VSWR (Відомий як Коефіцієнт стоячої хвилі напруги) - це міра того, наскільки ефективно радіочастотна потужність передається від джерела живлення, по лінії електропередачі, до навантаження (наприклад, від підсилювач потужності по лінії електропередачі, до антена).

Стоячі хвилі є ключовим значенням для будь-якої системи, де використовуються лінії електропередачі / живильники вимірювання VSWR, Коефіцієнт хвилі постійної напруги є важливим.

Стоячі хвилі є важливим питанням при огляді живильників / ліній електропередачі, а співвідношення стоячої хвилі або, частіше співвідношення хвилі стоячої напруги, VSWR є вимірюванням рівня стоячих хвиль на фідері.

Стоячі хвилі представляють потужність, яку не приймає навантаження і відбивається назад по лінії електропередачі або живильнику.

Хоча стоячі хвилі та VSWR є дуже важливими, часто теорія та розрахунки VSWR можуть маскувати погляд на те, що насправді відбувається. На щастя, можна отримати хороший погляд на цю тему, не заглиблюючись занадто глибоко в теорію VSWR.

Станоснови дін хвилі
Дивлячись на системи, що включають лінії електропередачі, слід розуміти, що всі джерела, лінії електропередачі / живильники та навантаження мають характерний опір. 50Ω є дуже поширеним стандартом для радіочастотних програм, хоча в деяких системах періодично можуть спостерігатися інші імпеданси.

Для отримання максимальної передачі потужності від джерела до лінії електропередачі або лінії передачі до навантаження, будь то резистор, вхід до іншої системи або антена, рівні імпедансу повинні відповідати.

Іншими словами, для системи 50Ω джерело або генератор сигналів повинні мати джерельний опір 50Ω, лінія передачі повинна бути 50Ω, а також навантаження.

Збірна подача та навантаження потрібні для максимальної передачі потужності

Проблеми виникають, коли потужність передається в лінію електропередачі або живильник, і вона рухається до навантаження. Якщо є невідповідність, тобто опір навантаження не відповідає рівню лінії електропередачі, то неможливо передавати всю потужність.

Оскільки потужність не може зникнути, потужність, яка не передається вантажу, повинна кудись піти і туди вона рухається назад по лінії електропередачі назад до джерела.

Потужність відображається під час опору подачі та навантаження не відповідає

Див також: Чому мені потрібна схема передавача перед антеною?

Коли це відбувається, напруги та струми передових і відбитих хвиль у подачі додають або віднімають у різних точках уздовж фідера відповідно до фаз. Таким чином встановлюються стоячі хвилі.

Спосіб досягнення ефекту може бути продемонстрований довжиною мотузки. Якщо один кінець залишити вільним, а другий переміститися вгору вниз, видно рух хвилі, що рухається вниз по мотузці. Однак якщо один кінець зафіксовано, встановлено рух стоячої хвилі, і можна побачити точки мінімальної та максимальної вібрації.

Коли опір навантаження нижче, ніж напруга опору подачі та величини струму встановлюються. Тут загальний струм у точці навантаження вище, ніж у ідеально підібраної лінії, тоді як напруга менша.

Шаблони напруги та поточної хвилі стоячи для невеликого невідповідності імпедансу з навантаженням нижче, ніж імпеданс подачі

Див також: Інструменти для обчислення VSWR

Значення струму та напруги вздовж фідера різняться вздовж пристрою подачі. Для малих значень відбитої сили форма хвилі є майже синусоїдальною, але для більших значень вона більше нагадує синусоїду, що випрямлена повної хвилі. Ця форма хвилі складається з напруги і струму від прямої потужності плюс напруги і струму від відбитої потужності.

Схема напруги та поточної хвилі стоячої хвиліs для припинення подачі короткого замикання

Дивіться Also: Розуміння роздумів і стоячих хвиль в радіочастотному дизайні

На відстані чверті довжини хвилі від навантаження комбіновані напруги досягають максимального значення, тоді як струм є мінімальним. На відстані половини довжини хвилі від навантаження напруга і струм такі ж, як і при навантаженні.

Аналогічна ситуація виникає, коли опір навантаження більший, ніж опір подачі, однак цього разу загальна напруга на навантаженні перевищує значення ідеально узгодженої лінії. Напруга досягає мінімуму на відстані чверті довжини хвилі від навантаження, а струм - на максимумі. Однак на відстані половини хвилі від навантаження напруга і струм такі ж, як і при навантаженні.

Шаблони напруги та поточної хвилі стоячи для малого невідповідності імпедансу з високою навантаженнямїї, ніж імпеданс подачі

Див також: VSWR (SWR) Розрахунок

Тоді, коли в кінці лінії є розімкнутий контур, схема стоячої хвилі для живильника аналогічна схемі короткого замикання, але із зміненою схемою напруги та струму.

Шаблони напруги та поточної хвилі стоячих для відкритих припинення подачі ланцюга

Див також: Зробіть цю схему радіо повторювача вдома

Визначення VSWR
Визначення VSWR дає основу для всіх розрахунків та формул.

Визначення VSWR:
Коефіцієнт хвилі стоячої напруги VSWR визначається як відношення максимальної до мінімальної напруги на лінії, що не втрачає втрат.

Отримане співвідношення зазвичай виражається у співвідношенні, наприклад, 2: 1, 5: 1 і т.д.

На практиці є втрати на будь-якій подачі або лінії електропередачі. Для вимірювання VSWR в цій точці системи виявляється пряма і зворотна потужність, яка перетворюється в цифру для VSWR. Таким чином вимірюється VSWR в конкретній точці, а максимуми напруги та мінімуми напруги не потрібно визначати по довжині лінії.

VSWR проти SWR
Терміни VSWR і SWR часто зустрічаються в літературі про стоячі хвилі в радіочастотних системах, і багато хто запитує про різницю.

КСВ: SWR означає співвідношення стоячої хвилі. Він описує напругу та струм стоячих хвиль, які з’являються на лінії. Це загальний опис як струмових, так і напруг стоячих хвиль. Його часто використовують у поєднанні з лічильниками, що використовуються для виявлення відношення стоячої хвилі. Як струм, так і напруга зростають і падають на однакову пропорцію для даної невідповідності.

КСВ: Коефіцієнт VSWR або коефіцієнт стоячої хвилі напруги застосовується конкретно до стоячих хвиль напруги, які встановлені на живильному пристрої або лінії передачі. Оскільки легше виявити стоячі хвилі напруги, і в багатьох випадках напруги є більш важливими з точки зору поломки пристрою, термін VSWR часто використовується, особливо в областях проектування ВЧ.

Термін силові стоячі хвилі також спостерігається кілька разів. Однак це повна помилка, оскільки потужність прямої та відбитої є постійною (якщо не враховувати втрати подачі), а потужність не збільшується і не падає так само, як сигнали напруги та поточної стоячої хвилі, які є підсумком як передових, так і відбитих елементів.

типовий VSWR метр використовується з транкурінь

Як VSWR впливає на продуктивність
Існує кілька способів, якими VSWR впливає на результати роботи передавач система або будь-яка система, яка може використовувати радіочастотні та відповідні імпеданси.

Хоча зазвичай використовується термін VSWR, хвилі напруги та струму, що стоять, можуть спричинити проблеми. Деякі з афектів детально описані нижче:

Підсилювачі потужності передавача можуть бути пошкоджені: Підвищений рівень напруги та струму, що спостерігається на фідері внаслідок стоячих хвиль, може пошкодити вихід траnсистори передавача. Напівпровідникові пристрої дуже надійні, якщо експлуатуються у визначених межах, але напруга та струмові стоячі хвилі на подачі можуть спричинити катастрофічні пошкодження, якщо вони змусять прилад працювати поза їх межами.

PA Захист знижує вихідну потужність: Зважаючи на дуже реальну небезпеку високих рівнів КВК, що спричиняють пошкодження підсилювача потужності, багато передавачів мають схему захисту, яка зменшує вихід з передавача в міру підвищення КВП. Це означає, що погана відповідність між пристроєм подачі та антеною призведе до високого ККД, що призводить до зниження виходу і, отже, до значних втрат переданої потужності.

Високий рівень напруги та струму може пошкодити фідер: Можливо, що високий рівень напруги та струму, викликаний високим співвідношенням хвилі стоячи, може призвести до пошкодження живильника. Хоча в більшості випадків живильники будуть працювати добре в межах своїх меж, і подвоєння напруги та струму повинно бути забезпечене, але можуть бути певні обставини, коли може бути завдано шкоди. Нинішні максимуми можуть спричинити надмірне локальне нагрівання, що може спотворити або розплавити використовувані пластмаси, і, як відомо, високі напруги в деяких обставинах спричиняють дуги.

Затримки, викликані роздумами, можуть спричинити спотворення: Коли сигнал відбивається невідповідністю, він відбивається назад до джерела, а потім може бути відбитий знову назад до антени. Вводиться затримка, що дорівнює подвоєному часу передачі сигналу вздовж фідера. Якщо дані передаються, це може спричинити перешкоди між символами, а в іншому прикладі, коли передавались аналогове телебачення, було видно зображення «привидів».

Зниження сигналу порівняно із системою, що ідеально відповідає: Цікаво, що втрата рівня сигналу, спричинена поганим коефіцієнтом шумовіддачі, не настільки велика, як деякі можуть собі уявити. Будь-який сигнал, що відбивається навантаженням, відбивається назад на передавач і, оскільки узгодження на передавачі може дозволити сигналу знову відбитися назад на антені, понесені втрати в основному є тими, що вносяться фідером. Як орієнтир, довжина коаксіального сигналу довжиною 30 метрів із втратою близько 1.5 дБ на 30 МГц означатиме, що антена, що працює з VSWR, дасть лише втрату трохи більше 1 дБ на цій частоті порівняно з ідеально підібраною антеною.

Коефіцієнт постійної хвилі є важливим параметром для будь-якої системи подачі. Хоча встановлені як поточні, так і напруги хвилі, що часто стоять під напругою, часто обговорюється співвідношення хвилі стоячої напруги, внаслідок чого його легше виявити та виміряти.

Вам також може сподобатися: Як розрахувати VSWR
Що таке VSWR та втрата повернення?
Як використовувати КСВ метр

Попередня:5G прибув до Чикаго в 2019 році. Що буде з п’ятим поколінням бездротового зв'язку в 2020 році?

далі:VSWR (SWR) Розрахунок

Залишити повідомлення

список повідомлень

Коментарі Завантаження ...