'n Volledige gids tot VSWR van FMUSER [Opgedateer 2022]

In antenna teorie word VSWR afgekort van spanning staande golf verhouding. 

VSWR is 'n meting van die staandegolfvlak op 'n toevoerlyn, dit staan ​​ook bekend as staandegolfverhouding (SWR). 

Ons weet dat die staande golf, wat die staande golfverhouding verduidelik, so 'n belangrike faktor is wat vir ingenieurs in ag geneem moet word wanneer RF tegniese navorsing oor antennas gedoen word.

Alhoewel staande golwe en VSWR baie belangrik is, kan die VSWR-teorie en -berekeninge dikwels 'n siening van wat werklik gebeur, masker. Gelukkig is dit moontlik om 'n goeie siening van die onderwerp te kry, sonder om te diep in VSWR-teorie te delf.

Maar wat is VSWR eintlik en wat beteken dit vir uitsaai? Hierdie blog is die mees volledige gids oor VSWR, insluitend wat dit is, hoe dit werk, en alles wat jy oor VSWR moet weet. 

Kom ons hou aan om te verken!

Sharing omgee!

1. Wat is VSWR? Spanning staande golfverhouding basiese beginsels

1) Oor VSWR 

-VSWR Definisie

Wat is VSWR? Eenvoudig gestel, VSWR word gedefinieer as die verhouding tussen oorgedra en gereflekteerde spanning staande golwe in 'n radio frekwensie (RF) elektriese transmissiestelsel. 

-Afkorting van VSWR

VSWR word afgekort van spanning staande golf verhouding, dit word soms as "viswar" uitgespreek.

-Hoe VSWR Werke

VSWR word beskou as 'n meting van hoe doeltreffend RF-krag oorgedra word - vanaf die kragbron end gaan dan deur 'n transmissielyn, en gaan uiteindelik in die vrag.

-VSWR in uitsaaiwese

VSWR is gebruik as 'n doeltreffendheidsmaatreël vir alles wat RF oordra, sluit transmissielyne, elektriese kabels en selfs die sein in die lug in. 'n Algemene voorbeeld is 'n kragversterker wat deur 'n transmissielyn aan 'n antenna gekoppel is. Daarom kan jy VSWR ook beskou as die verhouding van die maksimum tot minimum spanning op 'n verlieslose lyn.

2) Wat is die belangrikste Functions van VSWR?

VSWR word wyd gebruik in 'n verskeidenheid toepassings, soos in antenna, telekommunikasie, mikrogolf, radiofrekwensie (RF), Ens 

Hier is 'n paar van die hooftoepassings met verduideliking:

Toepassings van VSWR	Belangrikste funksies van VSWR
Stuur antenne	Die Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) is 'n aanduiding van die mate van wanverhouding tussen 'n antenna en die toevoerleiding wat daarop aansluit. Dit staan ​​ook bekend as die Standing Wave Ratio (SWR). Die waardeversameling vir VSWR is van 1 tot ∞. 'N VSWR-waarde onder 2 word beskou as geskik vir die meeste antenna-toepassings. Die antenna kan beskryf word as 'n 'goeie pasmaat'. As iemand dus sê dat die antenne nie goed ooreenstem nie, beteken dit baie keer dat die VSWR-waarde 2 oorskry vir 'n frekwensie.
telekommunikasie	In telekommunikasie is die staande golfverhouding (SWR) die verhouding van die amplitude van 'n gedeeltelike staande golf by 'n antinode (maksimum) tot die amplitude by 'n aangrensende knoop (minimum) in 'n elektriese transmissielyn.
Mikrogolf	Algemene prestasiemaatreëls wat verband hou met mikrogolf-transmissielyne en -bane is VSWR, refleksiekoëffisiënt en terugkeern verlies, asook transmissiekoëffisiënt en invoegverlies. Dit kan almal uitgedruk word deur gebruik te maak van verstrooiingsparameters, wat meer algemeen na 'n S-parameters verwys word.
RF	Spanningsstaande golfverhouding (VSWR) word gedefinieer as die verhouding tussen uitgesende en weerkaatsde spanningsstaande golwe in 'n radiofrekwensie (RF) elektriese transmissie syshet. Dit is 'n maatstaf van hoe doeltreffend RF-krag vanaf die kragbron, deur 'n transmissielyn en in die lading oorgedra word

3) Leer hoe om VSWR uit te druk by tegnikus Jimmy

Hier is 'n basiese vereenvoudigde RF-kennislys verskaf deur ons RF-tegnikus Jimmy. Kom ons lverdien meer oor VSWR deur die volgende inhoud: 

- Druk VSWR uit met behulp van spanning

Volgens die definisie is VSWR die verhouding tussen die hoogste spanning (die maksimum amplitude van die staande golf) en die laagste spanning (die minimum amplitude van die staande golf) tussen bron en belasting.

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

V (maks) = die maksimum amplitude van die staande golf
V (min) = die minimum amplitude van die staande golf

- Druk VSWR uit met behulp van 'n impedansie

Volgens die definisie is VSWR die verhouding van die laai-impedansie en die bron-impedansie.

VSWR = ZL / Zo

ZL = die laai-impedansie
Zo = die bronimpedansie

Wat is die ideale waarde van 'n VSWR?
Die waarde van 'n ideale VSWR is 1: 1 of kort uitgedruk as 1. In hierdie geval is die gereflekteerde krag van die las na die bron nul.

- Druk VSWR uit met behulp van refleksie en voorwaartse krag

Volgens die definisie is VSWR gelyk aan

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

waar:

Pr = Weerkaatsde krag
Pf = Voorwaartse krag

3) Waarom moet ek omgee VSWR? Hoekom maak dit saak?

Die definisie van VSWR verskaf die basis vir al die VSWR berekeninge en formules. 

In 'n gekoppelde lyn kan 'n impedansie-wanaanpassing weerkaatsing veroorsaak, wat presies is soos dit klink - 'n golf wat terugbons en in die verkeerde rigting gaan. 

Hoof rede: Al die energie word weerkaats (byvoorbeeld deur 'n oop of kortsluiting) aan die einde van die lyn, dan word nie een geabsorbeer nie, wat 'n perfekte "staande golf" op die lyn produseer. 

Die resultaat van die opponerende golwe is 'n staande golf. Dit verminder die krag wat die antenna ontvang en kan gebruik om uit te saai. Dit kan selfs 'n sender uitbrand. 

Die waarde van VSWR gee die krag weer wat weerspieël word vanaf die las na die bron. Dit word dikwels gebruik om te beskryf hoeveel krag van die bron (gewoonlik 'n hoëfrekwensieversterker) deur 'n transmissielyn (gewoonlik 'n koaksiale kabel) na die las (gewoonlik 'n antenne) verlore gaan.

Dit is 'n slegte situasie: u sender brand af as gevolg van te hoë energie.

Trouens, wanneer die krag wat bedoel is om uitgestraal te word terugkom in die sender op volle sterkte, sal dit gewoonlik die elektronika daar uitbrand.

Is dit moeilik om te verstaan? Hier is 'n voorbeeld wat u kan help:

'n Oseaan-golftrein wat na die kus beweeg, dra energie na die strand. As dit op 'n lig skuins strand loop, word al die energie geabsorbeer, en daar is geen golwe wat van die kus af terugtrek nie. 

As in plaas van 'n skuins strand 'n vertikale seewal teenwoordig is, word die inkomende golftrein heeltemal weerkaats, sodat geen energie in die muur geabsorbeer word nie. 

Die inmenging tussen die inkomende en uitgaande golwe veroorsaak in hierdie geval 'n 'staande golf' wat glad nie lyk asof dit reis nie; die pieke bly in dieselfde ruimtelike posisies en gaan net op en af.

Dieselfde verskynsel gebeur op 'n radio- of radartransmissielyn. 

In hierdie geval wil ons hê die golwe op die lyn (beide spanning en stroom) moet een rigting beweeg en hul energie in die verlangde las neerlê, wat in hierdie geval 'n antenna kan wees waar dit uitgestraal moet word. 

As al die energie aan die einde van die lyn gereflekteer word (byvoorbeeld deur 'n oop of kortsluiting), word niks geabsorbeer nie, wat 'n perfekte "staande golf" op die lyn lewer. 

Dit neem nie 'n oop of kortsluiting om 'n gereflekteerde golf te veroorsaak nie. Al wat nodig is, is 'n wanverhouding in impedansie tussen die lyn en die las. 

As die gereflekteerde golf nie so sterk soos die voorwaartse golf is nie, sal 'n "staande golf"-patroon waargeneem word, maar die nulpunte sal nie so diep wees nie en ook nie die pieke so hoog as vir 'n perfekte refleksie (of volledige wanpassing) nie.

2. Wat is SWR?

1) SWR Definisie

Volgens Wikipedia word staande golfverhouding (SWR) gedefinieer as:

'N Maatstaf van impedansie-aanpassing van belastings met die kenmerkende impedansie van 'n transmissielyn of golfgids in radio-ingenieurswese en telekommunikasie. SWR is dus die verhouding tussen uitgesende en gereflekteerde golwe of die verhouding tussen die amplitude van 'n staande golf op sy maksimum, en die amplitude op die minimum, SWR word gewoonlik gedefinieer as 'n spanningsverhouding genaamd die VSWR '.

'n Hoë SWR dui op swak transmissielyndoeltreffendheid en gereflekteerde energie, wat die sender kan beskadig en senderdoeltreffendheid kan verminder. 

Aangesien SWR gewoonlik na die spanningsverhouding verwys, staan ​​dit gewoonlik bekend as die spanningstaande golfverhouding (VSWR).

2) Hoe beïnvloed VSWR die prestasie van 'n senderstelsel? 

Daar is verskillende maniere waarop VSWR die prestasie van 'n senderstelsel beïnvloed, of enige stelsel wat RF en ooreenstemmende impedansies kan gebruik.

Alhoewel die term VSWR normaalweg gebruik word, kan beide die spannings- en stroomgolwe probleme veroorsaak. Hieronder word enkele van die gevolge bespreek:

-Senderkragversterkers kan beskadig word

Die verhoogde vlakke van spanning en stroom wat op die toevoer gesien word as gevolg van die staande golwe, kan die uitsettransistors van die sender beskadig. Halfgeleiertoestelle is baie betroubaar as dit binne hul gespesifiseerde perke gebruik word, maar die spanning en die huidige golwe op die toevoer kan katastrofiese skade veroorsaak as dit veroorsaak dat die apparaat buite hul perke werk.

-PA-beskerming verminder uitsetkrag

In die lig van die werklike gevaar dat hoë SWR-vlakke skade aan die drywingsversterker kan veroorsaak, bevat baie senders beskermingskringbane wat die uitset vanaf die sender verminder sodra die SWR styg. Dit beteken dat 'n swak wedstryd tussen die invoerder en die antenna 'n hoë SWR tot gevolg het, wat die uitset verminder en dus 'n beduidende verlies aan transmissiekrag.

- Hoë spanning en stroomvlakke kan toevoerder beskadig

Dit is moontlik dat die hoë spanning en stroomvlakke wat veroorsaak word deur die hoë golfverhouding, 'n voerder kan beskadig. Alhoewel voerkrale in die meeste gevalle goed binne hul perke sal werk en die verdubbeling van spanning en stroom in staat moet wees om te akkommodeer, is daar egter sekere omstandighede wat skade kan veroorsaak. Die huidige maksimum kan oormatige plaaslike verhitting veroorsaak, wat die gebruikte plastiek kan verwring of smelt, en dit is bekend dat die hoë spanning in sommige omstandighede boogskiet veroorsaak.

-Vertragings wat veroorsaak word deur refleksies kan verwringing veroorsaak:   

Wanneer 'n sein deur wanpassing gereflekteer word, word dit terug na die bron gereflekteer, en kan dan weer na die antenna teruggereflekteer word. 

'n Vertraging word gelykstaande aan twee keer die transmissietyd van die sein langs die toevoer ingestel. 

As data versend word, kan dit inter-simbool steuring veroorsaak, en in 'n ander voorbeeld waar analoog televisie uitgesaai is, is 'n "spook" beeld gesien.

Interessant genoeg is die verlies in seinvlak wat veroorsaak word deur 'n swak VSWR nie naastenby so groot as wat sommige kan dink nie. 

Enige sein wat deur die las gereflekteer word, word teruggekaats na die sender en aangesien passing by die sender dit moontlik kan maak om die sein weer na die antenna terug te reflekteer, is die verliese wat aangegaan word fundamenteel dié wat deur die toevoer ingebring word. 

Daar is ander belangrike stukkies wat gemeet moet word in antenna-doeltreffendheid: die refleksiekoëffisiënt, die wanaanpassingsverlies en die opbrengsverlies om 'n paar te noem. VSWR is nie die einde-alles-wees-almal van antenna-teorie nie, maar dit is belangrik.

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Die terme VSWR en SWR word gereeld gesien in die literatuur oor staande golwe in RF-stelsels, en baie vra oor die verskil.

- VSWR

Die VSWR of spanning staande golf verhouding is spesifiek van toepassing op die spanning staande golwe wat op 'n toevoer of transmissielyn opgestel is. 

Aangesien dit makliker is om die spanningstaande golwe op te spoor, en in baie gevalle is spannings belangriker in terme van toestelonderbreking, word die term VSWR dikwels gebruik, veral binne RF-ontwerpareas.

-SWR

SWR staan ​​vir staande golfverhouding. Jy kan dit sien as wiskundige uitdrukking van die nie-uniformiteit van 'n elektromagnetiese veld (EM-veld) op 'n transmissielyn soos koaksiale kabel. 

Gewoonlik word SWR gedefinieer as die verhouding van die maksimum radiofrekwensie (RF) spanning tot die minimum RF spanning langs die lyn. Die staandegolfverhouding (SWR) het drie kenmerke:

SWR het die volgende kenmerke:

● Dit beskryf die spanning en die huidige staande golwe wat op die lyn verskyn. 

● Dit is 'n generiese beskrywing vir sowel stroom- as spanningstaande golwe. 

● Dit word dikwels gebruik in samewerking met meters wat gebruik word om die staande golfverhouding op te spoor. 

KENNISGEWING: Beide stroom en spanning styg en daal met dieselfde verhouding vir 'n gegewe wanverhouding.

'N Hoë SWR dui op swak doeltreffendheid van die transmissielyn en weerkaatsde energie, wat die sender kan beskadig en die effektiwiteit van die sender kan verlaag. Aangesien SWR gewoonlik na die spanningsverhouding verwys, staan ​​dit gewoonlik bekend as die spanningstaande golfverhouding (VSWR).

● PSWR (Power Standing Wave Ratio):

Die term kragverhoudingsgolfverhouding, wat ook soms gesien word, word net as die vierkant van die VSWR gedefinieer. Dit is egter 'n volledige dwaling omdat die voorwaartse en gereflekteerde krag konstant is (as ons aanvaar dat daar geen voerderverliese is nie) en die krag nie styg en daal nie op dieselfde manier as die spanning en die huidige staande golfvorms wat die opsomming van beide vorentoe en weerkaatsde elemente is.

● ISWR (huidige staande golfverhouding):

Die SWR kan ook gedefinieer word as die verhouding van die maksimum RF-stroom tot die minimum RF-stroom op die lyn (huidige staande golfverhouding of ISWR). Vir die meeste praktiese doeleindes is ISWR dieselfde as VSWR.

Uit sommige mense se begrip van SWR en VSWR in hul basiese vorm is dit 'n perfekte 1: 1. SWR beteken dat al die krag wat u aan die lyn sit, uit die antenne gedruk word. As die SWR nie 1: 1 is nie, sit u meer krag uit as wat nodig is, en van die krag word dan terug in die rigting van u sender weerkaats en dan 'n botsing veroorsaak wat veroorsaak dat u sein nie so skoon en skoon is nie. duidelik.

Maar, wat is die verskil tussen VSWR en SWR? SWR (staande golfverhouding) is 'n begrip, dws die staande golfverhouding. VSWR is eintlik hoe u die meting maak, deur die spanning te meet om die SWR te bepaal. U kan ook die SWR meet deur die strome of selfs die krag (ISWR en PSWR) te meet. Maar vir die meeste doeleindes, as iemand SWR sê, bedoel hulle VSWR, is dit in algemene gesprekke uitruilbaar.

Dit lyk asof u die idee begryp dat dit verband hou met die verhouding tussen die hoeveelheid krag wat vorentoe aan die antenne en die hoeveelheid teruggekaats word, en dat die krag (in die meeste gevalle) na die antenne gedruk word. Die stellings "u sit meer krag uit as wat nodig is" en "veroorsaak dan 'n botsing wat sal veroorsaak dat u sein nie so skoon is nie" is verkeerd

VSWR teen weerkaatsde krag

In die gevalle van hoër SWR word sommige of baie van die krag bloot teruggekaats na die sender. Dit het niks met 'n skoon sein te doen nie, en alles wat te doen het met die beskerming van u sender teen uitbranding en SWR, ongeag die hoeveelheid krag wat u pomp. Dit beteken eenvoudig dat die antennestelsel teen die frekwensie nie so doeltreffend is as 'n verkoeler nie. Natuurlik, as u op 'n frekwensie probeer uitstuur, verkies u dat u antenne die laagste moontlike SWR het (gewoonlik is niks minder as 2: 1 nie so sleg op die onderste bande nie en 1.5: 1 is goed by die hoër bande) , maar baie multiband-antennas kan op sommige bande by 10: 1 staan, en u sal dalk aanvaar dat u aanvaarbaar kan werk.

4) VSWR en stelseleffektiwiteit
In 'n ideale stelsel word 100% energie vanaf die kragstadia na die las oorgedra. Dit vereis 'n presiese ooreenstemming tussen die bronimpedansie (die kenmerkende impedansie van die transmissielyn en al sy verbindings) en die laai-impedansie. Die sein se wisselstroom sal van einde tot einde dieselfde wees, aangesien dit sonder steuring deurloop.

VSWR teen% weerspieël krag

In 'n werklike stelsel veroorsaak onaangepaste impedansies dat sommige van die krag na die bron terugkeer (soos 'n eggo). Hierdie weerkaatsings veroorsaak konstruktiewe en vernietigende interferensie, wat lei tot pieke en valleie in die spanning, wat wissel met tyd en afstand langs die transmissielyn. VSWR kwantifiseer hierdie spanningsafwykings, dus 'n ander algemene definisie vir spanningstaande golfverhouding is dat dit die verhouding is tussen die hoogste spanning en die laagste spanning, op enige punt op die transmissielyn.

Vir 'n ideale stelsel wissel die spanning nie. Daarom is die VSWR daarvan 1.0 (of meer gewoonlik uitgedruk as 'n verhouding van 1: 1). Wanneer weerkaatsings plaasvind, wissel die spanning en is die VSWR hoër, byvoorbeeld 1.2 (of 1.2: 1). Verhoogde VSWR korreleer met verminderde effektiwiteit van die transmissielyn (en dus algehele sender).

Die doeltreffendheid van transmissielyne verhoog met:
1. Toenemende spanning en arbeidsfaktor
2. Toenemende spanning en dalende drywingsfaktor
3. Afnemende spanning en arbeidsfaktor
4. Afnemende spanning en toenemende drywingsfaktor

Daar is vier hoeveelhede wat die effektiwiteit van die oordrag van krag van 'n lyn na 'n las of antenna beskryf: die VSWR, die refleksiekoëffisiënt, die wanverhouding en die terugkeerverlies. 

Om vir eers 'n gevoel vir hul betekenis te verkry, wys ons hulle grafies op die volgende figuur. Drie voorwaardes: 

● Die lyne wat aan 'n ooreenstemmende las gekoppel is;
● Die lyne wat gekoppel is aan 'n kort monopoliese antenne wat nie ooreenstem nie (antenne-invoerimpedansie is 20 - j80 ohm, vergeleke met die transmissielynimpedansie van 50 ohm);
● Die lyn is oop aan die einde waar die antenne gekoppel moes wees.

Groen kurwe - Staande golf op die 50-ohm-lyn met die ooreenstemmende 50-ohm-las aan die einde

Met sy parameters en getalwaarde soos volg:

Grense	Numeriese waarde
Lasweerstand	50 ohm
Refleksiekoëffisiënt	0
VSWR	1
Mispassende verlies	0 dB
Opbrengsverlies	- ∞ dB
Let op: [Dit is perfek; geen staande golf nie; alle krag gaan in antenna / vrag]

Blou kurwe - Staande golf op die 50-ohm lyn in die kort monopoliese antenne

Met sy parameters en getalwaarde soos volg:

Grense	Numeriese waarde
Lasweerstand	20 - j80 ohm
Refleksiekoëffisiënt	0.3805 - j0.7080
Absolute waarde van weerkaatsingskoëffisiënt	0.8038
VSWR	9.2
Mispassende verlies	- 4.5 dB
Opbrengsverlies	-1.9 DB
Let op: [Dit is nie te goed nie; krag in lading of antenne is laer –4.5 dB van die beskikbare lyn af]

Rooi kurwe - Staande golf op lyn met oop stroombaan aan die linkerkant (antennaansluitings)

Met sy parameters en getalwaarde soos volg:

Grense	Numeriese waarde
Lasweerstand	∞
Refleksiekoëffisiënt	1
VSWR	∞
Mispassende verlies	- 0 dB
Opbrengsverlies	0 dB
Kennisgewing: [Dit is baie sleg: geen krag word aan die einde van die lyn oorgedra nie]

▲TERUG▲

3. Belangrike parameteraanwysers van SWR

1) Oorlaatlyne en SWR

Enige geleier wat 'n wisselstroom dra, kan as 'n transmissielyn behandel word, soos die oorhoofse reuse wat wisselstroomkrag oor die landskap versprei. As u al die verskillende vorme van transmissielyne insluit, val dit aansienlik buite die bestek van hierdie artikel, so ons sal die bespreking beperk tot frekwensies van ongeveer 1 MHz tot 1 GHz en tot twee algemene soorte lyn: koaksiaal (of "koaks") en parallelgeleier (ook bekend as oopdraad, vensterlyn, leerlyn of tweeledig soos ons dit sal noem) soos getoon in Figuur 1.

Verduideliking: Koaksiale kabel (A) bestaan ​​uit 'n soliede of gestrande middelgeleier omring deur 'n isolerende plastiek- of lugdielektrikum en 'n buisskerm wat óf soliede of geweefde draadvlegsel is. 'N Plastiekomslag omring die skild om die geleiers te beskerm. Tweeledig (B) bestaan ​​uit 'n paar parallelle soliede of drade. Die drade word op hulle plek gehou deur gevormde plastiek (vensterlyn, tweeledig) of deur keramiek- of plastiekisoleerders (leerlyn).

Stroom vloei in die teenoorgestelde rigtings langs die oppervlak van die geleiers (sien die sybalk op “Skin Effect”). Verbasend genoeg vloei die RF-energie wat langs die lyn vloei nie regtig in die geleiers waar die stroom is nie. Dit beweeg as 'n elektromagnetiese (EM) golf in die ruimte tussen en om die geleiers. 

Figuur 1 dui aan waar die veld in beide koaks en tweeledig geleë is. Vir koaks is die veld heeltemal vervat in die diëlektrikum tussen die middelgeleier en die skild. Vir tweeledig is die veld egter die sterkste rondom en tussen die geleiers, maar sonder 'n omliggende skild, strek sommige van die veld tot in die ruimte rondom die lyn.

Dit is die rede waarom coax so gewild is - dit laat nie toe dat die seine binne interaksie het met seine en geleiers buite die lyn nie. Tweeledig, daarenteen, moet goed weggehou word ('n paar lynwydtes is voldoende) van ander voerlyne en enige vorm van metaaloppervlak. Waarom tweeledige lood gebruik? Dit het gewoonlik laer verliese as koaks, dus is dit 'n beter keuse as seinverlies 'n belangrike oorweging is.

Transmissielynstudie vir beginners (Bron: AT&T)

Wat is veleffek?

Bo ongeveer 1 kHz vloei AC-strome in 'n al hoe duner laag langs die oppervlak van geleiers. Dit is die veleffek. Dit kom voor omdat wervelstrome binne die geleier magnetiese velde skep wat stroom na die buitenste oppervlak van die geleier stoot. By 1 MHz in koper word die meeste stroom beperk tot die buitenste 0.1 mm van die geleier, en met 1 GHz word die stroom in 'n laag van enkele µm dik gedruk.

2) Weerkaatsings- en oordragkoëffisiënte

Weerkaatsingskoëffisiënt is die fraksie van 'n insidentsein wat weerkaats word as gevolg van 'n wanverhouding. Die weerkaatsingskoëffisiënt word ρ of Γ uitgedruk, maar hierdie simbole kan ook gebruik word om VSWR voor te stel. Dit hou direk verband met die VSWR deur

 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Figuur.Dit is die breukdeel van 'n sein wat deur die laai-impedansie teruggekaats word, en word soms as persentasie uitgedruk.

Vir 'n perfekte pasmaat word geen sein deur die las gereflekteer nie (dit wil sê dit word heeltemal geabsorbeer), dus is die weerkaatsingskoëffisiënt nul. 

Vir 'n oop of kortsluiting word die hele sein teruggekaats, sodat die weerkaatsingskoëffisiënt in beide gevalle 1. Let daarop dat hierdie bespreking slegs handel oor die grootte van die weerkaatsingskoëffisiënt.  

Γ het ook 'n geassosieerde fasehoek wat onderskei tussen 'n kortsluiting en 'n oop stroombaan, asook alle toestande tussenin. 

Byvoorbeeld, weerkaatsing vanaf 'n oop stroombaan het 'n fasehoek van 0 grade tussen die invallende en gereflekteerde golf tot gevolg, wat beteken dat die gereflekteerde sein in fase toevoeg met die inkomende sein op die oop stroombaan; dws die amplitude van die staande golf is dubbel die van die inkomende golf. 

Daarenteen het 'n kortsluiting 'n 180 grade fasehoek tussen die invallende en gereflekteerde sein, wat beteken dat die weerkaatste sein in fase teenoor die inkomende sein is, sodat hul amplitudes aftrek, wat lei tot nul. Dit kan gesien word in figuur 1a en b.

Waar die refleksiekoëffisiënt die breuk van 'n insidentsein is wat weerkaats word vanaf 'n impedansiewanstemming in 'n stroombaan of transmissielyn, is die transmissiekoëffisiënt die breuk van die insidentsein wat by die uitset verskyn. 

Dit is 'n funksie van die sein wat weerspieël word sowel as interne stroombaaninteraksies. Dit het ook 'n ooreenstemmende amplitude en fase.

3) Wat is terugkeerverlies en invoegverlies?

Opbrengsverlies is die verhouding van die drywingsvlak van die gereflekteerde sein tot die drywingsvlak van die insetsein uitgedruk in desibel (dB), dws

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

Figuur 2. Terugkeerverlies en invoerverlies in 'n verlieslose stroombaan of transmissielyn.

In Figuur 2 word 'n 0-dBm-sein, Pi, op die transmissielyn toegepas. Die gereflekteerde krag, Pr, word getoon as -10 dBm en die opbrengsverlies is 10 dB. Hoe hoër die waarde, hoe beter is die wedstryd, dit wil sê, vir 'n perfekte pasmaat, is die opbrengsverlies ideaal ∞, maar 'n opbrengsverlies van 35 tot 45 dB word gewoonlik as 'n goeie wedstryd beskou. Net so word die invallende krag vir 'n oop stroombaan of 'n kortsluiting teruggekaats. Die opbrengsverlies vir hierdie gevalle is 0 dB.

Invoerverlies is die verhouding tussen die drywingsvlak van die versende sein en die drywingsvlak van die insetsein, uitgedruk in desibel (dB), dws

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

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

Met verwysing na Figuur 2 beteken Pr van -10 dBm dat 10 persent van die invallende krag weerspieël word. As die stroombaan of transmissielyn verliesloos is, word 90 persent van die invallende krag oorgedra. Die invoerverlies is dus ongeveer 0.5 dB, wat lei tot 'n oordragkrag van -0.5 dBm. As daar interne verliese was, sou die invoegingsverlies groter wees.

4) Wat is S-parameters?

Figuur. S-parameter voorstelling van 'n tweepoort mikrogolfbaan.

Met behulp van S-parameters kan die RF-prestasie van 'n stroombaan volledig gekarakteriseer word sonder dat die interne samestelling daarvan nodig is. Vir hierdie doeleindes word die stroombaan meestal 'n 'swart boks' genoem. Interne komponente kan aktief wees (dws versterkers) of passief. Die enigste bepalings is dat die S-parameters bepaal word vir alle frekwensies en toestande (bv. Temperatuur, versterkervoorspanning) wat van belang is, en dat die stroombaan lineêr is (dit wil sê, die uitset daarvan is direk eweredig aan die invoer). Figuur 3 is 'n voorstelling van 'n eenvoudige mikrogolfbaan met een ingang en een uitgang (sogenaamde poorte). Elke poort het 'n insidentsein (a) en 'n weerkaatsde sein (b). Deur die S-parameters (dws S11, S21, S12, S22) van hierdie stroombaan te ken, kan u die effek daarvan bepaal op enige stelsel waarin dit geïnstalleer is.

S-parameters word bepaal deur meting onder beheerde toestande. Met behulp van 'n spesiale stuk toerusting, 'n netwerkontleder, genoem, word 'n sein (a1) in poort 1 ingevoer met poort 2 in 'n stelsel met 'n beheerde impedansie (gewoonlik 50 ohm). Die ontleder meet en teken gelyktydig a1, b1 en b2 (a2 = 0) op. Die proses word dan omgekeer, dws met 'n sein (a2) invoer na poort 2, meet die ontleder a2, b2 en b1 (a1 = 0). In sy eenvoudigste vorm meet die netwerkontleder slegs die amplitude van hierdie seine. Dit word 'n skalaarnetwerkontleder genoem en is voldoende om hoeveelhede soos VSWR, RL en IL te bepaal. Vir 'n volledige stroombaankarakterisering is daar egter ook 'n fase nodig wat die gebruik van 'n vektornetwerk-ontleder benodig. Die S-parameters word bepaal deur die volgende verwantskappe:

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

S11 en S22 is onderskeidelik die refleksiekoëffisiënte van die stroombaan se invoer- en uitsetpoort; terwyl S21 en S12 die stroombaan se voorwaartse en trurat-oordragkoëffisiënte is. RL hou verband met die refleksiekoëffisiënte deur die verhoudings

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

IL is verwant aan die stroombaanoordragkoëffisiënte deur die verwantskappe

IL Van poort 1 tot poort 2 (dB) = -20 log10 | S21 | en ILvan poort 2 tot poort 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Hierdie voorstelling kan uitgebrei word na mikrogolfbane met 'n willekeurige aantal poorte. Die aantal S-parameters styg met die vierkant van die aantal poorte, dus word die wiskunde meer betrokke, maar is dit hanteerbaar met behulp van matriksalgebra.

5) Wat is impedansie-ooreenstemming?

Impedansie is teenstand wat deur elektriese energie teëgekom word as dit van sy bron af wegbeweeg.  

Deur laai- en bronimpedansie te sinkroniseer, word die effek uitgeskakel wat lei tot maksimum kragoordrag. 

Dit staan ​​bekend as die maksimum kragoordragstelling: Maximale kragoordragstelling is van kritieke belang in radiofrekwensie-oordragstelsels, en veral in die opstel van RF-antennas.

Impedansie-aanpassing is van kardinale belang vir die doeltreffende funksionering van RF-instellings waar u spanning en krag optimaal wil beweeg. In RF-ontwerp sal die aanpassing van bron- en laai-impedansies die oordrag van RF-krag maksimeer. Antennes kry maksimum of optimale kragoordrag waar hul impedansie ooreenstem met die uitsetimpedansie van die transmissiebron.

50Ohm-impedansie is die standaard vir die ontwerp van die meeste RF-stelsels en komponente. Koaksiale kabel wat die konneksie ondersteun in 'n reeks RF-toepassings, het 'n tipiese impedansie van 50 Ohm. RF-navorsing wat in die 1920's uitgevoer is, het bevind dat die optimale impedansie vir die oordrag van RF-seine tussen 30 en 60 Ohm sal wees, afhangende van spanning en kragoordrag. As u 'n relatief gestandaardiseerde impedansie het, kan dit tussen kabels en komponente soos WiFi of Bluetooth-antennas pas. PCB en verswakkers. 'N Aantal sleutelantennetipes het 'n impedansie van 50 ohm, insluitend ZigBee GSM GPS en LoRa

Refleksiekoëffisiënt - Bron: Wikipedia

'N Wanversoening in impedansie lei tot spanning- en stroomweerkaatsings, en in RF-opstellings beteken dit dat seinvermoë teruggekeer sal word na die bron, die verhouding is volgens die mate van wanverhouding. Dit kan gekarakteriseer word met behulp van VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), wat 'n maatstaf is van die doeltreffendheid van die oordrag van RF-krag vanaf die bron na 'n las, soos 'n antenne.

Ooreenstemming tussen bron- en laai-impedansies, byvoorbeeld 'n 75 Ohm-antenne en 50 Ohm-koaks-bekabeling, kan oorkom word met behulp van 'n reeks impedansie-ooreenstemmende toestelle, soos weerstande in serie, transformators, oppervlakgemonteerde impedansie-ooreenstemmende pads of antenna-tuners.

In elektronika behels impedansie-aanpassing die skep of verander van 'n stroombaan of elektroniese toepassing of komponent wat so ingestel is dat die impedansie van die elektriese lading ooreenstem met die impedansie van die krag- of dryfbron. Die stroombaan is so ontwerp of gerig dat die impedansies dieselfde lyk.

As daar gekyk word na stelsels wat transmissielyne insluit, is dit nodig om te verstaan ​​dat bronne, transmissielyne / voere en vragte almal 'n kenmerkende impedansie het. 50Ω is 'n baie algemene standaard vir RF-toepassings, hoewel daar soms in sommige stelsels ander impedansies gesien kan word.

Om die maksimum kragoordrag van die bron na die transmissielyn of die transmissielyn na die las te verkry, hetsy 'n weerstand, 'n invoer na 'n ander stelsel of 'n antenne, moet die impedansievlakke ooreenstem.

Met ander woorde, vir 'n 50Ω-stelsel moet die bron- of seingenerator 'n bronimpedansie van 50Ω hê, die transmissielyn moet 50Ω wees en so ook die las.

Probleme ontstaan ​​wanneer krag na die transmissielyn of voerder oorgedra word en dit beweeg na die las. As daar 'n wanverhouding is, dit wil sê dat die lasimpedansie nie ooreenstem met die van die transmissielyn nie, is dit nie moontlik dat al die drywing oorgedra word nie.

Aangesien krag nie kan verdwyn nie, moet die krag wat nie in die vrag oorgedra word nie, êrens heen gaan en daarheen beweeg dit terug langs die transmissielyn terug na die bron.

As dit gebeur, kan die spannings en strome van die voorwaartse en weerkaatsde golwe in die voerder optel of aftrek op verskillende punte langs die voerder volgens die fases. Op hierdie manier word staande golwe opgestel.

Die manier waarop die effek voorkom, kan met 'n toulengte gedemonstreer word. As die een punt vry gelaat word en die ander opwaarts beweeg, dan kan die golfbeweging langs die tou af beweeg. As die een einde egter vas is, word 'n staande golfbeweging opgestel, en punte van minimum en maksimum vibrasie kan gesien word.

As die lasweerstand laer is as die voedingsimpedanspanning en stroomgroottes opgestel. Hier is die totale stroom by die laadpunt hoër as die van die perfek pas lyn, terwyl die spanning kleiner is.

Die waardes van stroom en spanning langs die voerder wissel volgens die invoerder. Vir klein waardes van gereflekteerde krag is die golfvorm byna sinusvormig, maar vir groter waardes word dit meer soos 'n sinusgolf met 'n volledige golf. Hierdie golfvorm bestaan ​​uit spanning en stroom vanaf die voorwaartse krag plus spanning en stroom vanaf die gereflekteerde drywing.

Op 'n afstand van 'n kwart golflengte vanaf die las bereik die gekombineerde spannings 'n maksimum waarde, terwyl die stroom op die minimum is. Op 'n afstand van 'n halwe golflengte vanaf die las is die spanning en stroom dieselfde as by die las.

'N Soortgelyke situasie kom voor wanneer die lasweerstand groter is as die voedingsimpedansie, maar hierdie keer is die totale spanning by die las hoër as die waarde van die lyn wat perfek ooreenstem. Die spanning bereik 'n minimum op 'n afstand van 'n kwart golflengte vanaf die las en die stroom is op 'n maksimum. Op 'n afstand van 'n halwe golflengte vanaf die las is die spanning en stroom egter dieselfde as by die las.

As daar dan 'n oop stroombaan aan die einde van die lyn geplaas word, is die staande golfpatroon vir die voerder soortgelyk aan dié van die kortsluiting, maar met die omgekeerde spanning en stroompatrone.

▲TERUG▲

6) Wat is gereflekteerde energie?
Wanneer 'n uitgesende golf 'n grens tref soos die tussen die verlieslose transmissielyn en belasting (sien Figuur 1. hieronder), sal 'n bietjie energie na die las oorgedra word en sommige sal weerspieël word. Die weerkaatsingskoëffisiënt verwys na die inkomende en gereflekteerde golwe as:

Γ = V- / V + (Vgl. 1)

Waar V- die gereflekteerde golf is en V + die inkomende golf is. VSWR hou verband met die grootte van die spanningrefleksiekoëffisiënt (Γ) deur:

VSWR = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Vgl. 2)

VSWR kan direk met 'n SWR-meter gemeet word. 'N RF-toetsinstrument soos 'n vektornetwerkanaliseerder (VNA) kan gebruik word om die refleksiekoëffisiënte van die invoerpoort (S11) en die uitvoerpoort (S22) te meet. S11 en S22 is gelyk aan Γ by die inset- en uitsetpoort. Die VNA's met wiskundige modusse kan ook die resulterende VSWR-waarde direk bereken en vertoon.

Die terugkeerverlies by die invoer- en uitsetpoorte kan soos volg bereken word uit die refleksiekoëffisiënt, S11 of S22:

RLIN = 20log10 | S11 | dB (Vgl. 3)

RLOUT = 20log10 | S22 | dB (Vgl. 4)

Die refleksiekoëffisiënt word soos volg bereken uit die kenmerkende impedansie van die transmissielyn en die lasimpedansie:

Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (Vgl. 5)

Waar ZL die lasimpedansie is en ZO die kenmerkende impedansie van die transmissielyn (Figuur 1).

VSWR kan ook uitgedruk word in terme van ZL en ZO. Deur Vergelyking 5 in Vergelyking 2 te vervang, verkry ons:

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

Vir ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO

daarom:

VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Vgl. 6)
Vir ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL

daarom:

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

Ons het hierbo opgemerk dat VSWR 'n spesifikasie is wat gegee word in verhoudingvorm relatief tot 1, as voorbeeld 1.5: 1. Daar is twee spesiale gevalle van VSWR, ∞: 1 en 1: 1. 'N Verhouding van oneindigheid tot een kom voor wanneer die las 'n oop stroombaan is. 'N Verhouding van 1: 1 kom voor wanneer die las perfek ooreenstem met die transmissielynkarakteristiese impedansie.

VSWR word gedefinieer vanuit die staande golf wat op die transmissielyn ontstaan, deur:

VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Vgl. 8)

Waar VMAX die maksimum amplitude is en VMIN die minimum amplitude van die staande golf is. Met twee superopgelegde golwe vind die maksimum plaas met konstruktiewe interferensie tussen die inkomende en gereflekteerde golwe. dus:

VMAX = V + + V- (Vgl. 9)

vir maksimum konstruktiewe inmenging. Die minimum amplitude vind plaas met dekonstruktiewe interferensie, of:

VMIN = V + - V- (Vgl. 10)

Vergelykings 9 en 10 vervang die opbrengste van vergelyking 8


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

Vervang vergelyking 1 in vergelyking 11, ons verkry:

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

Vergelyking 12 is Vergelyking 2 wat aan die begin van hierdie artikel verskyn.

▲TERUG▲

4. VSWR Sakrekenaar: Hoe bereken ons VSWR? 

Impedansie-wanaanpassings lei tot staande golwe langs die transmissielyn, en SWR word gedefinieer as die verhouding van die gedeeltelike staande golf se amplitude by 'n antinode (maksimum) tot die amplitude by 'n nodus (minimum) langs die lyn.

Die resulterende verhouding word normaalweg uitgedruk as 'n verhouding, bv. 2: 1, 5: 1, ens. 'N Perfekte pasmaat is 1: 1 en 'n volledige wanverhouding, dit wil sê 'n kortsluiting of 'n oop baan is circuit: 1.

In die praktyk is daar verlies op enige voerder of transmissielyn. Om die VSWR te meet, word voorwaartse en terugwaartse krag op daardie punt op die stelsel opgespoor en dit word omgeskakel na 'n syfer vir VSWR. 

Op hierdie manier word die VSWR op 'n bepaalde punt gemeet en hoef die spanningsmaxima en -minima nie oor die lengte van die lyn bepaal te word nie.

Die spanningskomponent van 'n staande golf in 'n uniforme transmissielyn bestaan ​​uit die voorwaartse golf (met amplitude Vf) wat op die gereflekteerde golf (met amplitude Vr) geplaas word. Weerkaatsings vind plaas as gevolg van diskontinuïteite, soos 'n onvolmaaktheid in 'n andersins eenvormige transmissielyn, of as 'n transmissielyn beëindig word met 'n ander as die kenmerkende impedansie daarvan.

As u belangstel om die prestasies van antennas te bepaal, moet die VSWR altyd gemeet word aan die antennaklemme eerder as aan die uitset van die sender. As gevolg van ohmiese verliese in die oordragkabels, sal 'n illusie geskep word om 'n beter antenna-VSWR te hê, maar dit is slegs omdat hierdie verliese die impak van 'n skielike weerkaatsing by die antennaansluitings demp.

Aangesien die antenna gewoonlik 'n entjie van die sender af geleë is, is 'n voedingslyn nodig om krag tussen die twee oor te dra. As die toevoerleiding geen verlies het nie en ooreenstem met beide die sender-uitsetimpedansie en die antenna-invoerimpedansie, sal die maksimum krag aan die antenna gelewer word. In hierdie geval sal die VSWR 1: 1 wees en die spanning en die stroom konstant wees oor die hele lengte van die toevoerleiding.

1) VSWR-berekening

Opbrengsverlies is 'n maatstaf in dB van die verhouding van krag in die invallende golf tot die in die gereflekteerde golf, en ons definieer dit as 'n negatiewe waarde.

Opbrengsverlies = 10 log (Pr / Pi) = 20 log (Er / Ei)

Byvoorbeeld, as 'n las 'n terugkeerverlies van -10 dB het, word 1/10 van die invallende krag weerspieël. Hoe hoër die opbrengsverlies, hoe minder krag gaan eintlik verlore.

Die wanverhoudingsverlies is ook van groot belang. Dit is 'n maatstaf van hoeveel die oordraagbare krag as gevolg van refleksie verswak word. Dit word gegee deur die volgende verband:

Mispassende verlies = 10 log (1 -p2)

Uit tabel # 1 sal 'n antenne met 'n VSWR van 2: 1 byvoorbeeld 'n weerkaatsingskoëffisiënt van 0.333, 'n wanverhouding verlies van -0.51 dB en 'n terugkeerverlies van -9.54 dB hê (11% van u sendervermoë word teruggekaats. )

2) Gratis VSWR Caculation Chart

Hier is 'n eenvoudige VSWR-berekeningskaart. 

Onthou altyd dat VSWR 'n nommer groter as 1.0 moet wees
VSWR	Weerkaatsingskoëffisiënt (Γ)	Weerkaatsde drywing (%)	Spanningsverlies	Weerkaatsde drywing (dB)	Opbrengsverlies	Mispassende verlies (dB)
1	0.00	0.00	0	-Eindelikheid	Infinity	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 leeswerk: VSWR in antenna Die Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) is 'n aanduiding van die mate van wanverhouding tussen 'n antenne en die toevoerleiding wat daarby aansluit. Dit staan ​​ook bekend as die Standing Wave Ratio (SWR). Die reeks waardes vir VSWR is van 1 tot ∞.  'N VSWR-waarde onder 2 word vir die meeste antenna-toepassings as geskik beskou. Die antenna kan beskryf word as 'n 'goeie pasmaat'. As iemand dus sê dat die antenne nie goed ooreenstem nie, beteken dit baie keer dat die VSWR-waarde 2 oorskry vir 'n interessante frekwensie.  Opbrengsverlies is 'n ander spesifikasie van belang en word in die afdeling Antenne Theory in meer besonderhede bespreek. 'N Algemene vereiste omskakeling is tussen opbrengsverlies en VSWR, en sommige waardes word in die tabel getoon, saam met 'n grafiek van hierdie waardes vir vinnige verwysing.

Waar kom hierdie berekeninge vandaan? Begin met die formule vir VSWR:

As ons hierdie formule omkeer, kan ons die refleksiekoëffisiënt (of die opbrengsverlies, s11) bereken vanaf die VSWR:

Hierdie weerkaatsingskoëffisiënt word nou eintlik gedefinieer in terme van spanning. Ons wil regtig weet hoeveel krag weerspieël word. Dit sal eweredig wees aan die kwadraat van die spanning (V ^ 2). Die gereflekteerde krag in persent sal dus wees:

Ons kan gereflekteerde krag in desibel eenvoudig omskakel:

Uiteindelik word die krag weerkaats of aan die antenna gelewer. Die hoeveelheid wat aan die antenne gelewer word, word as () geskryf en is eenvoudig (1- ^ 2). Dit staan ​​bekend as wanverhouding. Dit is die hoeveelheid krag wat verlore gaan as gevolg van impedansiewisseling, en ons kan dit redelik maklik bereken:

En dit is al wat ons moet weet om heen en weer te gaan tussen VSWR, s11 / opbrengsverlies en wanverhouding. Ek hoop dat u net soveel tyd gehad het as wat ek gehad het.

Omskakelingstabel - dBm naar dBW en W (watt)

In hierdie tabel bied ons aan hoe die waarde van krag in dBm, dBW en Watt (W) met mekaar ooreenstem.

Krag (dBm)	Krag (dBW)	Krag ((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
0	-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
waar: dBm = desibel-milliwatt dBW = desibel-watt MW = megawatt KW = kilowatt W = watt mW = milliwatt μW = mikrowatt nW = nanowatt pW = pikowatt

▲TERUG▲

3) VSWR-formule

Hierdie program is 'n applet vir die berekening van die Voltage Standing Wave Ratio (VSWR).

As u 'n antenna- en senderstelsel opstel, is dit belangrik om die impedansie wat nie op enige plek in die stelsel ooreenstem nie, te vermy. Enige wanverhouding beteken dat 'n gedeelte van die uitsetgolf na die sender teruggespeel word en die stelsel ondoeltreffend word. Mismatches kan voorkom by koppelvlakke tussen verskillende toerusting, byvoorbeeld sender, kabel en antenna. Antennes het impedansie, wat tipies 50 ohm is (as die antenna die regte afmetings het). Wanneer refleksie plaasvind, word staande golwe in die kabel geproduseer.

VSWR-formule en refleksiekoëffisiënt:

Vgl.1	Weerkaatsingskoëffisiënt Γ word gedefinieer as	Vgl.2	Die VSWR of spanning staande golfverhouding
Formule		Formule
Gamma	ZL = Die waarde in ohm van die las (gewoonlik 'n antenne) Zo = Die kenmerkende impedansie van die transmissielyn in ohm	Sigma	Aangesien ρ van 0 tot 1 sal wissel, sal die berekende waardes vir VSWR van 1 tot oneindig wees.
Berekende waardes	tussen -1 ≦ Γ ≦ 1.	Berekende waardes	1 of 'n 1: 1-verhouding.
Wanneer waarde “-1” is.	Beteken 100% weerkaatsing vind plaas en geen krag word na die las oorgedra nie. Die weerkaatsde golf is 180 grade buite fase (omgekeerd) met die insidentgolf.	Met oop stroombaan	Dit is 'n oop stroombaan toestand sonder antenne gekoppel. Dit beteken dat ZL oneindig is en dat die terme Zo in Vgl.1 sal verdwyn, sodat Γ = 1 (100% refleksie) en ρ = 1 agterbly. Geen krag word oorgedra nie en VSWR sal oneindig wees.
Wanneer waarde “1” is.	Beteken 100% weerkaatsing vind plaas en geen krag word na die las oorgedra nie. Die gereflekteerde golf is in fase met die insidentgolf.	Met kortsluiting	Stel jou voor dat die einde van die kabel 'n kortsluiting het. Dit beteken ZL is 0 en die Vgl.1 bereken Γ = -1 en ρ = 1. Geen krag word oorgedra nie en VSWR is oneindig.
Wanneer waarde “0” is.	Dit beteken dat geen weerkaatsing plaasvind nie en alle krag word na die vrag oorgedra. (IDEALE)	Met die regte antenne.	Wanneer 'n korrekte ooreenstemmende antenne gekoppel word, word alle energie na die antenne oorgedra en in straling omgeskakel. ZL is 50 ohm en Vgl.1 bereken Γ as nul. Dus sal VSWR presies 1 wees.
N / A	N / A	Met die antenna wat verkeerd bymekaar pas.	As 'n antenna met 'n verkeerde pas gekoppel is, sal die impedansie nie meer as 50 ohm wees nie en ontstaan ​​daar 'n wanverhouding van die impedansie en word 'n deel van die energie weerkaats. Die hoeveelheid energie wat weerspieël word, hang af van die vlak van die verkeerde pas, en dus sal VSWR 'n waarde bo 1 hê.
As u 'n kabel met verkeerde kenmerkende impedansie gebruik Die kabel / transmissielyn wat gebruik word om die antenne aan die sender te koppel, moet die korrekte karakteristieke impedansie Zo hê.  Koaksiale kabels is gewoonlik 50 ohm (75 ohm vir televisies en satelliete) en hul waardes sal op die kabels gedruk word.  Die hoeveelheid weerkaatsde energie hang af van die vlak van die wanverhouding en dus sal VSWR 'n waarde bo 1 wees.

Review:

Wat is staande golwe? 'N Las word aan die einde van die transmissielyn gekoppel en die sein vloei daarlangs en gaan die las binne. As die laai-impedansie nie ooreenstem met die transmissielynimpedansie nie, word 'n deel van die bewegende golf weer in die rigting van die bron weerkaats.

As daar weerkaatsing is, beweeg hulle terug deur die transmissielyn en kombineer hulle met die insident golwe om staande golwe te vorm. Dit is belangrik om daarop te let dat die resulterende golf stilstaande lyk en nie voortplant soos 'n normale golf nie en nie energie na die las oordra nie. Die golf het gebiede van maksimum en minimum amplitude, wat onderskeidelik anti-knope en nodusse genoem word.

As u die antenna aansluit, as 'n VSWR van 1.5 vervaardig word, dan is die effektiwiteit 96%. As 'n VSWR van 3.0 geproduseer word, is die drywingsdoeltreffendheid 75%. In werklike gebruik word dit nie aanbeveel om 'n VSWR van 3 te oorskry nie.

▲TERUG▲

5. Hoe om 'n staande golfverhouding te meet - Wikipedia Verduideliking
Baie verskillende metodes kan gebruik word om die staande golfverhouding te meet. Die mees intuïtiewe metode gebruik 'n gleuflyn wat 'n gedeelte van die transmissielyn is met 'n oop gleuf waarmee die sonde die werklike spanning op verskillende punte langs die lyn kan opspoor. 

Dus kan die maksimum en minimum waardes direk vergelyk word. Hierdie metode word gebruik by VHF en hoër frekwensies. By laer frekwensies is sulke lyne onprakties lank. Rigtingskoppelaars kan by HF gebruik word deur mikrogolf frekwensies. 

Sommige is 'n kwart golf of langer, wat die gebruik daarvan tot die hoër frekwensies beperk. Ander soorte rigtingkoppelaars steek die stroom en spanning op 'n enkele punt in die transmissieweg in en kombineer dit wiskundig op so 'n manier dat dit die krag wat in een rigting vloei, voorstel.

Die algemene tipe SWR / kragmeter wat gebruik word in amateurbedrywighede kan 'n dubbele rigtingskoppeling bevat. Ander soorte gebruik 'n enkele koppelaar wat 180 grade gedraai kan word om krag wat in beide rigtings vloei, te monster. Eenrigtingkoppelaars van hierdie tipe is beskikbaar vir baie frekwensiebereike en drywingsvlakke en met toepaslike koppelwaardes vir die analoogmeter wat gebruik word.

'N Rigting-wattmeter wat 'n draaibare rigtingkoppelelement gebruik

Die voorwaartse en gereflekteerde krag gemeet deur rigtingkoppelaars kan gebruik word om SWR te bereken. Die berekeninge kan wiskundig in analoog of digitale vorm gedoen word, of met behulp van grafiese metodes wat in die meter ingebou is as addisionele skaal, of deur die kruising tussen twee naalde op dieselfde meter te lees.

Bogenoemde meetinstrumente kan 'in lyn' gebruik word, dit wil sê, die volle krag van die sender kan deur die meettoestel beweeg om deurlopende monitering van SWR moontlik te maak. Ander instrumente, soos netwerkontleders, rigtingkoppelaars met lae krag, en antennabrugte gebruik lae krag vir die meting en moet in die plek van die sender gekoppel word. Brugkringe kan gebruik word om die werklike en denkbeeldige dele van 'n laai-impedansie direk te meet en om die waardes te gebruik om SWR af te lei. Hierdie metodes kan meer inligting bied as net SWR of voorwaartse en weerkaatsde krag. [11] Losstaande antenna-ontleders gebruik verskillende meetmetodes en kan SWR en ander parameters vertoon teen frekwensie. Deur rigtingkoppelaars en 'n brug in kombinasie te gebruik, is dit moontlik om 'n lyninstrument te maak wat direk lees in komplekse impedansie of in SWR. [12] Daar is ook alleenstaande antenna-ontleders beskikbaar wat verskeie parameters meet.

▲TERUG▲

6. Stel gereeld vrae

1) Wat veroorsaak hoë VSWR?

As die VSWR te hoog is, kan daar moontlik te veel energie in 'n kragversterker teruggekaats word, wat die interne stroombane kan beskadig. In 'n ideale stelsel is daar 'n VSWR van 1: 1. Oorsake van 'n hoë VSWR-gradering kan die gebruik van onbehoorlike vrag of iets onbekends soos 'n beskadigde transmissielyn wees.

2) Hoe verminder u VSWR?

Een tegniek om die gereflekteerde sein vanaf die toevoer of afvoer van enige toestel te verminder, is om 'n demper voor of na die toestel te plaas. Die demper verminder die gereflekteerde sein tweemaal die waarde van die verswakking, terwyl die gestuurde sein die nominale dempingswaarde ontvang. (Wenke: om te beklemtoon hoe belangrik VSWR en RL vir u netwerk is, oorweeg dit om 'n vermindering in prestasie van VSWR van 1.3: 1 tot 1.5: 1 - dit is 'n verandering in die terugkeerverlies van 16 dB tot 13 dB).

3) Is S11 opbrengsverlies?

In die praktyk is S11 die mees aangehaalde parameter met betrekking tot antennas. S11 stel voor hoeveel krag deur die antenne weerkaats word, en staan ​​dus bekend as die weerkaatsingskoëffisiënt (soms geskryf as gamma: of terugkeerverlies. ... Hierdie aanvaarde krag word óf uitgestraal óf as verliese binne die antenne geabsorbeer.

4) Waarom VSWR gemeet word?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), is 'n maatstaf vir hoe doeltreffend radiofrekwensie krag vanaf 'n kragbron, deur 'n transmissielyn, in 'n las oorgedra word (byvoorbeeld van 'n kragversterker deur 'n transmissielyn, na 'n antenne) . In 'n ideale stelsel word 100% van die energie oorgedra.

5) Hoe kan ek hoë VSWR regstel?

As u antenna laag op die voertuig gemonteer is, soos op die buffer of agter die kajuit van 'n bakkie, kan die sein na die antenna terugbons en 'n hoë SWR veroorsaak. Om dit te verlig, hou ten minste die top 12 sentimeter van die antenna bokant die daklyn en plaas die antenna so hoog as moontlik op die voertuig.

6) Wat is 'n goeie VSWR-lesing?
Die beste lesing moontlik is 1.01: 1 (46dB opbrengsverlies), maar gewoonlik is 'n lesing onder 1.5: 1 aanvaarbaar. Buite die perfekte wêreld is 'n opbrengsverlies van 1.2: 1 (20.8 dB) meestal in die kol. Om die akkurate lesing te verseker, is dit die beste om die meter aan die onderkant van die antenne aan te sluit.

7) Is 1.5 SWR goed?
Ja dit is! Die ideale reeks is SWR 1.0-1.5. Daar is ruimte vir verbetering as die reeks SWR 1.5 - 1.9 is, maar SWR in hierdie reeks moet steeds voldoende prestasie lewer. Soms, as gevolg van installasies of voertuigveranderlikes, is dit onmoontlik om SWR laer as hierdie te kry.

8) Hoe kan ek my SWR nagaan sonder 'n meter?
Hier is die stappe om 'n CB-radio sonder 'n SWR-meter af te stel:
1) Soek 'n gebied met beperkte steuring.
2) Maak seker dat u 'n ekstra radio het.
3) Stel albei radio's op dieselfde kanaal af.
4) Praat met die een radio en luister deur die ander.
5) Beweeg een radio weg en let op wanneer die geluid duidelik is.
6) Stel u antenna in soos nodig.

9) Moet alle CB-antennas ingestel word?
Alhoewel antenne-afstem nie nodig is om u CB-stelsel te bestuur nie, is daar 'n aantal belangrike redes waarom u altyd 'n antenne moet afstem: Verbeterde prestasie - 'n Behoorlik afgestelde antenne sal ALTYD doeltreffender werk as 'n ongestemde antenne.

10) Waarom gaan my SWR op as ek praat?

Een van die algemeenste oorsake van hoë SWR-metings is om u SWR-meter verkeerd aan u radio en antenne te koppel. As dit verkeerd aangeheg is, sal lesings as baie hoog aangemeld word, selfs al is alles perfek geïnstalleer. Lees hierdie artikel om te verseker dat u SWR-meter korrek geïnstalleer is.

7. Beste gratis aanlyn VSWR Sakrekenaar in 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

▲TERUG▲

Sharing omgee!

Los 'n boodskap 

boodskap Lys