Lägg till favorit set Hemsida
Placera:Hem >> Nyheter

Kategori

produkter Tags

Fmuser webbplatser

En komplett guide till VSWR från FMUSER [Uppdaterad 2022]

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


I antennteorin förkortas VSWR från spänningens stående vågförhållande. 

VSWR är ett mått på den stående vågnivån på en matarlinje, det är också känt som stående vågförhållande (SWR). 

Vi vet att den stående vågen, som förklarar förhållandet med stående vågor, är en så viktig faktor att ta hänsyn till för ingenjörer när de bedriver RF-teknisk forskning på antenner.


Även om stående vågor och VSWR är mycket viktiga, kan VSWR-teorin och beräkningarna ofta maskera en bild av vad som faktiskt händer. Lyckligtvis är det möjligt att få en bra bild av ämnet, utan att fördjupa sig för djupt i VSWR-teorin.


Men vad är VSWR egentligen och vad betyder det för sändning? Den här bloggen är den mest kompletta guiden om VSWR, inklusive vad det är, hur det fungerar och allt du behöver veta om VSWR. 

Låt oss fortsätta utforska!

Delning är omtänksam!


1. Vad är VSWR? Grunderna för spänning stående vågförhållande


1) Om VSWR 


-VSWR Definition

Vad är VSWR? Enkelt uttryckt definieras VSWR som förhållandet mellan sända och reflekterade stående spänningsvågor i en radiofrekvens (RF) elektriskt överföringssystem. 


- Förkortning av VSWR

VSWR förkortas från spänning stående vågförhållande, det uttalas ibland som "viswar".


-Hur VSWR Fabrik

VSWR betraktas som ett mått på hur effektivt RF-effekt överförs - från strömkällan ochd går sedan genom en transmissionsledning och går till slut in i lasten.


-VSWR inom Broadcasting

VSWR is används som ett effektivitetsmått för allt som förmedlar RF inkluderar transmissionsledningar, elkablar och till och med signalen i luften. Ett vanligt exempel är en effektförstärkare ansluten till en antenn via en transmissionsledning. Det är därför du kanske också betraktar VSWR som förhållandet mellan den maximala och lägsta spänningen på en förlustfri linje.


2) Vilka är de viktigaste Fsammansättningar av VSWR?

VSWR används ofta i en mängd olika applikationer, såsom i antenn, telekom, mikrovågsugn, radiofrekvens (RF), Etc 


Här är några av de viktigaste tillämpningarna med förklaring:


Tillämpningar av VSWR Huvudfunktioner för VSWR 
Sänder antenn
Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) är en indikation på mängden ojämnhet mellan en anteNNA och matarledningen som ansluter till den. Detta är också känt som Standing Wave Ratio (SWR). Värdeområdet för VSWR är från 1 till ∞. Ett VSWR-värde under 2 anses vara lämpligt för de flesta antennapplikationer. Antennen kan beskrivas som en ”Good Match”. Så när någon säger att antennen är dåligt matchad betyder det ofta att VSWR-värdet överstiger 2 för en frekvens av intresse.
Telekommunikation I telekommunikation är stående vågförhållandet (SWR) förhållandet mellan amplituden för en partiell stående våg vid en antinod (maximalt) till amplituden vid en angränsande nod (minimum) i en elektrisk överföringsledning. 
Mikrovågsugn
Vanliga prestandamått i samband med mikrovågstransmissionsledningar och kretsar är VSWR, reflektionskoefficient och lämna tillbakan förlust, samt överföringskoefficient och insticksförlust. Dessa kan alla uttryckas med användning av spridningsparametrar, mer allmänt hänvisade till S-parametrar.
RF Spänning stående vågförhållande (VSWR) definieras som förhållandet mellan sända och reflekterade spänning stående vågor i en radiofrekvens (RF) elektrisk transmission syshar. Det är ett mått på hur effektivt RF-kraft överförs från kraftkällan, via en överföringsledning och in i belastningen


3) Lär dig hur man uttrycker VSWR från tekniker Jimmy



Här är en grundläggande förenklad RF-kunskapslista tillhandahållen av vår RF-tekniker Jimmy. Låt oss ltjäna mer handla om VSWR genom följande innehåll: 


- Uttrycka VSWR med spänning


Enligt definitionen är VSWR förhållandet mellan den högsta spänningen (den maximala amplituden för den stående vågen) och den lägsta spänningen (den lägsta amplituden för den stående vågen) var som helst mellan källa och belastning.


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

V (max) = den maximala amplituden för den stående vågen
V (min) = den minsta amplituden för den stående vågen


- Uttrycka VSWR med hjälp av en impedans


Enligt definitionen är VSWR förhållandet mellan lastimpedans och källimpedans.

VSWR = ZL / Zo

ZL = lastimpedansen
Zo = källimpedansen

Vad är det idealiska värdet av en VSWR?
Värdet för en ideal VSWR är 1: 1 eller kort uttryckt som 1. I detta fall är den reflekterade effekten från belastningen till källan noll.


- Uttrycka VSWR med hjälp av reflektion och framåtkraft


Enligt definitionen är VSWR lika med

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

där:

Pr = Reflekterad effekt
Pf = Framåtkraft


3) Varför ska jag bry mig VSWR? Varför spelar det roll?


Definitionen av VSWR utgör grunden för alla VSWR-beräkningar och formler. 


I en ansluten linje kan en impedansmissanpassning orsaka reflektion, vilket är precis vad det låter som - en våg som studsar tillbaka och går åt fel håll. 


Huvudsaklig orsak: All energi reflekteras (till exempel genom en öppen eller kortslutning) i slutet av linjen, sedan absorberas ingen, vilket ger en perfekt "stående våg" på linjen. 


Resultatet av de motsatta vågorna är en stående våg. Detta minskar kraften som antennen tar emot och kan använda för att sända. Det kan till och med bränna ut en sändare. 


Värdet på VSWR presenterar effekten som reflekteras från belastningen till källan. Det används ofta för att beskriva hur mycket kraft som går förlorat från källan (vanligtvis en högfrekvensförstärkare) genom en överföringsledning (vanligtvis en koaxialkabel) till belastningen (vanligtvis en antenn).


Det här är en dålig situation: Din sändare brinner ner på grund av överdriven energi.


Faktum är att när kraften som är avsedd att utstrålas kommer tillbaka in i sändaren med full styrka, kommer den vanligtvis att bränna ut elektroniken där.

Det är svårt att förstå? Här är ett exempel som kan hjälpa dig:

Ett vågtåg från havet som färdas mot stranden bär energi mot stranden. Om den rinner upp på en svagt sluttande strand absorberas all energi, och det finns inga vågor som reser tillbaka till havs. 


Om det istället för en sluttande strand finns en vertikal strandvägg, reflekteras det inkommande vågtåget helt, så att ingen energi absorberas i väggen. 




Störningen mellan de inkommande och utgående vågorna producerar i detta fall en "stående våg" som inte ser ut som den reser alls; topparna förblir i samma rumsliga positioner och går bara upp och ner.

Samma fenomen inträffar på en radio- eller radarledning. 


I det här fallet vill vi att vågorna på ledningen (både spänning och ström) ska färdas åt ena sidan och avsätta sin energi i den önskade lasten, som i det här fallet kan vara en antenn där den ska utstrålas. 


Om all energi reflekteras (till exempel genom en öppen eller kortslutning) i slutet av linjen, absorberas ingen, vilket ger en perfekt "stående våg" på linjen. 



Det krävs inte en öppen eller kortslutning för att orsaka en reflekterad våg. Allt som krävs är en obalans i impedans mellan ledningen och lasten. 


Om den reflekterade vågen inte är lika stark som den framåtriktade vågen, kommer något "stående vågmönster" att observeras, men nollorna kommer inte att vara lika djupa och inte heller topparna lika höga som för en perfekt reflektion (eller fullständig oöverensstämmelse).


2. Vad är SWR?


1) SWR Definition


Enligt Wikipedia definieras stående vågförhållande (SWR) som:


'' Ett mått på impedansmatchning av belastningar med den karakteristiska impedansen hos en överföringsledning eller vågledare inom radioteknik och telekommunikation. SWR är alltså förhållandet mellan sända och reflekterade vågor eller förhållandet mellan amplituden för en stående våg vid dess maximala, till amplituden i det minsta, SWR definieras vanligtvis som ett spänningsförhållande som kallas VSWR ”.


En hög SWR indikerar dålig transmissionsledningseffektivitet och reflekterad energi, vilket kan skada sändaren och minska sändarens effektivitet. 


Eftersom SWR vanligtvis hänvisar till spänningsförhållandet, är det vanligtvis känt som spänningens stående vågförhållande (VSWR).


2) Hur VSWR påverkar prestandan hos ett sändarsystem? 


Det finns flera sätt på vilka VSWR påverkar prestandan hos ett sändarsystem, eller något system som kan använda RF och matchade impedanser.

Även om termen VSWR normalt används kan både spänningen och stående vågor orsaka problem. Några av effekterna beskrivs nedan:

- Sändareffektförstärkare kan skadas


De ökade spänningsnivån och strömmen som visas på mataren som ett resultat av de stående vågorna kan skada sändarens utgångstransistorer. Halvledaranordningar är mycket tillförlitliga om de drivs inom de angivna gränserna, men spännings- och strömvågorna på mataren kan orsaka katastrofala skador om de får anläggningen att fungera utanför deras gränser.

-PA-skydd minskar uteffekt


Med tanke på den verkliga faran att höga SWR-nivåer orsakar skada på effektförstärkaren, har många sändare skyddskretsar som minskar utsignalen från sändaren när SWR stiger. Detta innebär att en dålig matchning mellan mataren och antennen kommer att resultera i en hög SWR, vilket gör att utgången minskar och därmed en betydande förlust av överförd effekt.

-Hög spänning och strömnivåer kan skada mataren


Det är möjligt att högspänning och strömnivåer orsakade av det höga vågförhållandet kan orsaka skador på en matare. Även om matare i de flesta fall kommer att drivas väl inom sina gränser och fördubblingen av spänning och ström bör kunna rymmas, finns det vissa omständigheter när skador kan orsakas. De nuvarande maxima kan orsaka överdriven lokal uppvärmning som kan förvränga eller smälta den använda plasten, och de höga spänningarna har varit kända för att orsaka ljusbåge under vissa omständigheter.



-Förseningar orsakade av reflektioner kan orsaka distorsion:   


När en signal reflekteras av missanpassning reflekteras den tillbaka mot källan och kan sedan reflekteras tillbaka mot antennen. 


En fördröjning införs lika med två gånger sändningstiden för signalen längs mataren. 


Om data överförs kan detta orsaka inter-symbol interferens, och i ett annat exempel där analog TV sändes sågs en "spökbild".


Intressant nog är förlusten i signalnivå orsakad av en dålig VSWR inte alls så stor som vissa kan föreställa sig. 


Varje signal som reflekteras av belastningen reflekteras tillbaka till sändaren och eftersom matchning vid sändaren kan göra det möjligt för signalen att reflekteras tillbaka till antennen igen, är förlusterna som uppstår i grunden de som införs av mataren. 


Det finns andra viktiga bitar som ska mätas i antenneffektivitet: reflektionskoefficienten, missmatchningsförlusten och returförlusten för att nämna några. VSWR är inte slutet-allt-vara-allt för antennteorin, men det är viktigt.



3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Begreppen VSWR och SWR ses ofta i litteraturen om stående vågor i RF-system, och många frågar om skillnaden.


-VSWR

VSWR- eller spänningsförhållandet för stående vågor gäller specifikt för de stående spänningsvågorna som sätts upp på en matare eller transmissionsledning. 


Eftersom det är lättare att upptäcka de stående spänningsvågorna, och i många fall är spänningar viktigare när det gäller enhetsavbrott, används ofta termen VSWR, särskilt inom RF-designområden.


-SWR

SWR står för stående vågförhållande. Du kan se det som ett matematiskt uttryck för olikformigheten hos ett elektromagnetiskt fält (EM-fält) på en transmissionsledning som koaxialkabel. 


Vanligtvis definieras SWR som förhållandet mellan den maximala radiofrekvensspänningen (RF) och den minimala RF-spänningen längs linjen. Stående vågförhållande (SWR) har tre funktioner:


SWR har följande funktioner:

● Den beskriver spänningen och strömens stående vågor som visas på linjen. 

● Det är en generell beskrivning för både ström- och spänningsstående vågor. 

● Det används ofta tillsammans med mätare som används för att detektera stående vågförhållande. 

ANMÄRKNING: Både ström och spänning ökar och faller med samma proportion för en given felaktighet.


En hög SWR indikerar dålig överföringslinjeeffektivitet och reflekterad energi, vilket kan skada sändaren och minska sändarens effektivitet. Eftersom SWR vanligen hänvisar till spänningsförhållandet är det vanligtvis känt som VSWR-förhållandet.


● PSWR (Power Standing Wave Ratio):

Uttrycket kraftförhållande vågförhållande, som också ses vissa gånger, definieras som bara kvadraten för VSWR. Detta är emellertid en fullständig felaktighet eftersom den framåtriktade och reflekterade effekten är konstant (förutsatt att inga matarförluster uppnås) och effekten inte stiger och faller på samma sätt som spänningen och nuvarande stående vågformer som är summeringen av både framåt och reflekterade element.


● ISWR (Current Standing Wave Ratio):

SWR kan också definieras som förhållandet mellan den maximala RF-strömmen och den minsta RF-strömmen på linjen (nuvarande stående vågförhållande eller ISWR). För de flesta praktiska ändamål är ISWR samma som VSWR.


Från en del människors förståelse av SWR och VSWR i deras grundform är det en perfekt 1: 1. SWR betyder att all kraft du sätter på linjen trycks ut ur antennen. Om SWR inte är 1: 1 lägger du ut mer ström än vad som behövs och en del av den kraften reflekteras sedan tillbaka längs linjen mot din sändare och orsakar sedan en kollision som skulle få din signal att inte vara lika ren och klar.


Men vad är skillnaden mellan VSWR och SWR? SWR (stående vågförhållande) är ett begrepp, dvs stående vågförhållande. VSWR är faktiskt hur du gör mätningen genom att mäta spänningarna för att bestämma SWR. Du kan också mäta SWR genom att mäta strömmarna eller till och med effekten (ISWR och PSWR). Men för de flesta ändamål, när någon säger SWR menar de VSWR, i gemensamt samtal är de utbytbara.


Du verkar förstå tanken att det är relaterat till förhållandet mellan hur mycket kraft som går framåt till antennen vs. hur mycket som reflekteras tillbaka och att (i de flesta fall) styrs skjuts ut till antennen. Uttalandena "du lägger ut mer kraft än vad som behövs" och "orsakar sedan en kollision som skulle få din signal att inte vara lika ren" är felaktiga


VSWR vs. speglad kraft


I fallet med högre SWR reflekteras helt enkelt en del eller mycket av kraften tillbaka till sändaren. Det har ingenting att göra med en ren signal och allt att göra med att skydda sändaren från att brinna ut och SWR är oberoende av hur mycket ström du pumpar ut. Det betyder helt enkelt att antennsystemet vid frekvensen inte är så effektivt som en radiator. Naturligtvis, om du försöker sända med en frekvens föredrar du att din antenn har lägsta möjliga SWR (vanligtvis är allt mindre än 2: 1 inte så dåligt på de lägre banden och 1.5: 1 är bra på de högre banden) , men många multibandantenner kan vara på 10: 1 på vissa band och du kanske upptäcker att du kan fungera acceptabelt.



4) VSWR och systemeffektivitet
I ett idealiskt system överförs 100% av energin från kraftstegen till lasten. Detta kräver en exakt matchning mellan källimpedansen (den karakteristiska impedansen för överföringsledningen och alla dess anslutningar) och lastimpedansen. Signalens växelspänning kommer att vara densamma från slut till slut eftersom den passerar igenom utan störningar.


VSWR vs.% reflekterad effekt


I ett riktigt system orsakar felaktiga impedanser att en del av kraften reflekteras tillbaka mot källan (som ett eko). Dessa reflektioner orsakar konstruktiva och destruktiva störningar, vilket leder till toppar och dalar i spänningen, varierande med tid och avstånd längs överföringsledningen. VSWR kvantifierar dessa spänningsvariationer, varför en annan vanligt förekommande definition för Voltage Standing Wave Ratio är att det är förhållandet mellan den högsta spänningen och den lägsta spänningen, vid vilken punkt som helst på överföringsledningen.


För ett idealiskt system varierar inte spänningen. Därför är dess VSWR 1.0 (eller oftare uttryckt i förhållandet 1: 1). När reflektioner uppträder varierar spänningarna och VSWR är högre, till exempel 1.2 (eller 1.2: 1). Ökad VSWR korrelerar med minskad effektivitet för överföringslinjen (och därmed den totala sändaren).


Överföringslinjernas effektivitet ökar med:
1. Ökande spänning och effektfaktor
2. Ökande spänning och minskande effektfaktor
3. Minskande spänning och effektfaktor
4. Minskande spänning och ökande effektfaktor

Det finns fyra kvantiteter som beskriver effektiviteten för att överföra kraft från en linje till en belastning eller antenn: VSWR, reflektionskoefficienten, felparningsförlusten och returförlusten. 


För nu, för att få en känsla för deras mening, visar vi dem grafiskt på nästa figur. Tre villkor: 


● Linjerna anslutna till en matchad belastning;
● Linjerna anslutna till en kort monopolantenn som inte matchas (antennens ingångsimpedans är 20 - j80 ohm, jämfört med överföringsledningsimpedansen på 50 ohm);
● Linjen är öppen i slutet där antennen borde ha varit ansluten.




Grön kurva - Stående våg på 50 ohm linje med matchad 50 ohm belastning i slutet

Med dess parametrar och siffervärde enligt följande:

parametrar  Numeriskt värde
Belastningsresistans
50 ohm 
Reflektionskoefficient

VSWR
1
Felaktigt förlust
0 dB
Returförlust
- ∞ dB

Observera: [Detta är perfekt; ingen stående våg; all kraft går till antenn / belastning]


Blå kurva - Stående våg på 50-ohms linje i kort monopolantenn

Med dess parametrar och siffervärde enligt följande:

parametrar  Numeriskt värde
Belastningsresistans
20 - j80 ohm
Reflektionskoefficient 0.3805 - j0.7080
Absolut värde för reflektionskoefficient
0.8038
VSWR
9.2
Felaktigt förlust
- 4.5 dB
Returförlust
-1.9 DB

Obs: [Detta är inte så bra; ström till belastning eller antenn är nere –4.5 dB från den tillgängliga färdlinjen]


Röd kurva - Stående våg på nätet med öppen krets i vänster ände (antennanslutningar)

Med dess parametrar och siffervärde enligt följande:

parametrar  Numeriskt värde
Belastningsresistans

Reflektionskoefficient

VSWR

Felaktigt förlust
- 0 dB
Returförlust
0 dB

Obs: [Det här är väldigt dåligt: ​​ingen kraft överförs efter slutet av raden]


TILLBAKA


3. Viktiga parameterindikatorer för SWR


1) Överföringslinjer och SWR

Varje ledare som har en växelström kan behandlas som en överföringsledning, till exempel de överliggande jättarna som fördelar nätström över landskapet. Att integrera alla olika former av överföringslinjer skulle falla avsevärt utanför denna artikel, så vi begränsar diskussionen till frekvenser från cirka 1 MHz till 1 GHz och till två vanliga linjetyper: koaxial (eller "koax") och parallelledare (aka, öppen ledare, fönsterlinje, stege eller tvillingledare som vi kommer att kalla det) som visas i figur 1.



Förklaring: Koaxialkabel (A) består av en solid eller trådad mittledare omgiven av en isolerande dielektrikum av plast eller luft och en rörformad skärm som är antingen massiv eller vävd trådfläta. En plastmantel omger skärmen för att skydda ledarna. Twin-lead (B) består av ett par parallella fasta eller trådade ledningar. Trådarna hålls på plats av antingen gjuten plast (fönsterlinje, tvillingledare) eller av keramiska eller plastisolatorer (stege).



Strömmen strömmar längs ledarens yta (se sidofältet på “Skin Effect”) i motsatta riktningar. Överraskande nog strömmar RF-energin som strömmar längs linjen inte riktigt i ledarna där strömmen är. Den rör sig som en elektromagnetisk (EM) våg i utrymmet mellan och runt ledarna. 


Figur 1 visar var fältet är beläget i både koaxial- och tvillingledare. För coax är fältet helt inneslutet i dielektrikumet mellan mittledaren och skärmen. För tvillingledare är fältet dock starkast runt och mellan ledarna men utan en omgivande sköld sträcker sig en del av fältet ut i utrymmet runt linjen.


Det är därför coax är så populärt - det tillåter inte att signalerna inuti interagerar med signaler och ledare utanför linjen. Twin-lead, å andra sidan, måste hållas väl borta (några linjebredder räcker) från andra matningslinjer och någon form av metallyta. Varför använda twin-lead? Det har i allmänhet lägre förluster än koax, så det är ett bättre val när signalförlust är en viktig faktor.



Överföringshandledning för nybörjare (Källa: AT&T)



Vad är hudeffekt?
Över cirka 1 kHz flödar AC-strömmar i ett allt tunnare lager längs ledarens yta. Det här är hudeffekt. Det uppstår eftersom virvelströmmar inuti ledaren skapar magnetfält som skjuter ström till ledarens yttre yta. Vid 1 MHz i koppar är den flesta ström begränsad till ledarens yttre 0.1 mm, och med 1 GHz pressas strömmen in i ett lager som bara är några µm tjockt.



2) Reflektion och överföringskoefficienter


Reflektionskoefficient är bråkdelen av en infallssignal som reflekteras tillbaka från en felaktighet. Reflektionskoefficienten uttrycks antingen som ρ eller Γ, men dessa symboler kan också användas för att representera VSWR. Det är direkt relaterat till VSWR av




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Figur.Det är bråkdelen av en signal som reflekteras tillbaka av lastimpedansen och uttrycks ibland i procent.


För en perfekt matchning reflekteras ingen signal av belastningen (dvs. den absorberas helt), så reflektionskoefficienten är noll. 


För en öppen eller kortslutning reflekteras hela signalen tillbaka, så reflektionskoefficienten är i båda fallen 1. Observera att denna diskussion endast handlar om reflektionskoefficientens storlek.  


Γ har också en tillhörande fasvinkel som skiljer mellan en kortslutning och en öppen krets, liksom alla tillstånd däremellan. 


Exempelvis resulterar reflektion från en öppen krets i en 0 graders fasvinkel mellan den infallande och reflekterade vågen, vilket innebär att den reflekterade signalen adderas i fas med den inkommande signalen vid den öppna kretsplatsen; dvs amplituden för den stående vågen är dubbelt så stor som den inkommande vågen. 


Däremot resulterar en kortslutning i en 180 graders fasvinkel mellan den infallande och reflekterade signalen, vilket innebär att den reflekterade signalen är motsatt i fas till den inkommande signalen, så deras amplituder subtraherar, vilket resulterar i noll. Detta kan ses i figurerna la och b.

Där reflektionskoefficienten är bråkdelen av en infallssignal som reflekteras tillbaka från en impedansfel i en krets eller överföringsledning, är överföringskoefficienten den bråkdel av infallssignalen som visas vid utgången. 


Det är en funktion av signalen som reflekteras såväl som interna kretsinteraktioner. Den har också en motsvarande amplitud och fas.




3) Vad är returförlust och insättningsförlust?

Returförlust är förhållandet mellan effektnivån för den reflekterade signalen och effektnivån för insignalen uttryckt i decibel (dB), dvs.

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

Figur 2. Returförlust och insättningsförlust i en förlustfri krets eller överföringsledning.

I figur 2 appliceras en 0-dBm-signal, Pi, på överföringsledningen. Den reflekterade effekten, Pr, visas som −10 dBm och returförlusten är 10 dB. Ju högre värde, desto bättre är matchningen, det vill säga för en perfekt matchning, avkastningsförlusten helst ly, men en returförlust på 35 till 45 dB anses vanligtvis vara en bra matchning. På samma sätt reflekteras den infallande effekten för en öppen eller en kortslutning. Avkastningsförlusten för dessa fall är 0 dB.

Införingsförlust är förhållandet mellan effektnivån för den sända signalen och effektnivån för insignalen uttryckt i decibel (dB), dvs

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

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

Med hänvisning till figur 2 betyder Pr på -10 dBm att 10 procent av den infallande effekten reflekteras. Om kretsen eller överföringsledningen är förlustfri överförs 90 procent av den infallande effekten. Införingsförlusten är därför ungefär 0.5 dB, vilket resulterar i en överförd effekt på -0.5 dBm. Om det fanns interna förluster skulle införingsförlusten vara större.



TILLBAKA

4) Vad är S-parametrar?


Figur. S-parameterrepresentation av en mikrovågskrets med två portar.

Med hjälp av S-parametrar kan en krets RF-prestanda karakteriseras helt utan att behöva känna till dess interna sammansättning. För dessa ändamål kallas kretsen ofta för en "svart låda". Interna komponenter kan vara aktiva (dvs förstärkare) eller passiva. De enda villkoren är att S-parametrarna bestäms för alla frekvenser och förhållanden (t.ex. temperatur, förstärkarförspänning) av intresse och att kretsen är linjär (dvs dess utgång är direkt proportionell mot dess ingång). Figur 3 är en representation av en enkel mikrovågskrets med en ingång och en utgång (kallas portar). Varje port har en infallssignal (a) och en reflekterad signal (b). Genom att känna till S-parametrarna (dvs S11, S21, S12, S22) för denna krets kan man bestämma dess effekt på vilket system det är installerat i.

S-parametrar bestäms genom mätning under kontrollerade förhållanden. Med hjälp av en speciell testutrustning som kallas nätverksanalysator matas en signal (a1) in i port 1 med port 2 avslutad i ett system med en kontrollerad impedans (vanligtvis 50 ohm). Analysatorn mäter och registrerar samtidigt a1, b1 och b2 (a2 = 0). Processen vänds sedan, dvs med en signal (a2) ingång till port 2, mäter analysatorn a2, b2 och bl (al = 1). I sin enklaste form mäter nätverksanalysatorn endast amplituden för dessa signaler. Detta kallas en skalär nätverksanalysator och är tillräcklig för att bestämma kvantiteter som VSWR, RL och IL. För fullständig kretskarakterisering behövs emellertid också fas och kräver användning av en vektornätverksanalysator. S-parametrarna bestäms av följande förhållanden:

S11 = bl / al; S1 = b1 / al; S21 = b2 / a1; S22 = bl / a2 (D)

S11 och S22 är kretsens ingångs- och utgångsportreflektionskoefficienter; medan S21 och S12 är kretsens fram- och backöverföringskoefficienter. RL är relaterat till reflektionskoefficienterna av relationerna

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

IL är relaterat till kretsöverföringskoefficienterna av relationerna

ILfrån port 1 till port 2 (dB) = -20 log10 | S21 | och ILfrån port 2 till port 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Denna representation kan utökas till mikrovågskretsar med ett godtyckligt antal portar. Antalet S-parametrar går upp med kvadraten för antalet portar, så matematiken blir mer involverad, men hanterbar med matrisalgebra.


5) Vad är impedansmatchning?

Impedans är motstånd som möts av elektrisk energi när den rör sig bort från källan.  


Synkronisering av belastning och källimpedans tar bort effekten som leder till maximal effektöverföring. 


Detta är känt som den maximala kraftöverföringssatsen: Maximal effektöverföringsteorem är avgörande i radiofrekvensöverföringsenheter, och i synnerhet vid upprättandet av RF-antenner.



Impedansmatchning är avgörande för att RF-inställningar fungerar effektivt där du vill flytta spänning och effekt optimalt. I RF-design kommer matchningen av käll- och belastningsimpedanser att maximera överföringen av RF-effekt. Antenner kommer att få maximal eller optimal effektöverföring där deras impedans matchas med överföringskällans utgångsimpedans.

50Ohm impedans är standarden för design av de flesta RF-system och komponenter. Koaxialkabel som stödjer anslutningen i en rad RF-applikationer har en typisk impedans på 50 ohm. RF-forskning som genomfördes på 1920-talet fann att optimal impedans för överföring av RF-signaler skulle vara mellan 30 och 60 Ohm beroende på spänning och kraftöverföring. Att ha relativt standardiserad impedans möjliggör matchning mellan kablar och komponenter som WiFi eller Bluetooth-antenner, PCB och dämpare. Ett antal viktiga antenntyper har en impedans på 50 ohm inklusive ZigBee GSM GPS och LoRa

Reflektionskoefficient - Wikipedia

Reflektionskoefficient - Källa: Wikipedia


En ojämnhet i impedans leder till spännings- och strömreflektioner, och i RF-inställningar betyder detta att signaleffekten kommer att reflekteras tillbaka till dess källa, varvid andelen beror på graden av felaktighet. Detta kan karakteriseras med hjälp av VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) som är ett mått på effektiviteten för överföring av RF-effekt från dess källa till en belastning, såsom en antenn.

Ojämnheter mellan käll- och belastningsimpedanser, till exempel en 75Ohm-antenn och 50 Ohm koaxialkablar, kan övervinnas med hjälp av en rad impedansmatchande enheter, såsom motstånd i serie, transformatorer, ytmonterade impedansmatchningskuddar eller antennmottagare.

I elektronik innebär impedansmatchning att skapa eller ändra en krets eller elektronisk applikation eller komponent som är inställd så att impedansen hos den elektriska belastningen matchar impedansen hos kraft- eller drivkällan. Kretsen är konstruerad eller utrustad så att impedanserna ser likadana ut.




När man tittar på system som inkluderar överföringsledningar är det nödvändigt att förstå att källor, transmissionsledningar / matare och laster alla har en karakteristisk impedans. 50Ω är en mycket vanlig standard för RF-applikationer även om andra impedanser ibland kan ses i vissa system.


För att uppnå maximal effektöverföring från källan till överföringsledningen, eller överföringsledningen till belastningen, vare sig det är ett motstånd, en ingång till ett annat system eller en antenn, måste impedansnivåerna matcha.

Med andra ord för ett 50Ω-system måste källan eller signalgeneratorn ha en källimpedans av 50Ω, transmissionslinjen måste vara 50Ω och det måste också belastningen.



Problem uppstår när kraft överförs till överföringslinjen eller mataren och den rör sig mot lasten. Om det finns ett missförhållande, dvs. lastimpedansen överensstämmer inte med transmissionslinjen, är det inte möjligt att överföra all kraft.


Eftersom strömmen inte kan försvinna, måste kraften som inte överförs till lasten gå någonstans och där reser den tillbaka längs transmissionslinjen tillbaka mot källan.



När detta sker spänningar och strömmar för de framåt och reflekterade vågorna i mataren lägger till eller subtraherar på olika punkter längs mataren enligt faserna. På detta sätt ställs stående vågor upp.


Hur effekten uppstår kan demonstreras med ett replängd. Om den ena änden lämnas fri och den andra flyttas uppåt kan en vågrörelse se sig röra sig längs repet. Men om den ena änden är fixerad, ställs en stående vågrörelse upp och punkter med minimal och maximal vibration kan ses.


När lastmotståndet är lägre än matarens impedansspänning och strömstyrkor är inställda. Här är den totala strömmen vid lastpunkten högre än den för den perfekt matchade linjen, medan spänningen är mindre.



Värdena på ström och spänning längs mataren varierar längs mataren. För små värden på reflekterad effekt är vågformen nästan sinusformad, men för större värden blir den mer som en helvåglikriktad sinusvåg. Denna vågform består av spänning och ström från framkraften plus spänning och ström från den reflekterade effekten.



På ett avstånd en fjärdedel av en våglängd från lasten når de kombinerade spänningarna ett maximivärde medan strömmen är minst. På ett avstånd en halv våglängd från lasten är spänningen och strömmen desamma som vid lasten.

En liknande situation uppstår när belastningsmotståndet är större än matarimpedansen, men denna gång är den totala spänningen vid lasten högre än värdet på den perfekt anpassade linjen. Spänningen når ett minimum på ett avstånd en fjärdedel av en våglängd från lasten och strömmen är maximalt. På ett avstånd av en halv våglängd från lasten är emellertid spänningen och strömmen desamma som vid lasten.



När det sedan finns en öppen krets placerad i slutet av linjen, liknar det stående vågmönstret för mataren liknar kortslutningen, men med spänningen och strömmönstret omvänd.



TILLBAKA


6) Vad är reflekterad energi?
När en sänd våg träffar en gräns som den mellan den förlustfria överföringsledningen och belastningen (se figur 1. nedan) kommer en viss energi att överföras till belastningen och en del kommer att reflekteras. Reflektionskoefficienten relaterar inkommande och reflekterade vågor som:

Γ = V- / V + (ekv. 1)

Där V- är den reflekterade vågen och V + är den inkommande vågen. VSWR är relaterad till storleken på spänningsreflektionskoefficienten (Γ) med:

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


Figur 1. Överföringsledningskrets som illustrerar impedansstörningsgränsen mellan överföringsledningen och belastningen. Reflektioner inträffar vid den gräns som anges av Γ. Den infallande vågen är V + och den reflekterande vågen är V-.


VSWR kan mätas direkt med en SWR-mätare. Ett RF-testinstrument såsom en vektornätanalysator (VNA) kan användas för att mäta reflektionskoefficienterna för ingångsporten (S11) och utgångsporten (S22). S11 och S22 motsvarar Γ vid ingångs- respektive utgångsporten. VNA: er med matematiska lägen kan också direkt beräkna och visa det resulterande VSWR-värdet.


Returförlusten vid ingångs- och utgångsportarna kan beräknas utifrån reflektionskoefficienten, S11 eller S22, enligt följande:


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

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


Reflektionskoefficienten beräknas utifrån den karakteristiska impedansen för transmissionslinjen och lastimpedansen enligt följande:


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (ekv. 5)


Där ZL är lastimpedansen och ZO är den karakteristiska impedansen för överföringsledningen (Figur 1).


VSWR kan också uttryckas i termer av ZL och ZO. Att ersätta ekvation 5 i ekvation 2 får vi:


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


För ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Därför:


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


Därför:


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


Vi noterade ovan att VSWR är en specifikation som ges i förhållande form relativt 1, som ett exempel 1.5: 1. Det finns två speciella fall av VSWR, ∞: 1 och 1: 1. Ett oändlighetsförhållande till en uppstår när belastningen är en öppen krets. Ett förhållande av 1: 1 uppstår när lasten är perfekt anpassad till transmissionslinjens karakteristiska impedans.


VSWR definieras från den stående vågen som uppstår på själva transmissionslinjen av:


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

Där VMAX är den maximala amplituden och VMIN är den minsta amplituden för den stående vågen. Med två superpålagda vågor inträffar det maximala med konstruktiv störning mellan de inkommande och reflekterade vågorna. Således:


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


för maximal konstruktiv störning. Minsta amplitud inträffar med dekonstruktiv störning, eller:

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


Att ersätta ekvationer 9 och 10 i utbyte av ekvation 8


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

Byt ut ekvation 1 i ekvation 11, vi får:


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


Ekvation 12 är ekvation 2 som anges i början av denna artikel.


TILLBAKA


4. VSWR-kalkylator: Hur man beräknar VSWR? 


Impedansfelmatchningar resulterar i stående vågor längs transmissionslinjen, och SWR definieras som förhållandet mellan den partiella stående vågens amplitud vid en antinod (maximalt) och amplituden vid en nod (minimum) längs linjen.



Det resulterande förhållandet uttrycks normalt som ett förhållande, t.ex. 2: 1, 5: 1, etc. En perfekt matchning är 1: 1 och en fullständig missanpassning, dvs. en kortslutning eller öppen krets är ∞: 1.


I praktiken finns det en förlust på varje matare eller överföringsledning. För att mäta VSWR detekteras fram- och bakåteffekt vid den punkten i systemet och detta omvandlas till en siffra för VSWR. 


På detta sätt mäts VSWR vid en viss punkt och spänningsmaxima och minima behöver inte bestämmas längs linjens längd.





Spänningskomponenten i en stående våg i en enhetlig överföringsledning består av den framåtriktade vågen (med amplituden Vf) ovanpå den reflekterade vågen (med amplituden Vr). Reflektioner inträffar som ett resultat av diskontinuiteter, såsom en brist i en annars enhetlig överföringsledning, eller när en överföringsledning avslutas med annat än dess karakteristiska impedans.


Om du är intresserad av att bestämma antennernas prestanda bör VSWR alltid mätas vid själva antennterminalerna snarare än vid sändarens utgång. På grund av ohmiska förluster i sändningskablarna kommer en illusion att skapas med en bättre antenn VSWR, men det beror bara på att dessa förluster dämpar effekten av en abrupt reflektion vid antennanslutningarna.

Eftersom antennen vanligtvis är belägen ett litet avstånd från sändaren, kräver den en matningsledning för att överföra kraft mellan de två. Om matningslinjen inte har någon förlust och matchar både sändarens utgångsimpedans och antenningångsimpedansen, kommer den maximala effekten att levereras till antennen. I detta fall kommer VSWR att vara 1: 1 och spänningen och strömmen kommer att vara konstant över hela matningsledningens längd.


1) VSWR-beräkning

Returförlust är ett mått i dB på förhållandet mellan effekt i den infallande vågen och det i den reflekterade vågen, och vi definierar att det har ett negativt värde.


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

Till exempel, om en belastning har en returförlust på -10 dB, reflekteras 1/10 av den infallande effekten. Ju högre avkastningsförlust, desto mindre förloras faktiskt.

Av betydande intresse är också förlusten. Detta är ett mått på hur mycket den överförda kraften dämpas på grund av reflektion. Det ges av följande relation:


Felaktigt förlust = 10 logg (1 -p2)


Till exempel, från tabell # 1 skulle en antenn med en VSWR på 2: 1 ha en reflektionskoefficient på 0.333, en felpassningsförlust på -0.51 dB och en returförlust på -9.54 dB (11% av din sändareffekt reflekteras )


2) Gratis VSWR Caculation Chart


Här är ett enkelt VSWR-beräkningsdiagram. 


Kom alltid ihåg att VSWR ska vara ett nummer större än 1.0


VSWR Reflektionskoefficient (Γ) Reflekterad effekt (%) Spänningsförlust
Reflekterad effekt (dB)
Returförlust
Felaktigt förlust (dB)
1
0.00 0.00 0 -Oändlighet Oändlighet 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


Extra avläsning: VSWR i antenn



VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) är en indikation på mängden felaktighet mellan en antenn och matningsledningen som ansluter till den. Detta är också känt som Standing Wave Ratio (SWR). Värdeområdet för VSWR är från 1 till ∞. 


Ett VSWR-värde under 2 anses vara lämpligt för de flesta antennapplikationer. Antennen kan beskrivas som en ”Good Match”. Så när någon säger att antennen är dåligt matchad betyder det ofta att VSWR-värdet överstiger 2 för en intressant frekvens. 


Avkastningsförlust är en annan specifikation av intresse och beskrivs mer detaljerat i avsnittet Antennteori. En vanligtvis nödvändig konvertering är mellan returförlust och VSWR, och vissa värden tabelleras i diagram, tillsammans med en graf över dessa värden för snabb referens.


Var kommer dessa beräkningar ifrån? Tja, börja med formeln för VSWR:



Om vi ​​inverterar denna formel kan vi beräkna reflektionskoefficienten (, eller returförlusten, s11) från VSWR:



Nu definieras denna reflektionskoefficient faktiskt i termer av spänning. Vi vill verkligen veta hur mycket kraft som reflekteras. Detta kommer att vara proportionellt mot spänningens kvadrat (V ^ 2). Följaktligen kommer den reflekterade effekten i procent att vara:



Vi kan omvandla reflekterad kraft till decibel helt enkelt:



Slutligen reflekteras kraften eller levereras till antennen. Mängden som levereras till antennen skrivs som () och är helt enkelt (1- ^ 2). Detta kallas felpassningsförlust. Det här är mängden kraft som går förlorad på grund av impedansmatchning, och vi kan beräkna det ganska enkelt:



Och det är allt vi behöver veta för att gå fram och tillbaka mellan VSWR, s11 / returförlust och felpassningsförlust. Jag hoppas att du har haft så bra tid som jag har haft.


Omvandlingstabell - dBm till dBW och W (watt)

I denna tabell presenterar vi hur effektvärdet i dBm, dBW och Watt (W) motsvarar varandra.

Effekt (dBm)
Effekt (dBW)
Effekt ((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
där:
dBm = decibel-milliwatt
dBW = decibel-watt
MW = megawatt
KW = kilowatt
W = watt
mW = milliwatt
μW = mikrovåg
nW = nanowatt
pW = pikowatt


TILLBAKA


3) VSWR-formel

Detta program är en applet för beräkning av VSWR (Voltage Standing Wave Ratio).

När du installerar en antenn och ett sändarsystem är det viktigt att undvika impedansmatchning var som helst i systemet. Varje felanpassning innebär att en del av utgångsvågen reflekteras tillbaka mot sändaren och systemet blir ineffektivt. Misstörningar kan uppstå vid gränssnitt mellan olika utrustningar, t.ex. sändare, kabel och antenn. Antenner har impedans, som vanligtvis är 50 ohm (när antennen har rätt dimensioner). När reflektion uppstår produceras stående vågor i kabeln.


VSWR-formel och reflektionskoefficient:

Ekv.1
Reflektionskoefficient Γ definieras som
Ekv.2
VSWR eller spänning stående vågförhållande
Formel
Formel

Gamma
ZL = Värdet i lastens ohm (vanligtvis en antenn)
Zo = Den karakteristiska impedansen hos transmissionslinjen i ohm
Sigma

Med tanke på att ρ kommer att variera från 0 till 1 kommer de beräknade värdena för VSWR att vara från 1 till oändlighet.

Beräknade värden
mellan -1 ≦ Γ ≦ 1.
Beräknade värden
1 eller 1: 1-förhållande.
När värdet är “-1”.
Medför 100% reflektion uppstår och ingen kraft överförs till lasten. Den reflekterade vågen är 180 grader ur fas (inverterad) med infallsvågen.
Med öppen krets

Detta är ett tillstånd med öppen krets utan antenn ansluten. Det betyder att ZL är oändligt och att termerna Zo kommer att försvinna i ekv.1 och lämnar Γ = 1 (100% reflektion) och ρ = 1.


Ingen ström överförs och VSWR kommer att vara oändlig.
När värdet är “1”.
Medför 100% reflektion uppstår och ingen kraft överförs till lasten. Den reflekterade vågen är i fas med incidentvågen.
Med kortslutning

Föreställ dig att kabeländen har kortslutning. Det betyder att ZL är 0 och Eq.1 beräknar Γ = -1 och ρ = 1.


Ingen ström överförs och VSWR är oändlig.
När värdet är “0”.
Det betyder att ingen reflektion inträffar och all kraft överförs till lasten. (IDEALISK)
Med korrekt anpassad antenn.
När en korrekt matchad antenn ansluts överförs all energi till antennen och omvandlas till strålning. ZL är 50 ohm och Eq.1 beräknar Γ till noll. Således kommer VSWR att vara exakt 1.
N / A N / A Med fel anpassad antenn.
När en felaktigt anpassad antenn är ansluten kommer impedansen inte längre att vara 50 ohm och en impedansmatchning inträffar och en del av energin reflekteras tillbaka. Mängden reflekterad energi beror på nivån på felanpassningen och så kommer VSWR att vara ett värde över 1.

Vid användning av kabel med felaktig karakteristikimpedans


Kabel / överföringsledning som används för att ansluta antennen till sändaren måste ha rätt karakteristikimpedans Zo. 


Vanligtvis är koaxialkablar 50 ohm (75 ohm för tv och satellit) och deras värden kommer att skrivas ut på själva kablarna. 


Mängden energi som reflekteras beror på nivån på felaktigheten och så kommer VSWR att vara ett värde över 1.


recension:

Vad är stående vågor? En belastning är ansluten till änden av överföringsledningen och signalen flyter längs den och kommer in i lasten. Om belastningsimpedansen inte överensstämmer med överföringsledningsimpedansen reflekteras en del av den rörliga vågen tillbaka mot källan.


När reflektion inträffar, reser dessa tillbaka ner i transmissionslinjen och kombineras med infallande vågor för att producera stående vågor. Det är viktigt att notera att den resulterande vågen verkar stillastående och inte sprider sig som en normal våg och inte överför energi mot belastningen. Vågen har områden med maximal och minimal amplitud som kallas anti-noder respektive noder.


Vid anslutning av antennen, om en VSWR på 1.5 produceras, är effekteffektiviteten 96%. När en VSWR på 3.0 produceras är effekteffektiviteten 75%. Vid faktisk användning rekommenderas det inte att överskrida en VSWR på 3.


TILLBAKA


5. Hur man mäter stående vågkvot - Wikipedia Förklaring
Många olika metoder kan användas för att mäta stående vågförhållande. Den mest intuitiva metoden använder en slitsad linje som är en sektion av överföringsledningen med en öppen slits som tillåter en sond att detektera den faktiska spänningen vid olika punkter längs linjen. 


Således kan max- och minimivärdena jämföras direkt. Denna metod används vid VHF och högre frekvenser. Vid lägre frekvenser är sådana linjer opraktiskt långa. Riktningskopplare kan användas vid HF genom mikrovågsfrekvenser. 


Vissa är en kvartvåg eller mer långa, vilket begränsar deras användning till högre frekvenser. Andra typer av riktningskopplare samplar strömmen och spänningen vid en enda punkt i överföringsvägen och kombinerar dem matematiskt på ett sådant sätt att de representerar kraften som flyter i en riktning.


Den vanliga typen av SWR / effektmätare som används vid amatördrift kan innehålla en dubbelriktad koppling. Andra typer använder en enda kopplare som kan roteras 180 grader för att sampla strömmen i båda riktningarna. Enkelriktade kopplingar av denna typ finns för många frekvensområden och effektnivåer och med lämpliga kopplingsvärden för den använda analoga mätaren.


En riktad wattmeter som använder ett roterbart riktat kopplingselement


Den framåtriktade och reflekterade effekten mätt med riktningskopplare kan användas för att beräkna SWR. Beräkningarna kan göras matematiskt i analog eller digital form eller med hjälp av grafiska metoder inbyggda i mätaren som en ytterligare skala eller genom att läsa från korsningspunkten mellan två nålar på samma mätare.


Ovanstående mätinstrument kan användas "i linje", det vill säga att sändarens fulla effekt kan passera genom mätanordningen för att möjliggöra kontinuerlig övervakning av SWR. Andra instrument, såsom nätverksanalysatorer, riktningskopplare med låg effekt och antennbryggor använder låg effekt för mätningen och måste anslutas i stället för sändaren. Bryggkretsar kan användas för att direkt mäta de verkliga och imaginära delarna av en lastimpedans och för att använda dessa värden för att härleda SWR. Dessa metoder kan ge mer information än bara SWR eller framåt och reflekterad effekt. [11] Fristående antennanalysatorer använder olika mätmetoder och kan visa SWR och andra parametrar ritade mot frekvens. Genom att använda riktade kopplingar och en brygga i kombination är det möjligt att skapa ett in-line instrument som läser direkt i komplex impedans eller i SWR. [12] Fristående antennanalysatorer finns också som mäter flera parametrar.


TILLBAKA



6. Ställ ofta frågor

1) Vad orsakar hög VSWR?

Om VSWR är för högt kan det potentiellt vara för mycket energi som reflekteras tillbaka i en effektförstärkare och orsaka skada på den interna kretsen. I ett idealiskt system skulle det finnas en VSWR på 1: 1. Orsaker till ett högt VSWR-betyg kan vara användning av felaktig belastning eller något okänt såsom en skadad överföringsledning.


2) Hur minskar du VSWR?

En teknik för att minska den reflekterade signalen från ingången eller utgången från vilken enhet som helst är att placera en dämpare före eller efter enheten. Dämparen reducerar den reflekterade signalen två gånger värdets dämpning, medan den sända signalen tar emot det nominella dämpningsvärdet. (Tips: För att betona hur viktigt VSWR och RL är för ditt nätverk, överväg att minska prestandan från VSWR på 1.3: 1 till 1.5: 1 - detta är en förändring i returförlust på 16 dB till 13 dB).


3) Är S11 Return Loss?

I praktiken är den vanligaste citerade parametern när det gäller antenner S11. S11 representerar hur mycket effekt som reflekteras från antennen och är därför känd som reflektionskoefficienten (ibland skriven som gamma: eller returförlust. ... Denna accepterade effekt strålas antingen ut eller absorberas som förluster i antennen.


4) Varför VSWR mäts?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) är ett mått på hur effektivt radiofrekvenseffekt överförs från en kraftkälla, via en överföringsledning, till en belastning (till exempel från en effektförstärkare via en överföringsledning, till en antenn) . I ett idealiskt system överförs 100% av energin.


5) Hur fixar jag hög VSWR?

Om din antenn är monterad lågt ned på fordonet, som på stötfångaren eller bakom en pickupbils hytt, kan signalen studsa tillbaka till antennen och orsaka en hög SWR. För att lindra detta, håll minst antennens topp 12 tum ovanför taklinjen och placera antennen så högt som möjligt på fordonet.


6) Vad är en bra VSWR-läsning?
Den bästa möjliga avläsningen är 1.01: 1 (46dB returförlust), men vanligtvis är en avläsning under 1.5: 1 acceptabel. Utanför den perfekta världen är en 1.2: 1 (20.8 dB avkastningsförlust) på plats i de flesta fall. För att säkerställa en korrekt avläsning är det bäst att ansluta mätaren vid antennens botten.


7) Är 1.5 SWR bra?
Ja det är det! Det ideala intervallet är SWR 1.0-1.5. Det finns utrymme för förbättringar när intervallet är SWR 1.5 - 1.9, men SWR i detta intervall bör fortfarande ge tillräcklig prestanda. Ibland, på grund av installationer eller fordonsvariabler, är det omöjligt att få SWR lägre än detta.


8) Hur kontrollerar jag min SWR utan mätare?
Här är stegen för att ställa in en CB-radio utan en SWR-mätare:
1) Hitta ett område med begränsad störning.
2) Se till att du har en extra radio.
3) Ställ in båda radioapparaterna på samma kanal.
4) Tala i en radio och lyssna på den andra.
5) Flytta bort en radio och notera när ljudet är klart.
6) Justera antennen efter behov.


9) Behöver alla CB-antenner ställas in?
Även om antenninställning inte krävs för att driva ditt CB-system, finns det ett antal viktiga skäl till att du alltid bör ställa in en antenn: Förbättrad prestanda - En korrekt avstämd antenn fungerar ALLTID mer effektivt än en oavstämd antenn.


10) Varför går min SWR upp när jag pratar?

En av de vanligaste orsakerna till höga SWR-avläsningar är att ansluta SWR-mätaren felaktigt till din radio och antenn. Vid felaktig anslutning rapporteras avläsningarna som extremt höga även om allt är perfekt installerat. Se den här artikeln för att säkerställa att din SWR-mätare är korrekt installerad.


7. Bästa gratis online VSWR-kalkylator 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




TILLBAKA


Delning är omtänksam!


Lämna ett meddelande 

Namn *
E-mail address *
Telefon
Adress
Koda Se verifieringskoden? Klicka uppdatera!
Meddelande
 

meddelande~~POS=TRUNC

Kommentarer Loading ...
Hem| Om Oss| Produkter| Nyheter| Download| Kundservice| Återkoppling| Kontakta Oss| Service
FMUSER FM / TV Broadcast One-Stop-leverantör