukes, kan både spenningen og stående bølger føre til problemer. Noen av påvirkningene er detaljert nedenfor:

A. Senderforsterkerne kan bli skadet:

De økte spenningsnivåene og strømmen som blir sett på materen som et resultat av de stående bølgene, kan skade sendetransportens transistorer. Halvlederanordninger er svært pålitelige hvis de brukes innenfor de angitte grensene, men spenningen og stående bølger på materen kan forårsake katastrofale skader hvis de får anlegget til å operere utenfor deres grenser.

B. PA-beskyttelse reduserer utgangseffekten:  

Med tanke på den veldig reelle faren for at høye SWR-nivåer forårsaker skade på effektforsterkeren, har mange sendere beskyttelseskretser som reduserer effekten fra senderen når SWR stiger. Dette betyr at en dårlig samsvar mellom materen og antennen vil resultere i en høy SWR som fører til at utgangen reduseres og dermed et betydelig tap i overført strøm.

C. Høyspennings- og strømnivåer kan skade materen:   

Det er mulig at høyspennings- og strømnivået forårsaket av det høye bølgeforholdet kan forårsake skade på en mater. Selv om matere i de fleste tilfeller vil bli operert godt innenfor sine grenser og doblingen av spenning og strøm skal kunne imøtekommes, er det noen omstendigheter når skader kan forårsakes. De nåværende maksimaene kan forårsake overdreven lokal oppvarming som kan forvrenge eller smelte den anvendte plasten, og det er kjent at høye spenninger forårsaker lysbue i noen tilfeller.

D. Forsinkelser forårsaket av refleksjoner kan føre til forvrengning:   

Når et signal reflekteres ved misforhold, reflekteres det tilbake mot kilden, og kan deretter reflekteres tilbake mot antennen. Det innføres en forsinkelse som tilsvarer det dobbelte av sendetiden for signalet langs materen. Hvis data overføres kan dette forårsake inter-symbol interferens, og i et annet eksempel der analogt TV ble overført, ble det sett et "spøkelses" bilde.


Interessant er tapet i signalnivå forårsaket av en dårlig VSWR ikke på langt nær så stort som noen kanskje forestiller seg. Ethvert signal som reflekteres av belastningen, reflekteres tilbake til senderen, og ettersom samsvar ved senderen kan gjøre det mulig å reflektere signalet tilbake til antennen igjen, er tapene som oppstår i utgangspunktet de som blir introdusert av materen. 


Det er andre viktige biter som måles i antenneeffektivitet: refleksjonskoeffisienten, misforholdstapet og returtapet for å nevne noen. VSWR er ikke slutten på alt av antenne teori, men det er viktig.


Les også: Hva er Low Pass Filter og hvordan lage et lavpassfilter?

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Begrepene VSWR og SWR sees ofte i litteraturen om stående bølger i RF-systemer, og mange spør om forskjellen.


● VSWR (Voltage Standing Wave Ratio):

VSWR- eller spenningens stående bølgeforhold gjelder spesielt for spenningens stående bølger som er satt opp på en mater eller overføringslinje. Siden det er lettere å oppdage stående bølger av spenningen, og i mange tilfeller er spenninger viktigere med tanke på enhetens sammenbrudd, brukes ofte betegnelsen VSWR, spesielt innenfor RF-designområder.


● SWR (stående bølgeforhold):

SWR står for stående bølgeforhold. Du kan se det som et matematisk uttrykk for ikke-ensartetheten til et elektromagnetisk felt (EM-felt) på en overføringsledning som koaksialkabel. Vanligvis er SWR definert som forholdet mellom maksimal radiofrekvens (RF) spenning og minimum RF spenning langs linjen. Stående bølgeforhold (SWR) har tre funksjoner:


SWR har følgende funksjoner:

● Den beskriver spenningen og nåværende stående bølger som vises på linjen. 

● Det er en generell beskrivelse for både nåværende og spennings stående bølger. 

● Det brukes ofte i forbindelse med målere som brukes til å oppdage stående bølgeforhold. 

VARSEL: Både strøm og spenning stiger og faller med samme proporsjon for en gitt mismatch.


En høy SWR indikerer dårlig overføringslinjeeffektivitet og reflektert energi, noe som kan skade senderen og redusere sendereffektiviteten. Siden SWR ofte refererer til spenningsforholdet, er det vanligvis kjent som VSWR.


● PSWR (Power Standing Wave Ratio):

Begrepet kraftforholdsbølgeforhold, som også sees noen ganger, er definert som bare kvadratet til VSWR. Dette er imidlertid en fullstendig feilslutning ettersom den fremadrettede og reflekterte effekten er konstant (forutsatt at det ikke er tap av mater) og kraften ikke stiger og faller på samme måte som spenningen og nåværende stående bølgeformer som er summeringen av både fremover og reflekterte elementer.


● ISWR (Current Standing Wave Ratio):

SWR kan også defineres som forholdet mellom maksimal RF-strøm og minimum RF-strøm på linjen (nåværende stående bølgeforhold eller ISWR). For de fleste praktiske formål er ISWR det samme som VSWR.


Fra noen menneskers forståelse av SWR og VSWR i deres grunnleggende form er det et perfekt 1: 1. SWR betyr at all kraften du setter på linjen blir dyttet ut av antennen. Hvis SWR ikke er 1: 1, legger du ut mer kraft enn det som trengs, og noe av den kraften reflekteres deretter nedover linjen mot senderen din og forårsaker deretter en kollisjon som vil føre til at signalet ditt ikke blir så rent og klar.


Men hva er forskjellen mellom VSWR og SWR? SWR (stående bølgeforhold) er et begrep, dvs. stående bølgeforhold. VSWR er faktisk hvordan du måler, ved å måle spenningene for å bestemme SWR. Du kan også måle SWR ved å måle strømmen eller til og med effekten (ISWR og PSWR). Men for de fleste formål, når noen sier SWR, betyr de VSWR, i felles samtale er de utskiftbare.


Du ser ut til å forstå ideen om at den er relatert til forholdet mellom hvor mye strøm som går frem til antennen vs. hvor mye som reflekteres tilbake, og at (I de fleste tilfeller) blir kraften presset ut til antennen. Uttalelsene "du legger ut mer kraft enn det som trengs" og "forårsaker deretter en kollisjon som vil føre til at signalet ditt ikke blir så rent" er feil.


VSWR vs. reflektert kraft


I tilfeller av høyere SWR reflekteres noe eller mye av kraften ganske enkelt tilbake til senderen. Det har ingenting å gjøre med et rent signal, og alt å gjøre med å beskytte senderen din mot å brenne ut og SWR er uavhengig av hvor mye strøm du pumper ut. Det betyr ganske enkelt at antennesystemet på frekvensen ikke er så effektivt som en radiator. Selvfølgelig, hvis du prøver å overføre med en frekvens, foretrekker du at antennen din har lavest mulig SWR (vanligvis er alt mindre enn 2: 1 ikke så ille på de nedre båndene og 1.5: 1 er bra på de høyere båndene) , men mange flerbåndsantenner kan være på 10: 1 på noen bånd, og du vil kanskje oppdage at du er i stand til å operere akseptabelt.


Les også: Hvor å eliminere støy på AM og FM-mottaker


4) VSWR og systemeffektivitet
I et ideelt system overføres 100% av energien fra kraftstrinnene til belastningen. Dette krever en nøyaktig samsvar mellom kildeimpedansen (den karakteristiske impedansen til overføringsledningen og alle dens kontakter), og lastimpedansen. Signalens vekselstrøm vil være den samme fra ende til slutt, siden den passerer uten forstyrrelser.


VSWR vs.% reflektert kraft


I et reelt system får ikke samsvarende impedanser noe av kraften til å reflekteres tilbake mot kilden (som et ekko). Disse refleksjonene forårsaker konstruktiv og destruktiv interferens, som fører til topper og daler i spenningen, varierende med tid og avstand langs overføringslinjen. VSWR kvantifiserer disse spenningsvariansene, og derfor er en annen vanlig definisjon for Voltage Standing Wave Ratio at det er forholdet mellom den høyeste spenningen og den laveste spenningen, når som helst på overføringslinjen.


For et ideelt system varierer ikke spenningen. Derfor er VSWR 1.0 (eller vanligvis uttrykt som et forhold på 1: 1). Når refleksjoner oppstår, varierer spenningene og VSWR er høyere, for eksempel 1.2 (eller 1.2: 1). Økt VSWR korrelerer med redusert overføringslinje (og dermed total sender) effektivitet.


Effektiviteten til overføringslinjer øker med:
1. Økende spenning og effektfaktor
2. Økende spenning og synkende effektfaktor
3. Reduserende spenning og effektfaktor
4. Reduserende spenning og økende effektfaktor

Det er fire størrelser som beskriver effektiviteten av å overføre kraft fra en linje til en belastning eller antenne: VSWR, refleksjonskoeffisienten, manglende samsvar og tapet for retur. 


For nå, for å få en følelse for deres betydning, viser vi dem grafisk på neste figur. Tre forhold: 


● Linjene som er koblet til en tilpasset belastning;
● Linjene som er koblet til en kort monopolantenne som ikke samsvarer (antenneinngangsimpedansen er 20 - j80 ohm, sammenlignet med overføringslinjeimpedansen på 50 ohm);
● Linjen er åpen i enden der antennen burde vært koblet til.




Grønn kurve - Stående bølge på 50 ohm linje med matchende 50 ohm belastning på enden

Med parametere og tallverdi som følger:

parametere  Numerisk verdi
Load Impedans
50 ohm 
Refleksjonskoeffisient

VSWR
1
Feil samsvarstap
0 dB
Returner tap
- ∞ dB

Merk: [Dette er perfekt; ingen stående bølge; all strøm går i antenne / belastning]


Blå kurve - Stående bølge på 50 ohm linje i kort monopolantenn

Med parametere og tallverdi som følger:

parametere  Numerisk verdi
Load Impedans
20 - j80 ohm
Refleksjonskoeffisient 0.3805 - j0.7080
Absolutt verdi av refleksjonskoeffisient
0.8038
VSWR
9.2
Feil samsvarstap
- 4.5 dB
Returner tap
-1.9 DB

Merk: [Dette er ikke så bra; strøm til belastning eller antenne er nede –4.5 dB fra den tilgjengelige kjørelinjen]


Rød kurve - Stående bølge på linje med åpen krets i venstre ende (antenneterminaler)

Med parametere og tallverdi som følger:

parametere  Numerisk verdi
Load Impedans

Refleksjonskoeffisient

VSWR

Feil samsvarstap
- 0 dB
Returner tap
0 dB

Merknad: [Dette er veldig dårlig: ingen kraft overført forbi slutten av linjen]


TILBAKE


3. Viktige parameterindikatorer for SWR


1) Trasmission Lines og SWR

Enhver leder som bærer en vekselstrøm, kan behandles som en overføringsledning, for eksempel de gigantene som fordeler vekselstrøm over hele landskapet. Å innlemme alle de forskjellige former for overføringslinjer vil falle betydelig utenfor omfanget av denne artikkelen, så vi vil begrense diskusjonen til frekvenser fra omtrent 1 MHz til 1 GHz, og til to vanlige linjetyper: koaksial (eller "koaksial") og parallelleder (aka, åpen ledning, vinduslinje, stige eller tvilling som vi vil kalle det) som vist i figur 1.



Forklaring: Koaksialkabel (A) består av en solid eller strandet senterleder omgitt av en isolerende plast- eller luftdielektrikum og et rørformet skjerm som enten er solid eller vevd trådflett. En plastkappe omgir skjoldet for å beskytte lederne. Twin-lead (B) består av et par parallelle, faste eller strandede ledninger. Ledningene holdes på plass av enten støpt plast (vinduslinje, dobbelt ledning) eller av keramiske eller plastisolatorer (stigen linje).



Strøm strømmer langs overflaten til lederne (se sidefeltet på “Skin Effect”) i motsatt retning. Overraskende nok strømmer ikke RF-energien som flyter langs linjen egentlig i lederne der strømmen er. Den beveger seg som en elektromagnetisk (EM) bølge i rommet mellom og rundt lederne. 


Figur 1 viser hvor feltet er plassert i både koaksial og dobbeltledning. For koaksering er feltet helt inne i dielektrikumet mellom senterlederen og skjoldet. For dobbeltledning er imidlertid feltet sterkest rundt og mellom lederne, men uten et omliggende skjold, strekker noe av feltet seg ut i rommet rundt linjen.


Dette er grunnen til at coax er så populært - det tillater ikke at signalene inni interagerer med signaler og ledere utenfor linjen. Twin-lead, derimot, må holdes godt borte (noen få linjebredder er tilstrekkelig) fra andre matelinjer og alle slags metalloverflater. Hvorfor bruke twin-lead? Det har generelt lavere tap enn koaks, så det er et bedre valg når signaltap er en viktig faktor.



Transmisjonslinjeopplæring for nybegynnere (Kilde: AT&T)



Hva er hudeffekt?
Over omtrent 1 kHz strømmer vekselstrømmer i et stadig tynnere lag langs overflaten av lederne. Dette er hudeffekt. Det oppstår fordi virvelstrømmer inne i lederen skaper magnetiske felt som skyver strøm til lederens ytre overflate. Ved 1 MHz i kobber er mest strøm begrenset til lederens ytre 0.1 mm, og med 1 GHz blir strømmen presset inn i et lag bare noen få mikrometer tykt.


Les også: Enkelt og budsjett DIY - Hvordan lage en FM-sender?

2) Refleksjon og overføringskoeffisienter


Refleksjonskoeffisient er brøkdelen av et hendelsessignal som reflekteres tilbake fra et misforhold. Refleksjonskoeffisienten uttrykkes som enten ρ eller Γ, men disse symbolene kan også brukes til å representere VSWR. Det er direkte relatert til VSWR av




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Figur. Dette er brøkdelen av et signal som reflekteres av lastimpedansen, og blir noen ganger uttrykt i prosent.


For et perfekt samsvar reflekteres ikke noe signal av belastningen (dvs. det absorberes helt), så refleksjonskoeffisienten er null. 


For en åpen eller kortslutning reflekteres hele signalet tilbake, så refleksjonskoeffisienten er i begge tilfeller 1. Legg merke til at denne diskusjonen bare handler om størrelsen på refleksjonskoeffisienten.  


Γ har også en tilhørende fasevinkel, som skiller mellom kortslutning og åpen krets, samt alle tilstander i mellom. 


Eksempelvis resulterer refleksjon fra en åpen krets i en 0 graders fasevinkel mellom den innfallende og reflekterte bølgen, noe som betyr at det reflekterte signalet tilføres i fase med det innkommende signalet på det åpne kretsstedet; dvs. amplituden til den stående bølgen er dobbelt så stor som den innkommende bølgen. 


Derimot resulterer en kortslutning i en 180 graders fasevinkel mellom det innfallende og reflekterte signalet, noe som betyr at det reflekterte signalet er motsatt i fase til det innkommende signalet, slik at amplituden deres trekker fra, noe som resulterer i null. Dette kan sees i figurene 1a og b.

Der refleksjonskoeffisienten er brøkdelen av et innfallssignal som reflekteres tilbake fra en impedansforskjell i en krets eller overføringslinje, er overføringskoeffisienten den brøkdelen av innfallssignalet som vises ved utgangen. 


Det er en funksjon av signalet som reflekteres så vel som interne kretsinteraksjoner. Den har også en tilsvarende amplitude og fase.




3) Hva er retur tap og innsetting tap?

Returtap er forholdet mellom effektnivået til det reflekterte signalet og effektnivået til inngangssignalet uttrykt i desibel (dB), dvs.

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

Figur 2. Returtap og innsettingstap i en tapsfri krets eller overføringsledning.

I figur 2 påføres et 0-dBm signal, Pi, på overføringsledningen. Effekten som reflekteres, Pr, vises som −10 dBm og returtapet er 10 dB. Jo høyere verdi, desto bedre er kampen, det vil si for en perfekt match, er returtapet ideelt sett ∞, men et retur tap på 35 til 45 dB regnes vanligvis som en god kamp. På samme måte reflekteres innfallskraften for en åpen eller kortslutning. Returtapet for disse tilfellene er 0 dB.

Innsettingstap er forholdet mellom effektnivået til det overførte signalet og effektnivået til inngangssignalet uttrykt i desibel (dB), dvs.

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

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

Med henvisning til figur 2 betyr Pr på -10 dBm at 10 prosent av innfallende kraft reflekteres. Hvis kretsen eller overføringslinjen er tapsfri, overføres 90 prosent av hendelseseffekten. Innføringstapet er derfor omtrent 0.5 dB, noe som resulterer i en overført effekt på -0.5 dBm. Hvis det var interne tap, ville innsettingstapet være større.



TILBAKE

4) Hva er S-parametere?


Figur. S-parameter representasjon av en toport mikrobølge krets.

Ved å bruke S-parametere kan en krets RF-ytelse karakteriseres helt uten behov for å vite dens interne sammensetning. For disse formål blir kretsen ofte referert til som en "svart boks." Interne komponenter kan være aktive (dvs. forsterkere) eller passive. De eneste betingelsene er at S-parametrene bestemmes for alle frekvenser og forhold (f.eks. Temperatur, forsterkerforstyrrelse) som er av interesse, og at kretsen er lineær (dvs. at utgangen er direkte proporsjonal med inngangen). Figur 3 er en fremstilling av en enkel mikrobølgekrets med en inngang og en utgang (kalt porter). Hver port har et hendelsessignal (a) og et reflektert signal (b). Ved å kjenne S-parametrene (dvs. S11, S21, S12, S22) til denne kretsen, kan man bestemme dens effekt på ethvert system den er installert i.

S-parametere bestemmes ved måling under kontrollerte forhold. Ved hjelp av et spesielt testutstyr som kalles en nettverksanalysator, blir et signal (a1) inngått i port 1 med port 2 avsluttet i et system med en kontrollert impedans (vanligvis 50 ohm). Analysatoren måler og registrerer samtidig a1, b1 og b2 (a2 = 0). Prosessen blir deretter reversert, dvs. med et signal (a2) inngang til port 2, måler analysatoren a2, b2 og b1 (a1 = 0). I sin enkleste form måler nettverksanalysatoren bare amplituden til disse signalene. Dette kalles en skalar nettverksanalysator og er tilstrekkelig for å bestemme mengder som VSWR, RL og IL. For fullstendig kretskarakterisering er det imidlertid også behov for fase og krever bruk av en vektor nettverksanalysator. S-parametrene bestemmes av følgende forhold:

S11 = b1 / al; S1 = b21 / al; S2 = b1 / a22; S2 = b2 / a12 (D)

S11 og S22 er kretsens henholdsvis inngangs- og utgangsrefleksjonskoeffisienter; mens S21 og S12 er kretsens koeffisienter for forover og bakoverføring. RL er relatert til refleksjonskoeffisientene av forholdene

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

IL er relatert til kretsoverføringskoeffisientene av forholdene

IL Fra port 1 til port 2 (dB) = -20 log10 | S21 | og ILfra port 2 til port 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Denne representasjonen kan utvides til mikrobølgekretser med et vilkårlig antall porter. Antall S-parametere øker med kvadratet av antall porter, så matematikken blir mer involvert, men kan håndteres ved hjelp av matrisealgebra.


5) Hva er impedansmatching?

Impedans er motstand som elektrisk energi støter på når den beveger seg bort fra kilden.  


Synkronisering av belastning og kildeimpedans vil eliminere effekten som fører til maksimal kraftoverføring. 


Dette er kjent som maksimal kraftoverføringssats: Maksimal kraftoverføringsteorem er kritisk i radiofrekvensoverføringsenheter, og spesielt i oppsettet av RF-antenner.



Impedansmatching er avgjørende for effektiv funksjon av RF-oppsett der du vil flytte spenning og strøm optimalt. I RF-design vil samsvaret mellom kilde- og lastimpedanser maksimere overføringen av RF-kraft. Antenner vil motta maksimal eller optimal kraftoverføring der deres impedans samsvarer med utgangsimpedansen til overføringskilden.

50Ohm impedans er standarden for design av de fleste RF-systemer og komponenter. Koaksialkabel som underbygger tilkoblingen i en rekke RF-applikasjoner har en typisk impedans på 50 ohm. RF-forskning utført på 1920-tallet fant at optimal impedans for overføring av RF-signaler ville være mellom 30 og 60 Ohm, avhengig av spenning og kraftoverføring. Å ha relativt standardisert impedans tillater samsvar mellom kabler og komponenter som WiFi eller Bluetooth-antenner, PCB og dempere. En rekke viktige antennetyper har en impedans på 50 ohm inkludert ZigBee GSM GPS og LoRa

Refleksjonskoeffisient - Wikipedia

Refleksjonskoeffisient - Kilde: Wikipedia


En uoverensstemmelse i impedans fører til spennings- og strømrefleksjoner, og i RF-oppsett betyr dette at signaleffekten reflekteres tilbake til kilden, andelen er i samsvar med graden av uoverensstemmelse. Dette kan karakteriseres ved hjelp av VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), som er et mål på effektiviteten til overføring av RF-kraft fra kilden til en belastning, for eksempel en antenne.

Manglende samsvar mellom kilde- og lastimpedanser, for eksempel en 75Ohm-antenne og 50 Ohm koaksialkabler, kan overvinnes ved hjelp av en rekke impedanstilpasningsenheter som motstand i serie, transformatorer, overflatemonterte impedansmatchende pads eller antenntunere.

I elektronikk innebærer impedanstilpasning å opprette eller endre en krets eller elektronisk applikasjon eller komponent konfigurert slik at impedansen til den elektriske belastningen samsvarer med impedansen til strøm- eller drivkilden. Kretsen er konstruert eller innrettet slik at impedansene ser like ut.




Når man ser på systemer som inkluderer overføringslinjer, er det nødvendig å forstå at kilder, transmisjonslinjer / matere og belastninger alle har en karakteristisk impedans. 50Ω er en veldig vanlig standard for RF-applikasjoner, selv om andre impedanser av og til kan sees i noen systemer.


For å oppnå maksimal kraftoverføring fra kilden til overføringsledningen, eller overføringsledningen til belastningen, enten det er en motstand, en inngang til et annet system eller en antenne, må impedansnivåene matche.

Med andre ord for et 50Ω-system må kilden eller signalgeneratoren ha en kildeimpedans på 50Ω, transmisjonslinjen må være 50Ω og det samme må belastningen.



Problemer oppstår når strøm overføres til transmisjonslinjen eller materen og den beveger seg mot belastningen. Hvis det er et misforhold, dvs. at belastningsimpedansen ikke stemmer overens med transmisjonslinjen, er det ikke mulig å overføre all kraften.


Siden strøm ikke kan forsvinne, må kraften som ikke overføres til lasten gå et sted, og dit reiser den tilbake langs transmisjonslinjen tilbake mot kilden.



Når dette skjer, spenninger og strømmer for fremover og reflekterte bølger i materen legge til eller trekke fra på forskjellige punkter langs materen i henhold til fasene. På denne måten blir stående bølger satt opp.


Måten virkningen oppstår på, kan demonstreres med en taulengde. Hvis den ene enden blir forlatt og den andre beveges opp, kan man se at bølgebevegelsen beveger seg ned langs tauet. Men hvis den ene enden er fast, blir en stående bølgebevegelse satt opp, og punkter med minimum og maksimal vibrasjon kan sees.


Når lastmotstanden er lavere enn materens impedansspenning og strømstørrelser er satt opp. Her er den totale strømmen ved lastpunktet høyere enn for den perfekt tilpassede linjen, mens spenningen er mindre.



Verdiene av strøm og spenning langs arkmateren varierer langs arkmateren. For små verdier av reflektert kraft er bølgeformen nesten sinusformet, men for større verdier blir den mer som en fullbølget utbedret sinusbølge. Denne bølgeformen består av spenning og strøm fra fremoverkraften pluss spenning og strøm fra den reflekterte kraften.



På en avstand en fjerdedel av en bølgelengde fra lasten når de kombinerte spenningene en maksimal verdi mens strømmen er på et minimum. På en avstand som er en halv bølgelengde fra belastningen, er spenningen og strømmen de samme som ved lasten.

En lignende situasjon oppstår når belastningsmotstanden er større enn materimpedansen, men denne gangen er den totale spenningen ved lasten høyere enn verdien på den perfekt tilpassede linjen. Spenningen når et minimum på en fjerdedel av en bølgelengde fra belastningen, og strømmen er på et maksimum. I en avstand på en halv bølgelengde fra lasten er imidlertid spenningen og strømmen de samme som ved lasten.



Når det så er en åpen krets plassert på enden av linjen, er det stående bølgemønsteret for materen lik det for kortslutningen, men med spenningen og strømmønstrene reversert.



TILBAKE


6) Hva er reflektert energi?
Når en overført bølge treffer en grense som den mellom den tapsløse overføringslinjen og belastningen (se figur 1. nedenfor), vil noe energi overføres til belastningen, og noen vil bli reflektert. Refleksjonskoeffisienten forholder innkommende og reflekterte bølger som:

Γ = V- / V + (likning 1)

Hvor V- er den reflekterte bølgen og V + er den innkommende bølgen. VSWR er relatert til størrelsen på spenningsrefleksjonskoeffisienten (Γ) ved:

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


Figur 1. Transmisjonslinjekrets som illustrerer impedansavviksgrensen mellom overføringslinjen og belastningen. Refleksjoner skjer ved grensen angitt av Γ. Hendelsesbølgen er V + og den reflekterende bølgen er V-.


VSWR kan måles direkte med en SWR-måler. Et RF-testinstrument slik som en vektornettanalysator (VNA) kan brukes til å måle refleksjonskoeffisientene til inngangsporten (S11) og utgangsporten (S22). S11 og S22 tilsvarer Γ på henholdsvis inngangs- og utgangsporten. VNA-ene med matemodus kan også direkte beregne og vise den resulterende VSWR-verdien.


Returtapet ved inngangs- og utgangsportene kan beregnes ut fra refleksjonskoeffisienten, S11 eller S22, som følger:


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

RLOUT = 20log10 | S22 | dB (likning 4)


Refleksjonskoeffisienten beregnes ut fra den karakteristiske impedansen til transmisjonslinjen og lastimpedansen som følger:


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


Der ZL er lastimpedansen og ZO er den karakteristiske impedansen til overføringsledningen (figur 1).


VSWR kan også uttrykkes i form av ZL og ZO. Ved å erstatte ligning 5 i ligning 2, får vi:


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


For ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Derfor:


VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Likning 6)
For ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL


Derfor:


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


Vi bemerket ovenfor at VSWR er en spesifikasjon gitt i forholdsform i forhold til 1, som et eksempel 1.5: 1. Det er to spesielle tilfeller av VSWR, ∞: 1 og 1: 1. Et uendelig forhold til en oppstår når belastningen er en åpen krets. Forholdet 1: 1 oppstår når belastningen er perfekt tilpasset transmisjonslinjens karakteristiske impedans.


VSWR er definert fra den stående bølgen som oppstår på selve overføringslinjen ved:


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

Hvor VMAX er maksimal amplitude og VMIN er minimum amplitude for den stående bølgen. Med to superpålagte bølger oppstår det maksimale med konstruktiv forstyrrelse mellom de innkommende og reflekterte bølgene. Dermed:


VMAX = V + + V- (lik 9)


for maksimal konstruktiv interferens. Minste amplitude oppstår med dekonstruktiv interferens, eller:

VMIN = V + - V- (likning 10)


Å erstatte ligningene 9 og 10 i utbytte av ligning 8


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

Bytt ut ligning 1 i ligning 11, vi oppnår:


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


Ligning 12 er ligning 2 angitt i begynnelsen av denne artikkelen.


TILBAKE


4. VSWR-kalkulator: Hvordan beregner man VSWR? 


Spenningskomponenten til en stående bølge i en jevn overføringslinje består av den fremoverbølgen (med amplitude Vf) overlagret på den reflekterte bølgen (med amplituden Vr). Refleksjoner oppstår som et resultat av diskontinuiteter, for eksempel en ufullkommenhet i en ellers ensartet overføringslinje, eller når en overføringslinje avsluttes med annet enn dens karakteristiske impedans.


Hvis du er interessert i å bestemme ytelsen til antenner, bør VSWR alltid måles ved antenneterminalene i stedet for ved senderen. På grunn av ohmske tap i sendekabelen, vil det bli opprettet en illusjon om å ha en bedre antenne VSWR, men det er bare fordi disse tapene demper virkningen av en brå refleksjon på antenneterminalene.

Siden antennen vanligvis er plassert et stykke fra senderen, krever den en matelinje for å overføre strøm mellom de to. Hvis matelinjen ikke har noe tap og samsvarer med både senderens utgangsimpedans og antenneinngangsimpedansen, vil maksimal effekt leveres til antennen. I dette tilfellet vil VSWR være 1: 1 og spenningen og strømmen vil være konstant over hele lengden på matelinjen.


1) VSWR-beregning

Returtap er et mål i dB av forholdet mellom kraft i den innfallende bølgen og det i den reflekterte bølgen, og vi definerer at den har en negativ verdi.


Avkastningstap = 10 logg (Pr / Pi) = 20 logg (Er / Ei)

For eksempel, hvis en last har et returtap på -10 dB, reflekteres 1/10 av hendelseseffekten. Jo høyere avkastningstapet er, desto mindre blir faktisk strøm tapt.

Også av vesentlig interesse er manglende samsvarstap. Dette er et mål på hvor mye den overførte kraften dempes på grunn av refleksjon. Det er gitt av følgende forhold:


Misstapstap = 10 logg (1 -p2)


Fra for eksempel tabell 1 vil en antenne med en VSWR på 2: 1 ha en refleksjonskoeffisient på 0.333, et misforholdstap på -0.51 dB og et returtap på -9.54 dB (11% av sendereffekten din reflekteres tilbake )


2) Gratis VSWR Caculation Chart


Her er et enkelt VSWR-beregningskart. 


Husk alltid at VSWR skal være et tall større enn 1.0


VSWR Refleksjonskoeffisient (Γ) Reflektert effekt (%) Spenningstap
Reflektert effekt (dB)
Returner tap
Misstapstap (dB)
1
0.00 0.00 0 -Evighet Uendelighet 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


Ekstra lesing: VSWR i antenne



VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) er en indikasjon på mengden uoverensstemmelse mellom en antenne og matelinjen som kobles til den. Dette er også kjent som Standing Wave Ratio (SWR). Verdiområdet for VSWR er fra 1 til ∞. 


En VSWR-verdi under 2 anses å være egnet for de fleste antenneapplikasjoner. Antennen kan beskrives som en ”Good Match”. Så når noen sier at antennen samsvarer dårlig, betyr det veldig ofte at VSWR-verdien overstiger 2 for en frekvens av interesse. 


Avkastningstap er en annen spesifikasjon av interesse, og dekkes mer detaljert i delen Antenne Theory. En vanlig påkrevd konvertering er mellom avkastningstap og VSWR, og noen verdier er tabellert i diagram, sammen med en graf over disse verdiene for rask referanse.


Hvor kommer disse beregningene fra? Vel, start med formelen for VSWR:



Hvis vi inverterer denne formelen, kan vi beregne refleksjonskoeffisienten (eller returtapet, s11) fra VSWR:



Nå er denne refleksjonskoeffisienten faktisk definert i form av spenning. Vi vil virkelig vite hvor mye kraft som reflekteres. Dette vil være proporsjonalt med spenningens kvadrat (V ^ 2). Derfor vil den reflekterte kraften i prosent være:



Vi kan konvertere reflektert kraft til desibel ganske enkelt:



Til slutt reflekteres kraften eller leveres til antennen. Mengden levert til antennen er skrevet som (), og er ganske enkelt (1- ^ 2). Dette er kjent som tap av samsvar. Dette er mengden strøm som går tapt på grunn av impedansmatching, og vi kan beregne det ganske enkelt:



Og det er alt vi trenger å vite for å gå frem og tilbake mellom VSWR, s11 / retur tap og mismatch tap. Jeg håper du har hatt så stor tid som jeg har hatt.


Konverteringstabell - dBm til dBW og W (watt)

I denne tabellen presenterer vi hvordan verdien av kraft i dBm, dBW og Watt (W) tilsvarer hverandre.

Effekt (dBm)
Effekt (dBW)
Effekt ((W) watt)
100 
70 
10 MW
90 
60 
1 MW
80 
50 
100 KW
70 
40 
10 KW
60 
30 
1 KW
50 
20 
100 W
40 
10 
10 W
30  
0
1 W
20 
-10 
100 mW
10 
-20 
10 mW

-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
der:
dBm = desibel-milliwatt
dBW = desibel-watt
MW = megawatt
KW = kilowatt
W = watt
mW = milliwatt
μW = mikroeffekt
nW = nanowatt
pW = picowatt


TILBAKE


3) VSWR-formel

Dette programmet er en applet for beregning av VSWR (Voltage Standing Wave Ratio).

Når du setter opp en antenne- og sendersystem, er det viktig å unngå impedansfeilpassing hvor som helst i systemet. Enhver feilpasning betyr at en del av utgangsbølgen reflekteres tilbake mot senderen og systemet blir ineffektivt. Uoverensstemmelser kan oppstå ved grensesnitt mellom forskjellige utstyr, for eksempel sender, kabel og antenne. Antenner har impedans, som typisk er 50 ohm (når antennen har riktig dimensjoner). Når refleksjon oppstår produseres stående bølger i kabelen.


VSWR-formel og refleksjonskoeffisient:

Ligning 1
Refleksjonskoeffisient Γ er definert som
Ligning 2
VSWR eller stående bølgeforhold
Formel
Formel

gamma
ZL = Verdien i ohm til lasten (vanligvis en antenne)
Zo = Den karakteristiske impedansen til overføringslinjen i ohm
Sigma

Gitt at ρ vil variere fra 0 til 1, vil de beregnede verdiene for VSWR være fra 1 til uendelig.

Beregnede verdier
mellom -1 ≦ Γ ≦ 1.
Beregnede verdier
1 eller forholdet 1: 1.
Når verdien er “-1”.
Innebærer 100% refleksjon og ingen kraft overføres til lasten. Den reflekterte bølgen er 180 grader utenfor fase (omvendt) med hendelsesbølgen.
Med åpen krets

Dette er en tilstand med åpen krets uten antenne tilkoblet. Det betyr at ZL er uendelig, og at begrepene Zo forsvinner i likning 1, og etterlater Γ = 1 (100% refleksjon) og ρ = 1.


Ingen strøm overføres og VSWR vil være uendelig.
Når verdien er “1”.
Innebærer 100% refleksjon og ingen kraft overføres til lasten. Den reflekterte bølgen er i fase med hendelsesbølgen.
Med kortslutning

Tenk deg at enden av kabelen har kortslutning. Det betyr at ZL er 0 og Eq.1 vil beregne Γ = -1 og ρ = 1.


Ingen kraft overføres og VSWR er uendelig.
Når verdien er “0”.
Innebærer ingen refleksjon, og all kraft overføres til lasten. (Ideelt)
Med riktig matchet antenne.
Når en riktig matchet antenne er koblet til, overføres all energi til antennen og konverteres til stråling. ZL er 50 ohm og Eq.1 vil beregne Γ til å være null. Dermed vil VSWR være nøyaktig 1.
N / A N / A Med feil matchet antenne.
Når en feil tilpasset antenne er koblet til, vil impedansen ikke lenger være 50 ohm og en impedansmatching oppstår og en del av energien reflekteres tilbake. Mengden reflektert energi avhenger av nivået på feilpasningen, og VSWR vil derfor være en verdi over 1.

Når du bruker kabel med feil karakteristikkimpedans


Kabelen / overføringsledningen som brukes til å koble antennen til senderen, må være den korrekte karakteristiske impedansen Zo. 


Vanligvis er koaksialkabler 50 ohm (75 ohm for fjernsyn og satellitt), og deres verdier vil bli trykt på selve kablene. 


Mengden reflektert energi avhenger av nivået på uoverensstemmelsen, og så vil VSWR være en verdi over 1.


gjennomgang:

Hva er stående bølger? En belastning er koblet til enden av overføringslinjen, og signalet strømmer langs den og kommer inn i lasten. Hvis lastimpedansen ikke stemmer overens med overføringslinjeimpedansen, reflekteres en del av den bevegelige bølgen tilbake mot kilden.


Når refleksjon oppstår, reiser disse seg nedover overføringslinjen og kombineres med hendelsesbølgene for å produsere stående bølger. Det er viktig å merke seg at den resulterende bølgen ser stasjonær ut og ikke forplanter seg som en normal bølge og ikke overfører energi mot belastningen. Bølgen har områder med maksimal og minimum amplitude kalt henholdsvis anti-noder og noder.


Når du kobler til antennen, hvis en VSWR på 1.5 produseres, er strømeffektiviteten 96%. Når det produseres en VSWR på 3.0, er strømeffektiviteten 75%. Ved faktisk bruk anbefales det ikke å overskride en VSWR på 3.


TILBAKE


5. Hvordan måle stående bølgeforhold - Wikipedia Forklaring
Mange forskjellige metoder kan brukes til å måle stående bølgeforhold. Den mest intuitive metoden bruker en spaltet linje som er en seksjon av overføringslinjen med et åpent spor som gjør det mulig for en sonde å oppdage den faktiske spenningen på forskjellige punkter langs linjen. 


Dermed kan maksimums- og minimumsverdiene sammenlignes direkte. Denne metoden brukes ved VHF og høyere frekvenser. Ved lavere frekvenser er slike linjer upraktisk lange. Retningskoblinger kan brukes på HF gjennom mikrobølgefrekvenser. 


Noen er kvart bølger eller mer lange, noe som begrenser bruken til høyere frekvenser. Andre typer retningskoblinger sampler strømmen og spenningen på et enkelt punkt i overføringsbanen og kombinerer dem matematisk på en slik måte at de representerer kraften som flyter i en retning.


Den vanlige typen SWR / effektmåler som brukes i amatørdrift, kan inneholde en dobbelkobling. Andre typer bruker en enkelt kobling som kan roteres 180 grader for å prøve strømmen i begge retninger. Enveiskoblinger av denne typen er tilgjengelige for mange frekvensområder og effektnivåer og med passende koblingsverdier for den analoge måleren som brukes.


Et retningsbestemt wattmeter som bruker et roterbart retningskoblingselement


Den fremover og reflekterte effekten målt av retningskoblinger kan brukes til å beregne SWR. Beregningene kan gjøres matematisk i analog eller digital form eller ved å bruke grafiske metoder innebygd i måleren som en ekstra skala eller ved å lese fra krysspunktet mellom to nåler på samme måler.


Ovennevnte måleinstrumenter kan brukes "i linje", det vil si at full effekt fra senderen kan passere gjennom måleinstrumentet for å muliggjøre kontinuerlig overvåking av SWR. Andre instrumenter, for eksempel nettverksanalysatorer, retningskoblinger med lav effekt og antennebroer, bruker lav effekt til målingen og må kobles til i stedet for senderen. Brokretser kan brukes til å direkte måle de virkelige og imaginære delene av en lastimpedans og til å bruke disse verdiene til å utlede SWR. Disse metodene kan gi mer informasjon enn bare SWR eller frem og reflektert kraft. [11] Frittstående antenneanalysatorer bruker forskjellige målemetoder og kan vise SWR og andre parametere tegnet mot frekvens. Ved å bruke retningskoblinger og en bro i kombinasjon er det mulig å lage et instrument som kan lese direkte i kompleks impedans eller i SWR. [12] Frittstående antenneanalysatorer er også tilgjengelig som måler flere parametere.


TILBAKE



6. Ofte stille spørsmål

1) Hva forårsaker høy VSWR?

Hvis VSWR er for høy, kan det potensielt være for mye energi reflektert tilbake i en effektforsterker og forårsake skade på de interne kretsene. I et ideelt system ville det være en VSWR på 1: 1. Årsaker til høy VSWR-rangering kan være bruk av feil belastning eller noe ukjent, for eksempel en skadet overføringsledning.


2) Hvordan reduserer du VSWR?

En teknikk for å redusere det reflekterte signalet fra inngangen eller utgangen til en hvilken som helst enhet, er å plassere en demper før eller etter enheten. Demperen reduserer det reflekterte signalet to ganger verdien av dempningen, mens det sendte signalet mottar den nominelle dempingsverdien. (Tips: For å understreke hvor viktig VSWR og RL er for nettverket ditt, bør du vurdere å redusere ytelsen fra VSWR på 1.3: 1 til 1.5: 1 - dette er en endring i Retur tap på 16 dB til 13 dB).


3) Er S11 retur tap?

I praksis er den mest siterte parameteren med hensyn til antenner S11. S11 representerer hvor mye kraft som reflekteres fra antennen, og er følgelig kjent som refleksjonskoeffisienten (noen ganger skrevet som gamma: eller returtap. ... Denne aksepterte effekten blir enten utstrålt eller absorbert som tap i antennen.


4) Hvorfor måles VSWR?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), er et mål på hvor effektivt radiofrekvenskraft overføres fra en kraftkilde, gjennom en overføringslinje, til en belastning (for eksempel fra en forsterker gjennom en overføringslinje, til en antenne) . I et ideelt system overføres 100% av energien.


5) Hvordan fikser jeg høy VSWR?

Hvis antennen er montert nede på kjøretøyet, som på støtfangeren eller bak førerhuset til en lastebil, kan signalet sprette tilbake til antennen og forårsake høy SWR. For å lindre dette må du holde antennens topp 12 inches over taklinjen og plassere antennen så høyt som mulig på kjøretøyet.


6) Hva er en god VSWR-lesing?
Den best mulige avlesningen er 1.01: 1 (46dB returtap), men vanligvis er en avlesning under 1.5: 1 akseptabel. Utenfor den perfekte verden er et 1.2: 1 (20.8 dB avkastningstap) perfekt i de fleste tilfeller. For å sikre en nøyaktig avlesning, er det best å koble måleren i bunnen av antennen.


7) Er 1.5 SWR bra?
Ja, det er det! Det ideelle området er SWR 1.0-1.5. Det er rom for forbedringer når rekkevidden er SWR 1.5 - 1.9, men SWR i dette området bør fortsatt gi tilstrekkelig ytelse. Noen ganger, på grunn av installasjoner eller kjøretøyvariabler, er det umulig å få SWR lavere enn dette.


8) Hvordan sjekker jeg SWR uten måler?
Her er trinnene for å stille inn en CB-radio uten SWR-måler:
1) Finn et område med begrenset forstyrrelse.
2) Forsikre deg om at du har en ekstra radio.
3) Still begge radioene på samme kanal.
4) Snakk inn i den ene radioen og lytt gjennom den andre.
5) Flytt en radio unna og merk når lyden er klar.
6) Juster antennen etter behov.


9) Må alle CB-antenner justeres?
Selv om antenneinnstilling ikke er nødvendig for å betjene CB-systemet ditt, er det en rekke viktige grunner til at du alltid må stille inn en antenne: Forbedret ytelse - En riktig innstilt antenne vil ALLTID fungere mer effektivt enn en ujustert antenne.


10) Hvorfor går SWR-en min opp når jeg snakker?

En av de vanligste årsakene til høye SWR-målinger er å koble SWR-måleren feil til radioen og antennen. Når det er festet feil, vil avlesningene rapporteres som ekstremt høye selv om alt er perfekt installert. Se denne artikkelen for å sikre at SWR-måleren er riktig installert.


7. Beste gratis online VSWR-kalkulator i 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




TILBAKE


Deling er omsorg!


Legg igjen en beskjed 

Navn *
E-post *
telefon
Adresse
Kode Se bekreftelseskoden? Klikk oppdatere!
Beskjed
 

Meldingsliste

Kommentarer Loading ...
Hjem| Om Raptor| Produkter| Blog| Last ned| Kundeservice| Tilbakemelding| Kontakt| Service
FMUSER FM / TV Broadcast One-Stop-leverandør
  Kontakt