Lägg till favorit set Hemsida
Placera:Hem >> Nyheter >> Projekt

Kategori

produkter Tags

Fmuser webbplatser

Vad är definitionen på spänningens stående vågförhållande?

Date:2019/11/27 17:44:08 Hits:




Definition och bakgrundI ett radiofrekvens (RF) elektriskt överföringssystem är det stående vågförhållandet (SWR) ett mått på hur effektivt RF-kraft överförs från kraftkällan, genom transmissionslinjen och in i lasten. Ett vanligt exempel är en effektförstärkare som är ansluten via en överföringsledning till en antenn.
SWR är således förhållandet mellan överförda och reflekterade vågor. En hög SWR indikerar dålig transmissionslinjeeffektivitet och reflekterad energi, vilket kan skada sändaren och minska sändareffektiviteten. Eftersom SWR vanligtvis hänvisar till spänningsförhållandet är det vanligtvis känt som spänningsstående vågförhållande (VSWR).


VSWR och systemeffektivitet

I ett idealiskt system överförs 100% av energin från kraftstegen till lasten. Detta kräver en exakt matchning mellan källimpedansen, dvs den karakteristiska impedansen för transmissionslinjen och alla dess anslutningar, och lastens impedans. Signalens växelspänning kommer att vara densamma från ände till slut eftersom den passerar utan störningar.


I verkliga system förorsakar emellertid oförenliga impedanser en del av kraften som återspeglas mot källan (som ett eko). Reflektioner orsakar konstruktiva och destruktiva störningar, vilket leder till toppar och dalar i spänningen vid olika tidpunkter och avstånd längs linjen. VSWR mäter dessa spänningsvarians. Det är förhållandet mellan den högsta spänningen var som helst längs transmissionslinjen och den lägsta spänningen.


Eftersom spänningen inte varierar i ett idealiskt system är VSWR 1.0 eller, så vanligt uttryckt som ett förhållande mellan 1: 1. När reflektioner inträffar varierar spänningarna och VSWR är högre, till exempel 1.2 eller 1.2: 1.


Reflekterad energi

När en överförd våg träffar en gräns såsom den mellan den förlustfria överföringslinjen och belastningen (figur 1) överförs en del energi till lasten och en del reflekteras. Reflektionskoefficienten relaterar de inkommande och reflekterade vågorna till:


Γ = V- / V + (Eq1.)


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 |) (Eq2.)


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 (Eq3.)


RLOUT = 20log10 | S22 | dB (Eq4.)


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


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (Eq5.)


Där ZL är belastningsimpedansen och ZO är den karakteristiska impedansen för transmissionslinjen.


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. (Eq6.)


För ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL


Därför:


VSWR = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL ​​+ ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Eq7.)


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 | (Eq8.)


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- (Eq9.)


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


VMIN = V + - V- (Eq10.)


Att ersätta ekvationer 9 och 10 i utbyte av ekvation 8


VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V -) (Eq11.)


Byt ut ekvation 1 i ekvation 11, vi får:


VSWR = V + (1 + | Γ |) / (V + (1 - | Γ |) = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Eq12.)



VSWR-övervakningssystem

MAX2016 är en dubbel logaritmisk detektor / styrenhet som används för att övervaka VSWR / returförlust för en antenn, när den är i par med en cirkulator och dämpare. MAX2016 matar ut skillnaden mellan de två strömdetektorerna.


MAX2016 kombinerat med MAX5402 digital potentiometer och MAX1116 / MAX1117 ADC bildar ett komplett VSWR-övervakningssystem. Den digitala potentiometern fungerar som en spänningsdelare med hjälp av MAX2016 referensspänningsutgång. Den interna referensspänningen kan vanligtvis källa 2mA för ström. Denna spänning ställer in tröskelspänningen för den interna komparatorn (stift CSETL). Ett larm kan genereras när utgångsspänningen passerar tröskeln (stift COUTL). MAX1116 ADC kräver en 2.7V till 3.6V matning, medan MAX1117 ADC kräver 4.5V till 5.5V. ADC kan också använda en extern referensspänning som tillhandahålls av MAX2016. ADC-enheten i kombination med mikrokontrollern möjliggör konstant övervakning av antennens VSWR.



Sammanfattning
I översynen beskriver denna handledning SWR eller VSWR som ett sätt att mäta transmissionslinjefunktioner och effektivitet. VSWR är relaterat till reflektionskoefficienten. Ett högre förhållande visar en större missanpassning, medan 1: 1-förhållandet är perfekt matchat. Denna matchning eller felanpassning uppstår från den stående vågens maximala och minsta amplitud. SWR är relaterat till förhållandet mellan överförd och reflekterad energi. MAX2016 visas som ett exempel på hur man skapar ett system för att övervaka antennen VSWR.


Du kanske också gillar:

Hur man beräknar VSWR

Vad är VSWR: Voltage Standing Wave Ratio

Vad är VSWR och Return Loss?



Lämna ett meddelande 

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

meddelande~~POS=TRUNC

Kommentarer Loading ...
Hem| Om Oss| Produkter| Nyheter| Download| Support| Återkoppling| Kontakta oss| Service

Kontakt: Zoey Zhang Webb: www.fmuser.net

WhatsApp / Wechat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-post: [e-postskyddad] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Adress på engelska: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Adress på kinesiska: 广州市天河区黄埔大道西273台惠广州市天河区黄埔大道西305台惠口台3(XNUMX)