VSWR (SWR) Beräkning

Om VSWR (SWR)
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.

Vad är stående vågor
En last är ansluten till slutet av transmissionslinjen och signalen flyter längs den och kommer in i lasten. Om lastimpedansen inte överensstämmer med transmissionslinjeimpedansen 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.
VSWR

Formel för VSWR och reflektionskoefficient
Ekv.1 - Reflektionskoefficient Γ definieras som:

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

Beräknade värden ligger mellan -1 ≦ Γ ≦ 1.

#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.

#När värdet är ”1”.
Medför 100% reflektion uppstår och ingen kraft överförs till lasten. Den reflekterade vågen är i fas med incidentvågen.

#När värdet är ”0”.
Det betyder att ingen reflektion inträffar och all kraft överförs till lasten. (IDEALISK)

Ekv.2 - VSWR- eller spänningens stående vågförhållande:


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

Det ideala fallet är när ρ är 0, vilket ger en VSWR på 1 eller ett 1: 1-förhållande.

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.

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.

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.

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 fel karakteristisk impedans.
Kabeln / transmissionsledningen som används för att ansluta antennen till sändaren måste vara rätt karakteristisk impedans Zo. Vanligtvis är koaxialkablar 50 ohm (75 ohm för tv-apparater och satellit) och deras värden kommer att skrivas ut på själva kablarna. Mängden reflekterad energi beror på nivån på felanpassningen och så kommer VSWR att vara ett värde över 1.




Instruktioner för hur du använder
- Ange värdena i de ljusa och mörkgula rutorna och tryck sedan på ENTER-tangenten.

1. Bekräfta din kabelkarakteristiska impedans och gå in i rutan.

2. Bekräfta lastimpedansen, reflektionskoefficienten, VSWR etc. och tryck ENTER för att beräkna.

3. Om fullständig reflektion inträffar, visar POWER REFLECT [%] 100% och Output Power-diagrammet visar 0%.
Titta noga på där det står D = 0. Båda vågorna blir "i fas" (båda cirklar rör sig tillsammans) eller "Ut ur fas" (båda cirklar rör sig i motsatt riktning) beroende på värdet på reflektionskoefficienten.

4. Uteffekten kan beräknas genom att subtrahera Mismatch-förlust (i dB) från ingångseffekt (dBm) för att ge uteffekt (dBm)

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC