VSWR (SWR) Розрахунок

Про VSWR (SWR)
Під час налаштування системи антени та передавача важливо уникати невідповідності імпедансу в будь-якій точці системи. Будь-яке невідповідність означає, що деяка частка вихідної хвилі відбивається назад до передавача, і система стає неефективною. Невідповідність може виникати на інтерфейсах між різним обладнанням, наприклад, передавачем, кабелем та антеною. Антени мають імпеданс, який, як правило, становить 50 Ом (коли антена має правильні розміри). Коли відбувається відображення, в кабелі виробляються стоячі хвилі.

Що таке стоячі хвилі
До кінця лінії електропередачі підключається навантаження, і сигнал протікає по ньому і надходить навантаження. Якщо опір навантаження не збігається з опором лінії електропередачі, частина хвилі, що рухається, відбивається назад до джерела.

Коли відбувається відображення, вони рухаються назад по лінії електропередачі та поєднуються з падаючими хвилями для отримання стоячих хвиль. Важливо зауважити, що результуюча хвиля виглядає нерухомо як, і не поширюється, як звичайна хвиля і не передає енергію на навантаження. Хвиля має області максимальної та мінімальної амплітуди, що називаються антивузлами та вузлами відповідно.

При підключенні антени, якщо виробляється VSWR 1.5, ефективність енергоспоживання становить 96%. Якщо виробляється VSWR 3.0, ефективність енергоспоживання становить 75%. При фактичному використанні не рекомендується перевищувати VSWR 3.
всwr

Формула для VSWR та коефіцієнт відбиття
Рівняння 1 - Коефіцієнт відбиття Γ визначається як:

ZL = значення в омах навантаження (зазвичай антена)
Zo = Характерний опір лінії електропередачі в омах

Розраховані значення знаходяться в межах від -1 ≦ Γ ≦ 1.

# Коли значення дорівнює "-1".
Значить, відбувається 100% віддзеркалення і навантаження не передається потужність. Відбита хвиля знаходиться на 180 градусах поза фазою (перевернута) з падаючою хвилею.

# Коли значення "1".
Значить, відбувається 100% віддзеркалення і навантаження не передається потужність. Відбита хвиля знаходиться у фазі з падаючою хвилею.

# Коли значення "0".
Значить, відбиття не відбувається, і вся потужність передається вантажу. (ІДЕАЛ)

Eq.2 - відношення VSWR або напруги стоячої хвилі:


Враховуючи, що ρ буде змінюватися від 0 до 1, обчислені значення для VSWR будуть від 1 до нескінченності.

Ідеальний випадок, коли ρ дорівнює 0, даючи VSWR у співвідношенні 1 або 1: 1.

З розімкнутим контуром
Це стан розімкнутої ланцюга без підключеної антени. Це означає, що ZL нескінченний, і доданки Zo зникнуть в рівнянні 1, залишаючи Γ = 1 (100% відбиття) і ρ = 1.
Сила не передається, і VSWR буде нескінченним.

З коротким замиканням
Уявіть, що на кінці кабелю є коротке замикання. Це означає, що ZL дорівнює 0, і рівняння 1 буде обчислювати Γ = -1 і ρ = 1.
Сила не передається, і VSWR нескінченна.

З правильно підібраною антеною.
Коли підключена правильно підібрана антена, тоді вся енергія передається антені і перетворюється на випромінювання. ZL дорівнює 50 Ом, і рівняння 1 обчислить Γ як нуль. Таким чином VSWR буде рівно 1.

З неправильно підібраною антеною.
Якщо підключена неправильно підібрана антена, імпеданс більше не буде 50 Ом і виникає невідповідність імпедансу, а частина енергії відбивається назад. Кількість відбитої енергії залежить від рівня невідповідності, і тому VSWR буде значенням вище 1.

При використанні кабелю неправильного характерного опору.
Кабель / лінія передачі, яка використовується для підключення антени до передавача, повинна бути правильним характеристичним опором Zo. Зазвичай коаксіальні кабелі становлять 50ом (75ом для телевізорів та супутників), і їх значення будуть надруковані на самих кабелях. Кількість відбитої енергії залежить від рівня невідповідності, і тому VSWR буде значенням вище 1.




Інструкції щодо використання
- Будь ласка, введіть значення у поле світлого та темно-жовтого кольору та натисніть клавішу ENTER.

1. Підтвердьте характеристичний опір кабелю та введіть у вікно.

2. Підтвердьте опір навантаження, коефіцієнт відбиття, VSWR тощо та натисніть ENTER для розрахунку.

3. Якщо відбувається повне відображення, то POWER REFLECT [%] показує 100%, а графік вихідної потужності - 0%.
Подивіться уважно, де написано D = 0. Обидві хвилі стають «у фазі» (обидва кола рухаються разом) або «Поза фазою» (обидва кола рухаються у зворотному напрямку) залежно від значення коефіцієнта відбиття.

4. Вихідну потужність можна обчислити, віднімаючи втрату невідповідності (в дБ) від вхідної потужності (дБм), щоб дати вихідну потужність (дБм)

Залишити повідомлення 

список повідомлень