Voeg gunsteling stel tuisblad
posisie:Tuis >> Nuus

produkte Kategorie

produkte Tags

Fmuser Sites

Wat is VSWR en hoe meet u VSWR?

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


"VSWR in die antenneteorie staan ​​vir spanning staande golfverhouding, ook bekend as staande golfverhouding (SWR). VSWR is 'n meting van die staande golfvlak op 'n voerlyn. RF-ingenieurs weet dat dit 'n baie belangrike saak is tydens die bestudering van voer- / transmissielyne. is Staande golf, staan ​​golf voor die krag wat die las nie aanvaar nie en reflekteer terug langs die transmissielyn of toevoer, terwyl die staande golfverhouding 'n funksie is van die weerkaatsingskoëffisiënt, wat die krag wat deur die antenne weerkaats word, beskryf. --- - FMUSER "


KENNISGEWING: Alhoewel staande golwe en VSWR baie belangrik is, kan die VSWR-teorie en berekeninge dikwels 'n siening maak van wat eintlik gebeur. Gelukkig is dit moontlik om 'n goeie oorsig van die onderwerp te kry sonder om te diep in die VSWR-teorie te gaan.



Sharing omgee!


inhoud

1. Wat is VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)?

2. Wat is SWR (Standing Wave Basics)?

3. Belangrike parameteraanwysers van SWR

4. VSWR Sakrekenaar: Hoe bereken ons VSWR?

5. Hoe om 'n staande golfverhouding te meet

6. Stel gereeld vrae

7. Top 10 beste gratis aanlyn VSWR Sakrekenaar



1. Wat is VSWR (spanningstaande golfverhouding)


1) Definisie van VSWR (Voltage Standing Wave Ratio)

Spanningsstaande golfverhouding (VSWR) word gedefinieer as die verhouding tussen uitgesende en gereflekteerde spanningsstaande golwe in a radio frekwensie (RF) elektriese transmissiestelsel. Soms word VSWR ook as "viswar" uitgespreek. VSWR is 'n maatstaf van hoe doeltreffend RF-krag vanaf die kragbron, deur 'n transmissielyn en in die lading oorgedra word. 'N Algemene voorbeeld is a krag versterker aan 'n antenne gekoppel deur a transmissielyn. VSWR word gebruik as 'n doeltreffendheidsmaatreël vir alles wat RF oordra, insluitend transmissielyne, elektriese kabels en selfs die sein in die lug. 


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



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

Die verhouding tussen staande golf, VSWR, word gedefinieer as die verhouding van die maksimum tot die minimum spanning op 'n verlieslose 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.


Lees ook: Wat is die verskil tussen AM en FM?


Kom ons neem 'n vinnige kykvideo oor VSWR! (Bron: RF-elemente sro)





2) Hooffunksies van VSWR

In toepassing beskryf hierdie figuur hoe goed die antenne impedansie is wat ooreenstem met die radio of transmissielyn waarmee dit gekoppel is. In 'n gekoppelde lyn kan 'n impedansiewisseling weerkaatsing veroorsaak, en dit is presies hoe dit klink - 'n golf wat terugbons en in die verkeerde rigting gaan. Die resultaat van die teenoorgestelde golwe is 'n staande golf. Dit verminder die krag wat die antenne ontvang en kan dit gebruik om uit te saai. Dit kan selfs uitbrand a sender


VSWR word wyd gebruik in 'n verskeidenheid toepassings, soos VSWR in antenna, VSWR in Telecom, VSWR in mikrogolfoond, VSWR in RF, ens. Hier is 'n paar 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 terugkeer verlies, asook transmissiekoëffisiënt en invoegverlies. Hierdie kan almal uitgedruk word met behulp van verstrooiingsparameters, meer algemeen na S-parameters verwys.
RF Spanningsstaande golfverhouding (VSWR) word gedefinieer as die verhouding tussen uitgesende en weerkaatsde spanningsstaande golwe in 'n radiofrekwensie (RF) elektriese transmissie stelsel. Dit is 'n maatstaf van hoe doeltreffend RF-krag vanaf die kragbron, deur 'n transmissielyn en in die lading oorgedra word

Lees ook:Hoe meet u SWR op u AM-radio?

Hier is 'n basiese vereenvoudigde RF-kennislys wat deur FMUSER se tegnikus Jimmy verskaf word. U kan VSWR ten volle verstaan ​​deur hierdie inhoud: 


Hoe kan u VSWR uitdruk 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


Hoe kan u VSWR uitdruk 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.

Hoe kan u 'n VSWR uitdruk deur middel 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


Lees ook: Hoe om u FM-radioantenne te doen | Tuisgemaakte FM-antenna Basiese beginsels en tutoriale

3) Waarom moet ek VSWR gee? 

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.

Hier is die hoofrede:

Al die energie word gereflekteer (byvoorbeeld deur 'n oop of kortsluiting) aan die einde van die lyn, dan word niks geabsorbeer nie, wat 'n perfekte "staande golf" op die lyn lewer. Dit is 'n slegte, ongewenste situasie. In werklikheid, as die krag wat bedoel is om uit te straal weer op volle sterkte in die sender kom, sal dit gewoonlik die elektronika daar uitbrand.

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

'N Oseaan-golfrigting wat strand toe ry, dra energie na die strand. As dit op 'n ligte skuins strand loop, word al die energie opgeneem en is daar geen golwe wat na die buiteland beweeg nie. As daar 'n vertikale seewand in plaas van 'n skuins strand is, word die inkomende golfbaan heeltemal weerkaats sodat geen energie in die muur opgeneem 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 dat die golwe op die lyn (beide spanning en stroom) eenrigting moet beweeg en hul energie in die gewenste lading kan stort, wat in hierdie geval 'n antenne kan wees waar dit moet uitstraal. 


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 verg nie 'n oop of kortsluiting om 'n weerkaatste golf te veroorsaak nie. Al wat nodig is, is 'n wanaanpassing in die 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 nulle sal nie so diep wees nie en ook nie die pieke so hoog as vir 'n perfekte weerkaatsing (of volledige wanverhouding) nie.


Lees ook: Waarom het ons 'n staande golfverhouding (SWR) nodig?


TERUG


2. Wat is SWR (Standing Wave Ratio)?


1) Definisie van staande golfverhouding (SWR)

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 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).


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:

A. Kragversterkers van die sender 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.

B. PA-beskerming verminder die 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.

C. Hoëspanning en stroomvlakke kan die voerder 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.

D. Vertragings as gevolg van refleksies kan vervorming veroorsaak:   

As 'n sein weerspieël word deur nie ooreenstemming nie, word dit weerkaats na die bron en kan dit weer na die antenna weerkaats word. 'N Vertraging word ingestel gelyk aan twee keer die transmissietyd van die sein langs die voerder. As data oorgedra word, kan dit inter-simboolinmenging veroorsaak, en in 'n ander voorbeeld waar analoog televisie oorgedra is, word 'n "spookbeeld" gesien.


Interessant genoeg is die verlies aan seinvlak wat veroorsaak word deur 'n swak VSWR nie naastenby so groot soos sommige dink nie. Enige sein wat deur die las gereflekteer word, word weer na die sender gereflekteer en aangesien die ooreenstemming met die sender dit moontlik maak om die sein weer terug te laat reflekteer na die antenna, is die verliese wat gely word in wese die wat deur die voerder ingebring word. 


Daar is ander belangrike stukkies wat gemeet moet word aan die antennedoeltreffendheid: die weerkaatsingskoëffisiënt, die wanverhoudingverlies en die terugkeerverlies om maar net 'n paar te noem. VSWR is nie die ultieme antenneteorie nie, maar dit is belangrik.


Lees ook: Wat is die laagpasfilter en hoe om 'n laepasfilter te bou?

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 (spanningsstaande golfverhouding):

Die VSWR- of spanningsstaande golfverhouding is spesifiek van toepassing op die spanningsstaande golwe wat op 'n toevoer- of transmissielyn ingestel is. Aangesien dit makliker is om die spanningsstaande golwe op te spoor, en in baie gevalle is spanning belangriker in terme van afbreek van toestelle, word die term VSWR dikwels gebruik, veral binne RF-ontwerpareas.


● SWR (Staande golfverhouding):

SWR staan ​​vir staande golfverhouding. U kan dit sien as wiskundige uitdrukking van die nie-eenvormigheid 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 staande golfverhouding (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.


Lees ook: Hoe om geraas op AM en FM-ontvanger Elimineer


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

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

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.


Lees ook: Eenvoudige en goedkoop selfdoen - hoe om 'n FM-sender te maak?

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.



TERUG

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

Weerkaatsingskoëffisiënt - Wikipedia

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)


Figuur 1. Transmissielynkring wat die impedansiewanpassingsgrens tussen die transmissielyn en die las illustreer. Weerkaatsings vind plaas by die grens aangedui deur Γ. Die invallende golf is V + en die reflektiewe golf is V-.


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? 


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

-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 = picowatt


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 

Naam *
E-posadres *
Foon
adres
kode Sien die verifikasiekode? Klik verfris!
Boodskap
 

boodskap Lys

Kommentaar word gelaai ...
Tuis| Oor ons| produkte| Nuus| Aflaai| Ondersteuning | terugvoer| Kontak Ons| Diens
FMUSER FM / TV-uitsending-eenstopverskaffer
  Kontak Ons