Lisa eelistus Määra koduleht
Ametikoht:Avaleht >> Uudised

tooted Kategooria

tooted Sildid

Fmuser saidid

Mis on VSWR ja kuidas mõõta VSWR-i?

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


"VSWR tähistab antenniteoorias pinge seisulainete suhet, mida nimetatakse ka seisulainete suhteks (SWR). VSWR on toiteallika püstlaine taseme mõõtmine. RF insenerid teavad, et sööturi / ülekandeliinide uurimisel on see väga oluline küsimus on püstlaine, seisulaine tähistab võimsust, mida koormus ei aktsepteeri, ja peegeldub piki ülekandeliini või etteandjat tagasi, samal ajal kui seisulainete suhe on peegeldusteguri funktsioon, mis kirjeldab antenni peegeldatavat võimsust. --- - FMUSER "


TEADE: Ehkki seisvad lained ja VSWR on väga olulised, võivad VSWR teooria ja arvutused sageli varjata vaadet tegelikult toimuvale. Õnneks on võimalik saada teemast hea ülevaade, laskumata liiga sügavalt VSWR-i teooriasse.



Jagamine on hooliv!


sisu

1. Mis on VSWR (pinge püsilainete suhe)?

2. Mis on SWR (Standing Wave Basics)?

3. Terastrosside olulised parameetrinäitajad

4. VSWR kalkulaator: kuidas arvutada VSWR?

5. Kuidas mõõta püsilainete suhet

6. Esitage sageli küsimusi

7. Kümme parimat tasuta veebi VSWR kalkulaator



1. Mis on VSWR (pinge püsilainete suhe)


1) VSWR (pinge püsilainete suhe) määratlus

Pinge püstlaine suhe (VSWR) on määratletud kui a ülekantud ja peegeldunud pinge seisulainete suhe raadiosagedusliku (RF) elektriülekandesüsteem. Mõnikord hääldatakse VSWR ka kui "viswar". VSWR on mõõde selle kohta, kui tõhusalt edastatakse RF-energia jõuallikast ülekandeliini kaudu koormusesse. Levinud näide on a võimendi ühendatud antenniga a kaudu ülekandeliini. VSWR-i kasutatakse efektiivsuse mõõtmiseks kõigis raadiosagedust edastavates seadmetes, sealhulgas ülekandeliinides, elektrikaablites ja isegi õhus olevas signaalis. 


Takistuse mittevastavuse tagajärjel tekivad piki ülekandeliini seisvad lained ja SWR on määratletud kui osalise seisulaine amplituudi suhe antinood (maksimaalselt) piki joont oleva sõlme amplituudini (minimaalne).



VSWR määratlus annab aluse kõigile arvutused ja valemid.

Pinge seisulaine suhe VSWR on määratletud kui maksimaalse ja minimaalse pinge suhe kahjumita liinil.


Saadud suhet väljendatakse tavaliselt suhtena, nt 2: 1, 5: 1 jne. Täiuslik kokkulangevus on 1: 1 ja täielik ebakõla, st lühis või avatud vooluring on ∞: 1.


Praktikas on kadu igal sööturil või ülekandeliinil. VSWR mõõtmiseks tuvastatakse süsteemi selles punktis edasi- ja vastupidine võimsus ning see teisendatakse VSWR näitajaks. 


Nii mõõdetakse VSWR konkreetses punktis ning pinge maksimumid ja miinimumid pole joone pikkuses vaja kindlaks määrata.


Loe ka: Mis vahe on AM ja FM?


Võtame kiire ülevaate videost VSWR-i kohta! (Allikas: RF elements sro)





2) VSWR põhifunktsioonid

Rakenduses kirjeldab see joonis, kui hästi on antenn ühendatud raadio või ülekandeliiniga, millega see on ühendatud. Ühendatud liinil võib impedantsi mittevastavus põhjustada peegeldust, just nii see kõlabki - laine põrkab tagasi ja läheb vales suunas. Vastandlike lainete tagajärg on seisev laine. See vähendab võimsust, mida antenn võtab vastu ja mida saate levitada. See võib isegi läbi põleda a saatja


VSWR-i kasutatakse laialdaselt erinevates rakendustes, näiteks VSWR-is antenn, VSWR sisse telekommunikatsiooni, VSWR mikrolaineahjus, VSWR raadiosageduses jne. Siin on mõned peamised rakendused koos selgitusega:


VSWR-i rakendused VSWR põhifunktsioonid 
Edastav antenn
Pinge püsilainete suhe (VSWR) näitab mittevastavuse suurust antenn ja sellega ühendatav etteande liin. Seda tuntakse ka kui püsiva laine suhet (SWR). VSWR väärtuste vahemik on 1 kuni ∞. VSWR väärtust alla 2 peetakse sobivaks enamiku antennirakenduste jaoks. Antenni võib kirjeldada kui “Hea vaste”. Nii et kui keegi ütleb, et antenn on halvasti sobitatud, tähendab see sageli, et VSWR väärtus ületab huvipakkuva sageduse väärtust 2.
elekterside Telekommunikatsioonis on püsilainete suhe (SWR) osalise püstlaine amplituudi suhe antinoodil (maksimaalne) ja amplituud külgnevas sõlmes (minimaalne) elektriülekandeliinis. 
Mikrolaine
Mikrolaineahelate ülekandeliinide ja vooluahelatega seotud levinumad näitajad on VSWR, peegeldustegur ja tagasi kaotus, samuti ülekandetegur ja sisestuskadu. Neid kõiki võib väljendada hajumisparameetrite abil, mida sagedamini nimetatakse S-parameetriteks.
RF Pinge püstlaine suhe (VSWR) on määratletud kui ülekantud ja peegeldunud pinge seisulainete suhe raadiosagedusliku (RF) elektriülekandes süsteem. See mõõdab, kui tõhusalt edastatakse raadiosageduslikku energiat jõuallikast ülekandeliini kaudu koormusesse

Loe ka:Kuidas mõõta enda raadiosagedustõrjet AM-raadios?

Siin on FMUSERi tehniku ​​Jimmy pakutav põhiline lihtsustatud raadiosagedusalaste teadmiste loend, saate VSWR-ist täielikult aru saada selle sisu kaudu: 


Kuidas väljendada VSWR-d pinge abil?
Definitsiooni järgi on VSWR kõrgeima pinge (seisulaine maksimaalse amplituudi) ja madalaima pinge (seisulaine minimaalse amplituudi) suhe allika ja koormuse vahel.

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

V (max) = seisulaine maksimaalne amplituud
V (min) = seisulaine minimaalne amplituud


Kuidas väljendada VSWR-i impedantsi abil?
Definitsiooni järgi on VSWR koormuse takistuse ja allika impedantsi suhe.

VSWR = ZL / Zo

ZL = koormuse takistus
Zo = lähte impedants

Mis on VSWR ideaalne väärtus?
Ideaalse VSWR väärtus on 1: 1 või lühidalt väljendatud 1. Sel juhul on koormusest allikani peegelduv võimsus null.

Kuidas väljendada VSWR-i peegelduse ja edasijõudmise abil?
Definitsiooni järgi on VSWR võrdne

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

kus:

Pr = peegeldunud võimsus
Pf = ettepoole suunatud jõud


Loe ka: Kuidas teha FM-raadio antenni? Omatehtud FM-antenni põhitõed ja õpetused

3) Miks peaksin hoolitsema VSWR-i eest? 

VSWR väärtus näitab koormusest allikale peegelduvat võimsust. Seda kasutatakse sageli selleks, et kirjeldada, kui palju voolu kaotatakse allikast (tavaliselt kõrgsagedusvõimendi) ülekandeliini (tavaliselt koaksiaalkaabel) kaudu koormuseni (tavaliselt antenn).

See on halb olukord: teie saatja põleb liiga kõrge energia tõttu.

Siin on peamine põhjus:

Kogu energia peegeldub (näiteks avatud või lühise kaudu) liini lõpus, seejärel ei imendu ükski, tekitades joonel täiusliku "seisulaine". See on halb soovimatu olukord. Tegelikult, kui kiirgamiseks mõeldud võimsus jõuab saatjasse tagasi täie tugevusega, põleb see seal elektroonika tavaliselt läbi.

Seda on raske mõista? Siin on näide, mis võib teid aidata:

Kalda poole liikuv ookeanilaine kannab energiat ranna poole. Kui see jookseb üles kergelt kaldus rannale, imendub kogu energia ja avamerelt tagasi ei liigu laineid. Kui kaldus ranna asemel on vertikaalne meresein, siis sissetulev lainejoon peegeldub täielikult, nii et seinas ei imendu energiat. 




Sissetulevate ja väljaminevate lainete sekkumine tekitab sel juhul "seisva laine", mis ei tundu üldse liikuvat; tipud jäävad samasse ruumiasendisse ja lähevad lihtsalt üles ja alla.

Sama nähtus juhtub raadio või radari ülekandeliinil. Sellisel juhul soovime, et liinil olevad lained (nii pinge kui ka vool) liiguksid ühte suunda ja hoiaksid oma energia soovitud koormusesse, mis antud juhul võib olla antenn, kus seda kiirata soovitakse. 


Kui kogu energia peegeldub joone lõpus (näiteks avatud või lühise kaudu), siis ükski neist ei imendu, tekitades joonel täiusliku "seisulaine". 


Peegeldunud laine tekitamiseks pole vaja avatud ega lühist. Selleks on vaja ainult joone ja koormuse impedantsi erinevust. Kui peegeldunud laine ei ole nii tugev kui ettepoole suunatud laine, siis täheldatakse mõnda "seisva laine" mustrit, kuid nullid pole nii sügavad ega piigid nii kõrged kui täiusliku peegelduse (või täieliku mittevastavuse) saavutamiseks.


Loe ka: Miks me vajame püsilainete suhet (SWR)?


TAGASI


2. Mis on SWR (Standing Wave Ratio)?


1) Püsiva lainetaseme (SWR) määratlus

Vikipeedia andmetel on püstlaine suhe (SWR) määratletud järgmiselt:


»Koormuste impedantsi vastavusmõõt raadiotehnika ja telekommunikatsiooni ülekandeliini või lainepuldi iseloomulikule impedantsile. SWR on seega ülekantavate ja peegeldunud lainete suhe või seismise laine amplituudi suhe maksimaalsel ja minimaalse amplituudi vahel. SWR on tavaliselt määratletud kui pinge suhe, mida nimetatakse VSWR-ks.


Kõrge SWR näitab ülekandeliini halba efektiivsust ja peegeldunud energiat, mis võib saatjat kahjustada ja saatja efektiivsust vähendada. Kuna SWR viitab tavaliselt pinge suhtele, on see tavaliselt tuntud kui pinge püsilainete suhe (VSWR).


2) Kuidas mõjutab VSWR saatjasüsteemi jõudlust? 

VSWR mõjutab saatjasüsteemi või mis tahes süsteemi, mis võib kasutada raadiosageduslikku ja sobitatud impedantsi, jõudlust mitmel viisil.

Kuigi tavaliselt kasutatakse terminit VSWR, võivad probleeme tekitada nii pinge kui ka praegused seisulained. Mõningaid mõjusid kirjeldatakse allpool:

A. Saatja võimsusvõimendeid võib kahjustada:

Seisvate lainete tagajärjel sööturil nähtav suurenenud pinge ja voolutugevus võib kahjustada saatja väljundtransistore. Pooljuhtseadised on väga kindlad, kui neid töötatakse ettenähtud piirides, kuid toiteseadme pinge- ja voolulained võivad põhjustada katastroofilisi kahjustusi, kui need põhjustavad seadme töötamise väljaspool oma piire.

B. PA kaitse vähendab väljundvõimsust:  

Pidades silmas võimsa võimendi kahjustamist põhjustavate kõrgete SWR-tasemete väga reaalset ohtu, sisaldavad paljud saatjad kaitseskeeme, mis vähendavad saatja väljundit SWR-i tõustes. See tähendab, et sööturi ja antenni puudulik sobitamine põhjustab kõrgeid SWR-e, mis põhjustab väljundi vähenemist ja seega märkimisväärset kaotus edastatud võimsuses.

C. Kõrge pinge ja voolutase võivad sööturit kahjustada:   

Võimalik, et kõrge püsiva laine suhte põhjustatud kõrge pinge ja voolu tase võivad sööturit kahjustada. Ehkki enamikul juhtudel töötavad sööturid hästi oma võimaluste piires ning pinge ja voolu kahekordistumist peaks olema võimalik arvesse võtta, on mõnel juhul kahju tekitamine võimalik. Praegused maksimumid võivad põhjustada liigset lokaalset kuumutamist, mis võib kasutatavat plasti moonutada või sulatada, ning teadaolevalt põhjustavad kõrged pinged mõnel juhul kaarumist.

D. Peegelduste põhjustatud viivitused võivad põhjustada moonutusi:   

Kui signaali peegeldab mittevastavus, peegeldub see tagasi allika suunas ja seejärel võib seda uuesti antenni poole tagasi peegeldada. Lisandub viivitus, mis võrdub signaali kahekordse edastamise ajaga mööda feederit. Andmete edastamisel võib see põhjustada sümbolitevahelisi häireid. Teises näites, kus edastati analoogtelevisiooni, oli näha kummituspilti.


Huvitav on see, et kehva VSWR-i põhjustatud signaalitaseme kaotus pole peaaegu nii suur, kui mõni võib arvata. Kõik signaalid, mida koormus peegeldab, kajastuvad saatjas tagasi ja kuna saatja sobitamine võimaldab signaali tagasi antenni tagasi peegeldada, on kantavad kaod põhimõtteliselt sööturi tekitatud kahjud. 


Antenni efektiivsuses tuleb mõõta veel teisi olulisi bitte: peegeldustegur, mittevastavuse kadu ja tagasivoolukadu, et nimetada vaid mõnda. VSWR ei ole antenniteooria lõpp-kõik-kõik, kuid see on oluline.


Loe ka: Mis on madalpääsufilter ja kuidas luua madalpääsufilter?

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Mõisteid VSWR ja SWR nähakse kirjanduses sageli RF-süsteemides seisvate lainete kohta ja paljud küsivad selle erinevuse kohta.


● VSWR (pinge püsilainete suhe):

VSWR või pinge püsivate lainete suhe kehtib konkreetselt pingele püsivate lainete kohta, mis on seadistatud sööturile või ülekandeliinile. Kuna pinges seisvaid laineid on lihtsam tuvastada ja paljudel juhtudel on pinged seadme rikke seisukohast olulisemad, kasutatakse terminit VSWR sageli, eriti raadiosagedusliku projekteerimise aladel.


● SWR (püsilainete suhe):

SWR tähistab seisulainete suhet. Saate seda näha elektromagnetvälja (EM-välja) ebaühtluse matemaatilise väljendusena ülekandeliinil, näiteks koaksiaalkaablil. Tavaliselt on SWR määratletud kui maksimaalse raadiosagedusliku (RF) pinge ja minimaalse RF pinge suhe mööda joont. Püstlaine suhtel (SWR) on kolm tunnust:


Terastrossidel on järgmised omadused:

● See kirjeldab pingel ja voolul seisvaid laineid, mis liinil ilmuvad. 

● See on nii voolu kui ka pinge seisulainete üldine kirjeldus. 

● See kasutatakse sageli koos seisvate lainete suhte tuvastamiseks kasutatavate arvestitega. 

TEADE: Nii voolu kui ka pinge tõus ja langus antud mittevastavuse korral on sama proportsiooniga.


Kõrge SWR näitab ülekandeliini halba efektiivsust ja peegeldunud energiat, mis võib saatjat kahjustada ja saatja efektiivsust vähendada. Kuna SWR viitab tavaliselt pinge suhtele, on see tavaliselt tuntud kui pinge püsilainete suhe (VSWR).


● PSWR (toite püsilainete suhe):

Mõiste võimsuse seisulainete suhe, mida on ka mõnikord nähtud, on määratletud kui VSWR ruut. Kuid see on täielik eksitus, kuna ettepoole suunatud ja peegelduv võimsus on konstantsed (eeldades, et toitekadusid ei ole) ja võimsus ei tõuse ega lange samal viisil kui pinge ja voolu seisvate lainekujude korral, mis on nii ettepoole kui ka peegelduvate elementide summa.


● ISWR (praegune püsilainete suhe):

Kaablitraati võib defineerida ka kui maksimaalse RF-voolu ja minimaalse RF-voolu suhet liinil (voolu püstlaine suhe või ISWR). Enamikul praktilistel eesmärkidel on ISWR sama mis VSWR.


Mõne inimese arusaam SWR-st ja VSWR-st nende põhivormis on see, et täiuslik 1: 1. SWR tähendab, et kogu toide, mille te liinile panete, surutakse antennist välja. Kui traadita kaabel pole 1: 1, siis eraldate rohkem energiat kui vaja ja osa sellest võimsusest peegeldub seejärel tagasi saatja suunas ja põhjustab kokkupõrke, mille tõttu teie signaal ei oleks nii puhas ja selge.


Kuid mis vahe on VSWR-l ja SWR-il? SWR (seisulainete suhe) on mõiste, st seisulainete suhe. VSWR on tegelikult see, kuidas te mõõtmist teostate, mõõtes pingeid SWR määramiseks. Samuti saate mõõta kaablit, mõõtes voolu või isegi võimsust (ISWR ja PSWR). Kuid enamiku kavatsuste ja eesmärkide saavutamiseks, kui keegi ütleb SWR, tähendab see VSWR-i, ​​on nad ühises vestluses omavahel vahetatavad.


Tundub, et mõistate ideed, et see on seotud suhtega selle vahel, kui palju energiat antennile läheb, võrreldes sellega, kui palju peegeldub tagasi, ja et (enamikul juhtudel) on toit antennile välja tõmmatud. Väited "annate endast rohkem energiat kui vaja" ja "põhjustab siis kokkupõrke, mille tõttu teie signaal ei oleks nii puhas" on valed


VSWR vs tagasipööratud jõud


Kõrgema terastrosside korral peegeldub osa või suur osa võimsusest lihtsalt saatjale tagasi. Sellel pole midagi pistmist puhta signaaliga ja kõik on seotud teie saatja kaitsmisega läbipõlemise eest ja terastrossid on sõltumatud teie väljapumbatavast võimsusest. See tähendab lihtsalt, et sagedusel ei ole antennisüsteem radiaatorina nii tõhus. Muidugi, kui proovite edastada sagedusel, eelistaksite, et antennil oleks võimalikult madal traadita kaabel (tavaliselt on kõik, mis on väiksem kui 2: 1, madalamate ribade puhul nii halb ja kõrgematel sagedustel 1.5: 1) , kuid paljud mitmeribalised antennid võivad mõnes sagedusribas olla 10: 1 ja võite leida, et suudate vastuvõetavalt töötada.


Loe ka: Kuidas kõrvaldada müra AM ja FM vastuvõtja


4) VSWR ja süsteemi efektiivsus
Ideaalses süsteemis kandub energiaetappidest koormusesse 100% energiast. See nõuab täpset vastavust allika impedantsi (ülekandeliini ja kõigi selle pistikute iseloomuliku impedantsi) ja koormuse impedantsi vahel. Signaali vahelduvpinge on otsast lõpuni sama, kuna see läbib häireteta.


VSWR vs peegeldunud võimsus


Reaalses süsteemis peegeldavad mittevastavad impedantsid osa jõust allika suunas tagasi (nagu kaja). Need peegeldused põhjustavad konstruktiivseid ja destruktiivseid häireid, mis toovad kaasa pinge piigid ja orud, mis varieeruvad aja ja kaugusega piki ülekandeliini. VSWR kvantifitseerib need pinge erinevused, seega on pinge püsilainete suhte teine ​​levinud määratlus see, et see on kõrgeima pinge ja madalaima pinge suhe ülekandeliini mis tahes punktis.


Ideaalse süsteemi jaoks ei erine pinge. Seetõttu on selle VSWR 1.0 (või sagedamini väljendatuna suhtena 1: 1). Peegelduste korral on pinged erinevad ja VSWR on suurem, näiteks 1.2 (või 1.2: 1). Suurenenud VSWR korreleerub vähendatud ülekandeliini (ja seega ka saatja) efektiivsusega.


Ülekandeliinide efektiivsus suureneb:
1. Pinge ja võimsusteguri suurendamine
2. Suurenev pinge ja vähenev võimsustegur
3. Pinge ja võimsusteguri vähenemine
4. Pinge vähenemine ja võimsusteguri suurendamine

On neli suurust, mis kirjeldavad võimsuse ülekandmist liinilt koormusele või antennile: VSWR, peegeldustegur, mittevastavuse kadu ja tagasivoolukaotus. 


Praegu, et saada aimu nende tähendusest, näitame neid graafiliselt järgmisel joonisel. Kolm tingimust: 


● sobitatud koormaga ühendatud jooned;
● Lühikese monopoolantenniga ühendatud liinid, mis ei sobi kokku (antenni sisendtakistus on 20 - j80 oomi, võrreldes ülekandeliini impedantsiga 50 oomi);
● Liin on avatud otsast, kuhu antenn oleks pidanud olema ühendatud.




Roheline kõver - Seisev laine 50-oomi joonel koos sobitatud 50-oomise koormusega lõpus

Oma parameetrite ja arvväärtusega järgmiselt:

parameetrid  Numbriline väärtus
Load Impedance
50 ohms 
Peegeldustegur

VSWR
1
Mittesobiv kaotus
0 dB
Tagastuskadu
- ∞ dB

Märkus: [See on täiuslik; seisvat lainet pole; kogu toit läheb antenni / koormusse]


Sinine kõver - Seisev laine 50-oomi liinil lühikese monopoolantenniga

Oma parameetrite ja arvväärtusega järgmiselt:

parameetrid  Numbriline väärtus
Load Impedance
20 - j80 oomi
Peegeldustegur 0.3805 - j0.7080
Peegeldusteguri absoluutväärtus
0.8038
VSWR
9.2
Mittesobiv kaotus
- 4.5 dB
Tagastuskadu
-1.9 DB

Märkus: [See pole liiga hea; toide koormuseni või antenn on alla –4.5 dB võrreldes olemasoleva allapoole liikuva liiniga]


Punane kõver - Seisev laine liinil avatud vooluahelaga vasakul otsas (antenni klemmid)

Oma parameetrite ja arvväärtusega järgmiselt:

parameetrid  Numbriline väärtus
Load Impedance

Peegeldustegur

VSWR

Mittesobiv kaotus
- 0 dB
Tagastuskadu
0 dB

Märkus: [See on väga halb: voolu ei ole üle liini lõpust]


TAGASI


3. Traatkaablite olulised parameetrinäitajad


1) ülekandeliinid ja terastrossid

Kõiki vahelduvvoolu kandvaid juhte võib käsitleda ülekandeliinina, näiteks neid õhuliinigigante, kes jaotavad vahelduvvoolu maastikul. Kõigi erinevat tüüpi ülekandeliinide kaasamine jääks käesoleva artikli reguleerimisalast tunduvalt välja, seega piirdume arutelus sagedustega umbes 1 MHz kuni 1 GHz ja kahe levinuma liini tüübiga: koaksiaalne (või "koaksiaalne") ja paralleeljuhe (aka avatud traat, aknaliin, redeliliin või kaksikjuhe, nagu me seda nimetame), nagu on näidatud joonisel 1.



Selgitus: Koaksiaalkaabel (A) koosneb tahkest või keermestatud keskjuhist, mida ümbritseb isoleeriv plast- või õhudielektrik, ja torukujulisest varjest, mis on kas tahke või kootud traatpunutis. Juhtmete kaitsmiseks ümbritseb kilpi plastkate. Kaksikjuhe (B) koosneb paarist paralleelsetest tahketest või keermestatud juhtmetest. Juhtmeid hoiab paigal kas vormitud plastik (aknaliin, kaksikplii) või keraamilised või plastist isolaatorid (redelijoon).



Vool voolab mööda juhtmete pinda (vt külgriba teemal “Naha efekt”) vastassuunas. Üllataval kombel ei voola joont mööda voolav raadiosagedusenergia tegelikult juhtides, kus vool on. See liigub elektromagnetilise (EM) lainena juhtide vahelises ja ümbritsevas ruumis. 


Joonis 1 näitab, kus väli asub nii koaksiaalses kui ka kaksikpliisis. Koaxi jaoks on väli täielikult keskjuhi ja varjestuse vahelises dielektrikus. Kaksik-plii puhul on väli siiski kõige tugevam juhtmete ümber ja vahel, kuid ilma ümbritseva kilbita ulatub osa välja liini ümbritsevasse ruumi.


Seetõttu on koakssioon nii populaarne - see ei võimalda sees olevatel signaalidel suhelda väljaspool liini asuvate signaalide ja juhtidega. Kahepoolset pliid tuleb seevastu hoida teistest etteandejuhtmetest ja igasugusest metallpinnast eemal (piisab mõnest joone laiusest). Miks kasutada kaksikjuhtmeid? Selle kaod on üldiselt väiksemad kui koaksiaal, seega on see parem valik, kui signaali kadu on oluline kaalutlus.



Ülekandeliini õpetus algajatele (Allikas: AT&T)



Mis on naha efekt?
Üle umbes 1 kHz voolavad vahelduvvoolud järjest õhema kihina mööda juhtmete pinda. See on naha efekt. See juhtub seetõttu, et juhi sees olevad pöörisvoolud tekitavad magnetvälju, mis suruvad voolu juhi välispinnale. 1 MHz vase korral piirdub enamik voolu juhi välimise 0.1 mm-ga ja 1 GHz võrra pigistatakse vool vaid mõne µm paksuseks kihiks.


Loe ka: Lihtne ja soodne isetegemine - kuidas teha FM-saatjat?

2) Peegeldus- ja ülekandetegurid


Peegeldustegur on mittevastavusest tagasi peegelduva vahejuhtumi osa. Peegeldustegurit väljendatakse kas ρ või Γ, kuid neid sümboleid võib kasutada ka VSWR tähistamiseks. See on otseselt seotud VSWR-iga




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Joonis. See on koormuse impedantsiga tagasi peegeldunud signaali osa ja seda väljendatakse mõnikord protsentides.


Täiusliku vaste saavutamiseks ei kajasta koormus ühtegi signaali (st see on täielikult neeldunud), seega on peegeldustegur null. 


Avatud või lühise korral peegeldub kogu signaal tagasi, seega on peegeldustegur mõlemal juhul 1. Pange tähele, et see arutelu käsitleb ainult peegeldusteguri suurust.  


Γ-ga on seotud ka faasinurk, mis eristab lühist ja avatud vooluahelat, samuti kõiki nende vahel olekuid. 


Näiteks annab avatud vooluringi peegeldus 0-kraadise faasinurga langeva ja peegeldunud laine vahel, mis tähendab, et peegeldunud signaal lisatakse faasis koos sissetuleva signaaliga avatud ahela asukohas; st seisulaine amplituud on topelt sissetuleva lainega. 


Seevastu lühise tulemuseks on 180 kraadi faasinurk langeva ja peegelduva signaali vahel, mis tähendab, et peegeldunud signaal on faasis sissetuleva signaaliga vastupidine, mistõttu nende amplituudid lahutatakse, mille tulemuseks on null. Seda on näha joonistel 1a ja b.

Kui peegeldustegur on vooluahela või ülekandeliini impedantsi mittevastavusest tagasi peegelduva vahejuhtumi osa, on ülekandekoefitsient väljundis kuvatava langeva signaali osa. 


See on nii peegelduva signaali kui ka sisemise vooluringi vastasmõju funktsioon. Sellel on ka vastav amplituud ja faas.




3) Mis on tagasipöördumise kadu ja lisakadu?

Tagastuskadu on peegeldunud signaali võimsustaseme ja sisendsignaali võimsustaseme suhe detsibellides (dB), st

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

Joonis 2. Tagastuskadu ja sisestuskadu kadudeta vooluahelas või ülekandeliinis.

Joonisel 2 rakendatakse ülekandeliinile 0-dBm signaal Pi. Peegeldunud võimsus Pr on näidatud kui –10 dBm ja tagasivoolukadu on 10 dB. Mida suurem on väärtus, seda parem on vaste, see tähendab, et ideaalse vaste korral on tagasilöögikaotus ideaaljuhul but, kuid tagasitulekukaot 35–45 dB peetakse tavaliselt heaks vasteks. Samamoodi peegeldub avatud voolu või lühise korral langev võimsus tagasi. Nende juhtumite tagasivoolukadu on 0 dB.

Sisestuskadu on edastatud signaali võimsustaseme ja sisendsignaali võimsustaseme suhe detsibellides (dB), st

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

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

Viidates joonisele 2 tähendab Pr -10 dBm, et peegeldub 10 protsenti langevast võimsusest. Kui vooluahel või ülekandeliin on kadudeta, edastatakse 90 protsenti langevast võimsusest. Seetõttu on sisestuskadu umbes 0.5 dB, mille tulemuseks on ülekantav võimsus -0.5 dBm. Kui oleks sisemisi kadusid, oleks sisestuskadu suurem.



TAGASI

4) Mis on S-parameetrid?


Joonis. Kahepordilise mikrolaineahela S-parameetriline esitus.

S-parameetrite abil saab vooluahela raadiosagedustõhusust täielikult iseloomustada, ilma et oleks vaja teada selle sisemist koostist. Nendel eesmärkidel nimetatakse vooluringi tavaliselt mustaks kastiks. Sisemised komponendid võivad olla aktiivsed (st võimendid) või passiivsed. Ainus tingimus on see, et S-parameetrid määratakse kindlaks kõigi huvipakkuvate sageduste ja tingimuste (nt temperatuur, võimendi eelarvamus) jaoks ning et vooluring oleks lineaarne (st selle väljund on otseselt proportsionaalne sisendiga). Joonisel 3 on kujutatud lihtsat mikrolaineahelat, millel on üks sisend ja üks väljund (nn pordid). Igal pordil on juhtumissignaal (a) ja peegeldunud signaal (b). Teades selle vooluahela S-parameetreid (st S11, S21, S12, S22), saab kindlaks teha selle mõju igale süsteemile, kuhu see on installitud.

S-parameetrid määratakse mõõtmisega kontrollitud tingimustes. Kasutades spetsiaalset testimisseadet, mida nimetatakse võrguanalüsaatoriks, sisestatakse signaal (a1) pordi 1 pordiga 2, mis on lõpetatud kontrollitud impedantsiga süsteemis (tavaliselt 50 oomi). Analüsaator mõõdab ja registreerib samaaegselt a1, b1 ja b2 (a2 = 0). Seejärel pööratakse protsess vastupidiseks, st signaali (a2) sisendiga porti 2 mõõdab analüsaator a2, b2 ja b1 (a1 = 0). Lihtsamas vormis mõõdab võrguanalüsaator ainult nende signaalide amplituudi. Seda nimetatakse skalaarvõrgu analüsaatoriks ja see on piisav selliste suuruste määramiseks nagu VSWR, RL ja IL. Vooluahela täielikuks kirjeldamiseks on vaja ka faasi, mis nõuab vektorivõrgu analüsaatori kasutamist. S-parameetrid määratakse järgmiste seoste abil:

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

S11 ja S22 on vastavalt vooluahela sisendi ja väljundi peegeldustegurid; samas kui S21 ja S12 on vooluahela edasisuunalised ja vastupidised ülekandetegurid. RL on peegeldusteguritega seotud seoste abil

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

IL on seotud ahelate ülekandeteguritega seoste järgi

IL porti 1 kuni porti 2 (dB) = -20 log10 | S21 | ja ILport 2-st porti 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Seda kujutist saab laiendada suvalise arvu pordidega mikrolaineahelatele. S-parameetrite arv tõuseb pordide arvu ruudu võrra, nii et matemaatika muutub aktiivsemaks, kuid on maatriksalgebra abil juhitav.


5) Mis on takistuse sobitamine?

Takistus on vastuseis, millega elektrienergia kokku puutub, kui see eemaldub oma allikast.  


Koormuse ja allika impedantsi sünkroniseerimine tühistab maksimaalse võimsuse ülekandeni viiva efekti. 


Seda nimetatakse maksimaalseks jõuülekande teoreemiks: maksimaalse võimsuse ülekandmise teoreem on kriitiline raadiosageduslike ülekandekomplektide puhul ja eriti raadiosagedusantennide seadistamisel.



Takistuse sobitamine on oluline raadiosageduslike seadistuste tõhusaks toimimiseks, kus soovite pinget ja võimsust optimaalselt liigutada. Raadiosagedusliku disaini korral maksimeerib lähte- ja koormustakistuste sobitamine raadiosageduse võimsuse ülekande. Antennid saavad maksimaalse või optimaalse jõuülekande, kui nende takistus on sobitatud ülekandeallika väljundtakistusega.

50Ohm impedants on enamiku RF-süsteemide ja komponentide kujundamise standard. Koaksiaalkaabli abil, mis toetab ühenduvust paljudes raadiosagedusrakendustes, on tüüpiline impedants 50 oomi. 1920. aastatel läbi viidud raadiosagedust käsitlevad uuringud näitasid, et raadiosignaalide edastamise optimaalne impedants oleks vahemikus 30–60 oomi, sõltuvalt pingest ja toite ülekandest. Suhteliselt standarditud impedants võimaldab juhtmete ja komponentide, näiteks WiFi või Bluetooth-antenni sobitamist. PCB ja summutid. Paljude peamiste antennitüüpide impedants on 50 oomi, sealhulgas ZigBee GSM GPS ja LoRa

Peegeldustegur - Vikipeedia

Peegeldustegur - Allikas: Wikipedia


Impedantsi mittevastavus viib pinge ja voolu peegeldumiseni ning raadiosageduse seadistustes tähendab see, et signaali võimsus peegeldub tagasi selle allikani, proportsioon vastavalt mittevastavuse määrale. Seda saab iseloomustada, kasutades pinge püsilainete suhet (VSWR), mis mõõdab RF-energia ülekande efektiivsust selle allikast koormusse, näiteks antenni.

Allika ja koormuse impedantside, näiteks 75 Ohm antenni ja 50 Ohmi koaksiaalkaablite, erinevusest saab ületada mitmesuguseid impedantsi sobitamise seadmeid, näiteks seeria takistid, trafod, pinnale paigaldatud impedantsi sobitamise padjad või antenni tuunerid.

Elektroonikas hõlmab impedantsi sobitamine vooluahela või elektroonilise rakenduse või komponendi loomist või muutmist nii, et elektrilise koormuse impedants ühtiks jõu või ajami impedantsiga. Vooluring on konstrueeritud või reguleeritud nii, et impedantsid näivad ühesugused.




Kui vaadata ülekandeliinidega süsteeme, on vaja mõista, et kõik allikad, ülekandeliinid / söötur ja koormused on iseloomuliku takistusega. 50Ω on raadiosagedusrakenduste jaoks väga levinud standard, kuigi mõnes süsteemis võib aeg-ajalt näha ka muid takistusi.


Maksimaalse jõuülekande saamiseks allikast ülekandeliinini või ülekandeliinist koormusele, olgu see siis takisti, sisend teise süsteemi või antenn, peavad impedantsi tasemed vastama.

Teisisõnu, 50Ω süsteemi puhul peab allika või signaaligeneraatori allikatakistus olema 50Ω, ülekandeliin peab olema 50Ω ja ka koormus.



Probleemid tekivad siis, kui energia kantakse üle ülekandeliini või sööturisse ja see liigub koorma suunas. Kui esineb ebakõla, st koormuse takistus ei kattu ülekandeliini omaga, pole kogu võimsust võimalik üle kanda.


Kuna võimsus ei saa kaduda, peab koormusse mittekantav jõud minema kuhugi ja sealt edasi liigub see mööda ülekandeliini tagasi allika poole.



Kui see juhtub, liidetakse või lahutatakse sööturis olevate ettepoole suunatud ja peegelduvate lainete pinged ja voolud söötja erinevates punktides vastavalt faasidele. Sel viisil seatakse püsti lained.


Efekti ilmnemise viisi saab näidata köie pikkusega. Kui üks ots jäetakse vabaks ja teine ​​liigutatakse ülespoole, on näha laine liikumist mööda köit allapoole. Kui aga üks ots on fikseeritud, seatakse püsti laine liikumine ning näha on minimaalse ja maksimaalse vibratsiooni punkte.


Kui koormustakistus on madalam kui etteandetakistuse pinge ja seadistatakse voolutugevus. Siin on koguvool koormuspunktis suurem kui ideaalselt sobitatud joonel, samas kui pinge on väiksem.



Toitevoolu voolu ja pinge väärtused varieeruvad varustuses. Peegeldunud võimsuse väikeste väärtuste korral on lainekuju peaaegu siinus, kuid suuremate väärtuste korral sarnaneb ta täislainega siinuslainega. See lainekuju koosneb pingest ja voolust väljuval võimsusel pluss pingest ja voolust peegeldunud võimsusel.



Koormusest veerandi lainepikkuse kaugusel saavutavad kombineeritud pinged maksimaalse väärtuse, samal ajal kui vool on minimaalne. Koormusest poole lainepikkuse kaugusel on pinge ja vool samad, mis koormusel.

Sarnane olukord ilmneb ka siis, kui koormustakistus on suurem kui etteandetakistus, kuid sel korral on koormuse kogupinge kõrgem kui ideaalselt sobitatud joone väärtus. Pinge jõuab miinimumini veerandi lainepikkuse kaugusel koormusest ja vool on maksimaalne. Koormusest poole lainepikkuse kaugusel on aga pinge ja vool samad, mis koormamisel.



Siis, kui rea lõpus on avatud vooluring, on söötja seisulaine sarnane lühise omaga, kuid pinge- ja voolumudel on vastupidine.



TAGASI


6) Mis on peegeldunud energia?
Kui edastatud laine tabab piiri, näiteks kadudeta ülekandeliini ja koormuse vahelist piiri (vt allpool joonist 1.), kantakse koormusele osa energiat ja osa peegeldub. Peegeldustegur seob sissetulevad ja peegelduvad lained järgmiselt:

Γ = V- / V + (võrdne 1)

Kus V- on peegeldunud laine ja V + on sissetulev laine. VSWR on seotud pingepeegeldusteguri (Γ) suurusega järgmiselt:

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


Joonis 1. Ülekandeliini vooluahel, mis illustreerib ülekandeliini ja koormuse impedantsi mittevastavuse piiri. Peegeldused toimuvad by tähistatud piiril. Langev laine on V + ja peegeldav laine V-.


VSWR-i saab mõõta otse SWR-mõõturiga. Sisendpordi (S11) ja väljundpordi (S22) peegelduskoefitsientide mõõtmiseks võib kasutada raadiosageduslikku testimisinstrumenti, näiteks vektorvõrgu analüsaatorit (VNA). S11 ja S22 on samaväärsed sisend- ja väljundpordi equivalent-ga. Matemaatikurežiimidega VNA-d saavad ka saadud VSWR väärtuse otse arvutada ja kuvada.


Sisend- ja väljundporti tagasitulekukadu saab peegeldusteguri S11 või S22 abil arvutada järgmiselt:


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

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


Peegelduskoefitsient arvutatakse ülekandeliini iseloomuliku takistuse ja koormustakistuse põhjal järgmiselt:


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (ekv. 5)


Kus ZL on koormuse takistus ja ZO on ülekandeliini iseloomulik takistus (joonis 1).


VSWR võib väljendada ka ZL ja ZO. Asendades võrrandi 5 võrrandiga 2, saame:


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


Kui ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Seetõttu:


VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Ekv. 6)
ZL <ZO puhul | ZL - ZO | = ZO - ZL


Seetõttu:


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


Eespool märkisime, et VSWR on spetsifikatsioon, mis on antud suhtena 1 suhtes, näiteks 1.5: 1. VSWR-i on kaks erijuhtu, ∞: 1 ja 1: 1. Lõpmatuse suhe ühele ilmneb siis, kui koormus on avatud vooluringis. Suhe 1: 1 tekib siis, kui koormus on ideaalselt sobitatud ülekandeliini iseloomuliku impedantsiga.


VSWR määratletakse seisulainest, mis tekib ülekandeliinis endas:


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

Kus VMAX on maksimaalne amplituud ja VMIN on seisva laine minimaalne amplituud. Kahe ülilainelaine korral toimub maksimum sisenevate ja peegelduvate lainete konstruktiivsete häirete korral. Seega:


VMAX = V + + V- (võrdne 9)


maksimaalse konstruktiivse sekkumise jaoks. Minimaalne amplituud tekib dekonstruktiivse häirega või:

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


Võrrandite 9 ja 10 asendamine võrranditega 8 annab saagise


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

Asendades võrrandi 1 võrrandiga 11, saame:


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


Võrrand 12 on selle artikli alguses toodud võrrand 2.


TAGASI


4. VSWR kalkulaator: kuidas arvutada VSWR? 


Püsiva laine pingekomponent ühtlases ülekandeliinis koosneb edasilainest (amplituudiga Vf), mis asetatakse peegeldunud lainele (amplituudiga Vr). Peegeldused tekivad katkestuste tagajärjel, näiteks ebatäiuslikkus muidu ühtlases ülekandeliinis või siis, kui ülekandeliin lõpetatakse muul kui sellele iseloomuliku impedantsiga.


Kui olete huvitatud antennide jõudluse määramisest, tuleks VSWR-i mõõta alati antenni klemmide enda, mitte saatja väljundi juures. Ülekandekaablite oomiliste kadude tõttu luuakse illusioon parema antenni VSWR omamisest, kuid seda ainult seetõttu, et need kadud summutavad järsu peegelduse mõju antenni klemmidel.

Kuna antenn asub tavaliselt saatjast mõnevõrra kaugemal, on vaja nende kahe vahel toite edastamiseks toiteliini. Kui toiteliinil pole kadusid ja see sobib nii saatja väljundtakistuse kui ka antenni sisendtakistusega, antakse antennile maksimaalne võimsus. Sellisel juhul on VSWR 1: 1 ning pinge ja vool on konstantsed kogu toiteliini pikkuses.


1) VSWR arvutus

Tagasikaotus on mõõtühik dB-des langeva laine ja peegeldunud laine võimsuse suhe ning määratleme selle negatiivse väärtusega.


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

Näiteks kui koormuse tagasivoolukadu on -10 dB, siis peegeldub 1/10 langevast võimsusest. Mida suurem on tagasivõtukadu, seda vähem kaob võimsust tegelikult.

Samuti pakub märkimisväärset huvi mittevastavuse kaotus. See mõõdab, kui palju edastatav võimsus peegeldumise tõttu nõrgeneb. Selle annab järgmine seos:


Kokkusobimatuse kaotus = 10 log (1 -2)


Näiteks tabeli nr 1 antennil, mille VSWR on 2: 1, peegeldustegur oleks 0.333, mittevastavuskadu -0.51 dB ja tagasivõtukadu -9.54 dB (11% teie saatja võimsusest peegeldub tagasi )


2) VSWR tasuta arvutamise graafik


Siin on lihtne VSWR arvutusgraafik. 


Pidage alati meeles, et VSWR peaks olema arv, mis on suurem kui 1.0


VSWR Peegeldustegur (Γ) Peegeldunud võimsus (%) Pinge kaotus
Peegeldunud võimsus (dB)
Tagastuskadu
Sobimatuse kaotus (dB)
1
0.00 0.00 0 -Lõputus Lõpmatus 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


Lisalugemine: VSWR antennis



Pinge püsilainete suhe (VSWR) näitab antenni ja sellega ühendatud toiteliini vahelise ebakõla suurust. Seda tuntakse ka kui püsiva laine suhet (SWR). VSWR väärtuste vahemik on 1 kuni ∞. 


VSWR väärtust alla 2 peetakse sobivaks enamiku antennirakenduste jaoks. Antenni võib kirjeldada kui “Hea vaste”. Nii et kui keegi ütleb, et antenn on halvasti sobitatud, tähendab see sageli, et VSWR väärtus ületab huvipakkuva sageduse väärtust 2. 


Tagastuskadu on veel üks huvi spetsifikatsioon ja seda käsitletakse üksikasjalikumalt jaotises Antenna teooria. Tavaliselt nõutav teisendamine on tagasipöördumiskaotuse ja VSWR vahel ning mõned väärtused on tabelis toodud tabelina koos nende väärtuste graafikuga kiireks tutvumiseks.


Kust need arvutused tulevad? Noh, alustage VSWR-i valemist:



Kui pöörame selle valemi ümber, saame VSWR-ist arvutada peegeldusteguri (või tagasivoolukao s11):



Nüüd on see peegeldustegur tegelikult määratletud pinge järgi. Me tahame tõesti teada, kui palju võimu kajastub. See on proportsionaalne pinge ruuduga (V ^ 2). Seega on peegelduv võimsus protsentides järgmine:



Me võime peegeldatud jõu teisendada detsibellidena:



Lõpuks, võimsus kas peegeldub või antakse antenni. Antennile tarnitud summa kirjutatakse kujul () ja on lihtsalt (1- ^ 2). Seda nimetatakse mittevastavuse kaotuseks. See on impedantsi mittevastavuse tõttu kadunud võimsuse hulk ja selle saame arvutada üsna lihtsalt:



Ja see on kõik, mida peame teadma, et liikuda edasi-tagasi VSWR, s11 / return loss ja mittevastavuse kaotuse vahel. Loodan, et teil on olnud sama tore aeg kui mul.


Teisendustabel - dBm kuni dBW ja W (vatt)

Selles tabelis esitame, kuidas võimsuse väärtus dBm, dBW ja Watt (W) üksteisele vastab.

Võimsus (dBm)
Võimsus (dBW)
Võimsus ((W) vatt)
100 
70 
10 MW
90 
60 
1 MW
80 
50 
Võimsus 100 kW
70 
40 
Võimsus 10 kW
60 
30 
Võimsus 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
kus:
dBm = detsibell-milliwatt
dBW = detsibell-vatt
MW = megavatt
KW = kilovatt
W = vatt
mW = millivatt
μW = mikrovatt
nW = nanovatt
pW = pikovatt


TAGASI


3) VSWR valem

See programm on applet pinge püsilainete suhte (VSWR) arvutamiseks.

Antenni ja saatjasüsteemi seadistamisel on oluline vältida impedantsi sobimatust kõikjal süsteemis. Mis tahes sobimatus tähendab, et osa väljundlainast peegeldub tagasi saatja poole ja süsteem muutub ebaefektiivseks. Erinevate seadmete, nt saatja, kaabli ja antenni vahelistes liidestes võib esineda erinevusi. Antennide takistus on tavaliselt 50 oomi (kui antenn on õigete mõõtmetega). Kui peegeldus toimub, tekivad kaablis seisvad lained.


VSWR valem ja peegeldustegur:

Võrdne 1
Peegeldustegur Γ on määratletud järgmiselt
Võrdne 2
VSWR ehk pinge püsilainete suhe
Valem
Valem

Gamma
ZL = koormuse väärtus oomides (tavaliselt antenn)
Zo = ülekandeliini iseloomulik takistus oomides
Sigma

Arvestades, et ρ varieerub vahemikus 0 kuni 1, on VSWR arvutatud väärtused vahemikus 1 kuni lõpmatus.

Arvutatud väärtused
vahemikus -1 ≦ Γ ≦ 1.
Arvutatud väärtused
1 või suhe 1: 1.
Kui väärtus on “-1”.
Tähendab, et toimub 100% -line peegeldus ja koormusele ei kanta energiat. Peegeldunud laine on langeva lainega 180 kraadi faasist väljaspool (tagurpidi).
Avatud vooluringiga

See on avatud vooluringi tingimus, kus antenni pole ühendatud. See tähendab, et ZL on lõpmatu ja terminid Zo kaovad ekvivalendis 1, jättes Γ = 1 (100% peegeldus) ja ρ = 1.


Toidet ei kanta üle ja VSWR on lõpmatu.
Kui väärtus on “1”.
Tähendab, et toimub 100% -line peegeldus ja koormusele ei kanta energiat. Peegeldunud laine on langeva lainega faasis.
Lühisega

Kujutage ette, et kaabli otsas on lühis. See tähendab, et ZL on 0 ja ekv. 1 arvutab Γ = -1 ja ρ = 1.


Toidet ei kanta üle ja VSWR on lõpmatu.
Kui väärtus on “0”.
Tähendab, et peegeldust ei toimu ja kogu võimsus kantakse koormale. (IDEAL)
Õigesti sobitatud antenniga.
Kui õigesti sobitatud antenn on ühendatud, kandub kogu energia antenni ja muundatakse kiirguseks. ZL on 50 oomi ja ekv. 1 arvutab Γ nulliks. Seega on VSWR täpselt 1.
N / A N / A Valesti sobitatud antenniga.
Valesti sobitatud antenni ühendamisel ei ole impedants enam 50 oomi ja impedantsi erinevus ei sobi ning osa energiast peegeldub tagasi. Peegeldunud energia hulk sõltub mittevastavuse tasemest ja seega on VSWR väärtus üle 1.

Vale iseloomuliku impedantsiga kaabli kasutamisel


Antenni saatjaga ühendamiseks kasutatav kaabel / ülekandeliin peab olema õige iseloomulik impedants Zo. 


Tavaliselt on koaksiaalkaablid 50 oomi (75 oomi telerite ja satelliitide jaoks) ja nende väärtused trükitakse kaablitele ise. 


Peegelduva energia hulk sõltub mittevastavuse tasemest ja seega on VSWR väärtus üle 1.


Vaadatud:

Mis on seisvad lained? Ülekandeliini otsaga on ühendatud koormus ja signaal voolab seda mööda ning siseneb koormusse. Kui koormuse takistus ei vasta ülekandeliini impedantsile, siis osa liikuvast lainest peegeldub tagasi allika suunas.


Kui peegeldus toimub, liiguvad need tagasi ülekandeliinist alla ja ühendavad langevate lainetega püsilainete tekitamiseks. Oluline on märkida, et tekkiv laine näib liikumatult nagu tavaline ja ei levi nagu tavaline laine ega kanna energiat koormuse poole. Lainel on maksimaalse ja minimaalse amplituudiga alad, mida nimetatakse vastavalt antisõlmedeks ja sõlmedeks.


Antenni ühendamisel, kui VSWR on 1.5, on energiatõhusus 96%. Kui toodetakse VSWR väärtusega 3.0, on energiatõhusus 75%. Tegelikul kasutamisel ei ole soovitatav ületada VSWR-i 3.


TAGASI


5. Kuidas mõõta püsilainete suhet - Vikipeedia selgitus
Püsilainete suhte mõõtmiseks saab kasutada paljusid erinevaid meetodeid. Kõige intuitiivsem meetod kasutab pilujoont, mis on ülekandeliini osa koos avatud pesaga, mis võimaldab sondil tuvastada tegelikku pinget joone erinevates punktides. 


Seega saab maksimaalseid ja minimaalseid väärtusi otse võrrelda. Seda meetodit kasutatakse VHF ja kõrgematel sagedustel. Madalamatel sagedustel on sellised jooned ebapraktiliselt pikad. Suunatud haakeseadmeid saab kõrglahutusega kasutada mikrolainesageduste kaudu. 


Mõni on veerandlaine või pikem, mis piirab nende kasutamist kõrgematele sagedustele. Muud tüüpi suunaliidesed võtavad voolu ja pinge ülekandetee ühes punktis kokku ja ühendavad need matemaatiliselt nii, et see kujutaks ühes suunas voolavat võimsust.


Harrastajate töös kasutatav tavaline traadita kaablite / võimsusmõõturite tüüp võib sisaldada kahesuunalist sidurit. Teised tüübid kasutavad ühte sidestit, mida saab pöörata 180 kraadi, et proovida mõlemas suunas voolavat võimsust. Seda tüüpi ühesuunalised liitmikud on saadaval paljude sagedusvahemike ja võimsustasemete jaoks ning kasutatava analoogmõõturi jaoks sobivate sidumisväärtustega.


Suunavattmeeter, kasutades pööratavat suunaelementi


Suundühenduste abil mõõdetud ettepoole suunatud ja peegelduvat võimsust saab kasutada terastrosside arvutamiseks. Arvutusi saab teha matemaatiliselt analoog- või digitaalsel kujul või arvesti sisseehitatud graafiliste meetodite abil täiendava skaalana või lugedes kahe arvesti kahe nõela vahelisest ristumiskohast.


Eespool nimetatud mõõtevahendeid saab kasutada "reas", see tähendab, et saatja täielik võimsus võib mõõteriista läbida, et võimaldada terastrosside pidevat jälgimist. Teised instrumendid, näiteks võrguanalüsaatorid, väikese võimsusega suunaliidesed ja antennisillad, kasutavad mõõtmiseks väikest võimsust ja peavad olema ühendatud saatja asemele. Sildlülitusi saab kasutada koormuse impedantsi tegelike ja kujuteldavate osade otseseks mõõtmiseks ning nende väärtuste kasutamiseks SWR tuletamiseks. Need meetodid võivad anda rohkem teavet kui ainult terastrossid või edasiliikuv ja peegelduv jõud. [11] Eraldi antennianalüsaatorid kasutavad erinevaid mõõtmismeetodeid ja suudavad kuvada SWR-i ja muid parameetreid, mis on joonistatud sageduse järgi. Suunassidurite ja silla kombinatsiooni kasutamisel on võimalik valmistada liiniinstrument, mis loeb otse keerulise impedantsi või kaabli abil. [12] Saadaval on ka eraldiseisvad antennanalüsaatorid, mis mõõdavad mitut parameetrit.


TAGASI



6. Esitage sageli küsimusi

1) Mis põhjustab kõrge VSWR-i?

Kui VSWR on liiga kõrge, võib potentsiaalselt võimendisse tagasi peegelduda liiga palju energiat, mis kahjustab sisemist vooluahelat. Ideaalsüsteemis oleks VSWR 1: 1. Kõrge VSWR reiting võib olla vale koormuse kasutamine või midagi tundmatut, näiteks kahjustatud ülekandeliin.


2) Kuidas vähendada VSWR-i?

Üks tehnika mis tahes seadme sisendist või väljundist peegelduva signaali vähendamiseks on summutaja paigaldamine enne või pärast seadet. Summutaja vähendab peegeldunud signaali summutuse kahekordset väärtust, samal ajal kui edastatud signaal saab nominaalse summutuse. (Nõuanded: rõhutamaks, kui olulised on VSWR ja RL teie võrgu jaoks, kaaluge jõudluse vähenemist VSWR-ilt 1.3: 1 kuni 1.5: 1 - see on tagasipöördumiskaotuse muutus 16–13 dB).


3) Kas S11 tagastuskaotus on?

Praktikas on antennide osas kõige sagedamini tsiteeritud parameeter S11. S11 tähistab antenni peegelduva võimsuse suurust ja seetõttu on see tuntud kui peegeldustegur (mõnikord kirjutatud gammana: või tagasivoolukaotus. ... See aktsepteeritud võimsus kas kiirgub või neeldub kadudena antennis.


4) Miks mõõdetakse VSWR-i?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) on mõõde selle kohta, kui tõhusalt edastatakse raadiosageduslikku energiat jõuallikast ülekandeliini kaudu koormusesse (näiteks võimsusvõimendist ülekandeliini kaudu antenni). . Ideaalses süsteemis edastatakse 100% energiast.


5) Kuidas parandada kõrge VSWR-i?

Kui teie antenn on paigaldatud sõidukile madalale, näiteks kaitserauale või pikapiku kabiini taha, võib signaal antennile tagasi põrgata, põhjustades kõrge SWR-i. Selle leevendamiseks hoidke antenni vähemalt 12 tolli ülemist katusjoone kohal ja asetage antenn sõidukile võimalikult kõrgele.


6) Mis on hea VSWR-i lugemine?
Parim võimalik lugemisväärtus on 1.01: 1 (46 dB tagasipöördumiskadu), kuid tavaliselt on alla 1.5: 1 näidu aktsepteeritav. Väljaspool täiuslikku maailma on enamikul juhtudel märgatav 1.2: 1 (20.8 dB tagastuskaotus). Täpse näidu tagamiseks on kõige parem ühendada arvesti antenni põhja külge.


7) Kas 1.5 SWR on hea?
Jah see on! Ideaalne vahemik on SWR 1.0-1.5. Kui vahemik on 1.5–1.9 kaablit, on arenguruumi, kuid selles vahemikus olevad kaablid peaksid siiski pakkuma piisavat jõudlust. Mõnikord on installatsioonide või sõiduki muutujate tõttu võimatu saada sellest madalamat terastrossi.


8) Kuidas kontrollida traadita kaablit ilma arvestita?
CB-raadio häälestamiseks ilma SWR-meetrita toimige järgmiselt.
1) Leidke piiratud sekkumisega ala.
2) Veenduge, et teil oleks täiendav raadio.
3) Häälestage mõlemad raadiod samale kanalile.
4) Rääkige ühest raadiost ja kuulake teist läbi.
5) Liigutage üks raadio eemale ja märkige, kui heli on selge.
6) Reguleerige antenni vastavalt vajadusele.


9) Kas kõiki CB-antenne tuleb häälestada?
Kuigi teie CB-süsteemi käitamiseks pole vaja antenni häälestamist, peate alati antenni häälestama mitmel olulisel põhjusel: Parem jõudlus - korralikult häälestatud antenn töötab ALATI tõhusamalt kui häälestamata antenn.


10) Miks tõuseb minu kaabel, kui ma räägin??

Üks levinumaid kõrge SWR-näitude põhjuseid on SWR-meetri vale ühendamine raadio ja antenniga. Vale kinnitamise korral loetakse näidud äärmiselt kõrgeks isegi siis, kui kõik on ideaalselt paigaldatud. Vaadake seda artiklit, et tagada oma SWR-arvesti korralik paigaldamine.


7. Parim tasuta veebis VSWR kalkulaator aastal 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




TAGASI


Jagamine on hooliv!


Jäta sõnum 

Nimi *
email *
Telefoninumber
Aadress
kood Vaata kontrollkood? Vajuta värskendada!
sõnum
 

Sõnumite nimekiri

Kommentaarid Laadimine ...
Avaleht| Meist| Tooted| Uudised| Lae| Toetus| tagasiside| Võta meiega ühendust| Teenus
FMUSER FM / TV Broadcast One-Stop tarnija
  Võta meiega ühendust