Kedvenc hozzáadása set Homepage
Pozíció:Kezdőlap >> Hírek

termékek kategória

termékek Címkék

Fmuser Sites

Mi a VSWR és hogyan mérhető a VSWR?

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


"A VSWR az antennaelméletben az állófeszültség állóhullám-arányát jelenti, más néven állóhullám-arányt (SWR). A VSWR az állóhullám szintjének mérése az adagolóvezetéken. Az RF mérnökök tudják, hogy ez nagyon fontos kérdés az adagoló / távvezetékek tanulmányozása során. állóhullám, állóhullám azt a teljesítményt jelöli, amelyet a terhelés nem fogad el, és visszaveri az átviteli vonal vagy az adagoló mentén, míg az állóhullám-arány a reflexiós együttható függvénye, amely leírja az antenna által visszavert teljesítményt. --- - FMUSER "


FELHÍVÁS: Noha az állandó hullámok és a VSWR nagyon fontosak, a VSWR elmélete és számításai gyakran elfedhetik a valóban zajló képet. Szerencsére jó képet kaphatunk a témáról anélkül, hogy túl mélyen belemerülnénk a VSWR elméletbe.



A megosztás gondoskodó!


Tartalom

1. Mi az a VSWR (feszültség álló hullám aránya)?

2. Mi az SWR (Standing Wave Basics)?

3. Az SWR fontos paramétermutatói

4. VSWR kalkulátor: Hogyan számítható ki a VSWR?

5. Hogyan mérjük az állandó hullám arányt

6. Gyakran kérdezzen

7. A legjobb 10 legjobb ingyenes online VSWR kalkulátor



1. Mi a VSWR (feszültség álló hullám aránya)


1) A VSWR (feszültség álló hullám arány) meghatározása

A feszültség állóhullám aránya (VSWR) az átvitt és a visszavert feszültség állóhullámai közötti arány a rádiófrekvenciás (RF) elektromos átviteli rendszer. Néha a VSWR-t "viswar" -nek is kiejtik. A VSWR annak mérése, hogy az RF energia mennyire hatékonyan kerül továbbításra az áramforrásból, egy távvezetéken keresztül a terhelésbe. Gyakori példa a erősítő egy antennához csatlakoztatva a távvezeték. A VSWR-t hatékonyságmérőként használják minden olyan dologra, amely az RF-t továbbítja, beleértve az átviteli vezetékeket, az elektromos kábeleket és még a levegőben lévő jelet is. 


Az impedancia-eltérések állóhullámokat eredményeznek az átviteli vonal mentén, és az SWR a részleges állóhullám amplitúdójának aránya egy antinód (maximum) a vonal mentén lévő csomópont amplitúdójáig (minimum).



A VSWR meghatározása adja az alapot az összes számítások és képletek.

A feszültség állandó hullámarányát (VSWR) a veszteségmentes vonal maximális és minimális feszültségének hányadosaként határozzuk meg.


A kapott arányt általában arányként fejezik ki, pl. 2: 1, 5: 1, stb. A tökéletes illeszkedés az 1: 1 és a teljes eltérés, azaz egy rövid vagy nyitott áramkör ∞: 1.


A gyakorlatban veszteség van bármely adagolón vagy távvezetéken. A VSWR méréséhez az előremenő és a hátramenet teljesítményét a rendszer ezen a pontján érzékelik, és ezt a VSWR értékévé alakítják. 


Ily módon a VSWR-t egy adott pontban mérik, és a feszültségmaximumokat és -minimumokat nem szükséges meghatározni a vonal hosszában.


Lásd még: Mi a különbség az AM és FM?


Vegyünk egy gyors videót a VSWR-ről! (Forrás: RF elements sro)





2) A VSWR fő funkciói

Alkalmazásként ez az ábra leírja, hogy az antenna impedanciája mennyire illeszkedik a rádióhoz vagy az átviteli vonalhoz, amelyhez csatlakozik. Összekapcsolt vonalon az impedancia eltérése reflexiót okozhat, ami éppen annak hangzik - egy hullám visszapattan és rossz irányba halad. Az ellentétes hullámok eredménye állóhullám. Ez csökkenti az antenna által felvett és sugárzásra használható energiát. Akár ki is éghet a adó


A VSWR-t széles körben használják számos alkalmazásban, például a VSWR in antenna, VSWR távközlési, VSWR mikrohullámú sütőben, VSWR RF-ben stb. Íme néhány fő alkalmazás magyarázattal:


A VSWR alkalmazásai A VSWR főbb funkciói 
Antenna továbbítása
A feszültség álló hullámaránya (VSWR) jelzi az anométerek közötti eltérés mértékét antenna és a hozzá csatlakozó adagolóvezeték. Ez más néven állóhullám-arány (SWR). A VSWR értéktartománya 1 és ∞ között van. A 2 alatti VSWR-értéket a legtöbb antennaalkalmazásnak megfelelőnek tekintik. Az antenna leírása szerint „Jó egyezés”. Tehát amikor valaki azt mondja, hogy az antenna rosszul illeszkedik, nagyon gyakran ez azt jelenti, hogy a VSWR értéke meghaladja a 2-t egy érdekes frekvencia szempontjából.
Távközlés A telekommunikációban az állóhullám-arány (SWR) az antinódon lévő parciális állóhullám amplitúdójának (maximum) és a szomszédos csomópont amplitúdójának (minimum) aránya az elektromos távvezetékben. 
Mikrohullámú
A mikrohullámú távvezetékekkel és áramkörökkel kapcsolatos általános teljesítménymérők a VSWR, a visszaverődési együttható és a vissza veszteség, valamint az átviteli együttható és a behelyezési veszteség. Ezeket mind szórásparaméterekkel lehet kifejezni, ezeket gyakrabban S-paramétereknek nevezzük.
RF A feszültség állóhullám aránya (VSWR) az átvitt és a visszavert feszültség állóhullámok aránya egy rádiófrekvenciás (RF) elektromos átvitelben rendszer. Ez azt méri, hogy az RF forrás mennyire hatékonyan kerül továbbításra az áramforrásból, egy távvezetéken keresztül a terhelésbe

Lásd még:Hogyan mérheted meg az SWR-t az AM rádión a sajátoddal?

Itt található az FMUSER technikusa, Jimmy által biztosított egyszerűsített rádiófrekvenciás ismeretek listája. A VSWR-t teljes mértékben megismerheti a következő tartalmak révén: 


Hogyan fejezzük ki a VSWR feszültséget?
Meghatározás szerint a VSWR a legnagyobb feszültség (az állóhullám maximális amplitúdója) és a legalacsonyabb feszültség (az állóhullám minimális amplitúdója) aránya a forrás és a terhelés között.

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

V (max) = az állóhullám maximális amplitúdója
V (min) = az állóhullám legkisebb amplitúdója


Hogyan fejezzük ki a VSWR-t impedancia segítségével?
Meghatározás szerint a VSWR a terhelés impedanciájának és a forrás impedanciájának aránya.

VSWR = ZL / Zo

ZL = a terhelés impedanciája
Zo = a forrás impedancia

Mi a VSWR ideális értéke?
Az ideális VSWR értéke 1: 1 vagy röviden 1-ként van kifejezve. Ebben az esetben a terhelés és a forrás közötti visszavert teljesítmény nulla.

Hogyan fejezzük ki a VSWR-t reflexió és előremenetel segítségével?
A definíció szerint a VSWR egyenlő

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

ahol:

Pr = tükrözött teljesítmény
Pf = Előre mutató erő


Lásd még: Hogyan készítsünk barkácsot az FM rádióantennára? Házi FM antenna alapjai és oktatóanyagok

3) Miért érdekelne a VSWR? 

A VSWR értéke a terheléstől a forrásig visszavert teljesítményt mutatja. Gyakran leírják, hogy mennyi energia veszik el a forrástól (általában nagyfrekvenciás erősítőtől) egy távvezetéken (általában koaxiális kábelen) keresztül a terhelésig (általában antennáig).

Ez egy rossz helyzet: adója leég a túl magas energia miatt.

Itt van a fő ok:

Az összes energia visszaverődik (például egy szakadás vagy rövidzárlat által) a vonal végén, majd egyik sem szívódik fel, és tökéletes "állóhullámot" eredményez a vonalon. Ez egy rossz, nem kívánt helyzet. Valójában, amikor a kisugárzásra szánt energia teljes erővel visszatér az adóba, akkor általában kiégeti az ott lévő elektronikát.

Nehéz megérteni? Itt van egy példa, amely segíthet:

A part felé haladó óceáni hullámvezeték energiát visz a tengerpart felé. Ha egy enyhén lejtős strandra fut fel, akkor az összes energia felszívódik, és nincsenek hullámok, amelyek a tengeren túllépnének. Ha egy lejtős tengerpart helyett egy függőleges tengerpart található, akkor a bejövő hullámvezeték teljesen visszaverődik, így nem szívódik fel energia a falban. 




A bejövő és kimenő hullámok interferenciája ebben az esetben egy „állóhullámot” eredményez, amely egyáltalán nem úgy tűnik, mintha haladna; a csúcsok ugyanabban a térbeli helyzetben maradnak, és csak felfelé és lefelé haladnak.

Ugyanez a jelenség történik egy rádió vagy radar távvezetéken. Ebben az esetben azt akarjuk, hogy a vonalon lévő hullámok (mind a feszültség, mind az áram) egy irányba haladjanak, és energiájukat a kívánt terhelésbe rakják le, amely ebben az esetben egy antenna lehet, ahol sugározni kell. 


Ha az összes energia visszaverődik (például egy nyitott vagy rövidzárlat miatt) a vonal végén, akkor egyik sem szívódik fel, és tökéletes "állóhullámot" eredményez a vonalon. 


Nem kell nyitott vagy rövidzárlat ahhoz, hogy visszaverődjön. Ehhez csak az impedancia eltérése kell a vonal és a terhelés között. Ha a visszavert hullám nem olyan erős, mint az előremenő hullám, akkor valamilyen "állóhullám" mintázat figyelhető meg, de a nullák nem lesznek olyan mélyek, és a csúcsok sem lesznek olyan magasak, mint a tökéletes visszaverődés (vagy teljes eltérés).


Lásd még: Miért van szükség állandó hullám arányra (SWR)?


HÁT


2. Mi az SWR (állóhullám-arány)?


1) Az állandó hullám arány (SWR) meghatározása

A Wikipedia szerint az állóhullám arány (SWR) a következőképpen definiálva:


'' A terhelések impedancia-egyeztetése a távvezeték vagy hullámvezető jellemző impedanciájához a rádiótechnikában és a távközlésben. Az SWR tehát az átvitt és a visszavert hullámok aránya vagy a maximális állóhullám amplitúdója és a minimum amplitúdója közötti arány. Az SWR általában a VSWR-nek nevezett feszültségarány.


A magas SWR gyenge távvezeték-hatékonyságot és visszavert energiát jelez, ami károsíthatja az adót és csökkentheti az adó hatékonyságát. Mivel az SWR általában a feszültségarányra utal, általában feszültség állóhullám-aránynak (VSWR) nevezik.


2) Hogyan befolyásolja a VSWR egy adó rendszer teljesítményét? 

Számos módja van annak, hogy a VSWR befolyásolja az adórendszer teljesítményét, vagy bármely olyan rendszer teljesítményét, amely RF és azonos impedanciákat használhat.

Noha a VSWR kifejezést általában használják, mind a feszültség, mind az állandó hullámok problémákat okozhatnak. Az alábbiakban részletezzük néhány befolyást:

A. Az adó erősítői megsérülhetnek:

Az adagolón az állandó hullámok eredményeként megnövekedett feszültség és áram szint károsíthatja az adó kimeneti tranzisztorát. A félvezető eszközök nagyon megbízhatóak, ha a megadott határokon belül működnek, de az adagolón lévő feszültség és áram hullámai katasztrofális károkat okozhatnak, ha a készülék határain kívül működik.

B. A PA védelem csökkenti a kimenő teljesítményt:  

Tekintettel arra, hogy a magas SWR-szintek nagyon erős veszélyt jelentenek az erősítő károsodására, sok adóegység védőáramkört tartalmaz, amely csökkenti az adó teljesítményét, amikor az SWR emelkedik. Ez azt jelenti, hogy az adagoló és az antenna közötti rossz illesztés magas SWR-t eredményez, amely csökkenti a kimenetet, és ezáltal az átviteli teljesítmény jelentős veszteségét okozza.

C. A magas feszültség és az áramszint károsíthatja az adagolót:   

Lehetséges, hogy a magas álló hullámarány által okozott magas feszültség és áram szint károsíthatja az adagolót. Noha a legtöbb esetben az adagolók korlátozottan működnek, és a feszültség és az áram megduplázódásának képesnek kell lennie arra, hogy alkalmazkodjon, vannak olyan körülmények, amelyekben kárt okozhatnak. A jelenlegi maximumok túlzott helyi melegítést okozhatnak, amely eltorzíthatja vagy megolvaszthatja a használt műanyagokat, és a magas feszültségekről ismert, hogy bizonyos körülmények között ívelt.

D. A reflexiók okozta késések torzulást okozhatnak:   

Ha egy jelet eltérés tükrözi, akkor a forrás felé visszatükröződik, majd az antenna felé ismét visszaverődhet. Késleltetést vezetünk be, amely megegyezik a jel továbbításának kétszeresével az adagoló mentén. Az adatok továbbítása esetén szimbólumok közötti interferenciát okozhat, és egy másik példában, ahol az analóg televízió továbbításra került, egy „szellem” kép látható.


Érdekes módon a rossz VSWR által okozott jelszint-veszteség közel sem olyan nagy, mint amit egyesek elképzelhetnek. Bármely jel, amelyet a terhelés tükröz, visszatükröződik az adó felé, és mivel az adóegység illesztése lehetővé teszi a jel visszaverését az antennához, alapvetően azok a veszteségek jelentkeznek, amelyeket az adagoló okoz. 


Az antenna hatékonyságában más fontos biteket is meg kell mérni: a reflexiós együttható, az eltérési veszteség és a visszatérési veszteség, hogy csak néhányat említsünk. A VSWR nem az összes antennaelmélet vége, de fontos.


Lásd még: Mit jelent az aluláteresztő szűrő és hogyan kell létrehozni egy aluláteresztő szűrőt?

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

A VSWR és az SWR fogalmakat gyakran látják az irodalomban az RF rendszerek állandó hullámainak vonatkozásában, és sokan kérdezik a különbséget.


● VSWR (feszültség álló hullámarány):

A VSWR vagy a feszültség állandó hullámaránya kifejezetten a feszültség állandó hullámaira vonatkozik, amelyeket az adagolón vagy az átviteli vonalon állítanak fel. Mivel a feszültség állandó hullámait könnyebben észlelni lehet, és sok esetben a feszültségek sokkal fontosabbak az eszköz bontása szempontjából, a VSWR kifejezést gyakran használják, különösen az RF tervezési területeken.


● SWR (állóhullám-arány):

Az SWR az állóhullám arányt jelenti. Matematikai kifejezéseként láthatja az elektromágneses tér (EM mező) nem egyenletességét egy távvezetéken, például koaxiális kábelen. Az SWR általában a vonal mentén a maximális rádiófrekvenciás (RF) feszültség és a minimális RF feszültség aránya. Az állóhullám-aránynak (SWR) három jellemzője van:


Az SWR a következő tulajdonságokkal rendelkezik:

● Leírja a vonalon megjelenő feszültség és áram állóhullámokat. 

● Ez az áram és a feszültség állóhullámainak általános leírása. 

● Ez gyakran használják az állóhullám-arány kimutatására használt mérőkkel együtt. 

FELHÍVÁS: Az áram és a feszültség ugyanolyan arányban növekszik és csökken egy adott eltérés esetén.


A magas SWR gyenge távvezeték-hatékonyságot és visszavert energiát jelez, ami károsíthatja az adót és csökkentheti az adó hatékonyságát. Mivel az SWR általában a feszültségarányra utal, általában feszültség állóhullám-aránynak (VSWR) nevezik.


● PSWR (Teljesítmény álló hullámarány):

A teljesítmény-állandó hullám arány kifejezést, amelyet néha láthatunk, a VSWR négyzetének definiáljuk. Ez azonban teljes tévedés, mivel az előremenő és a visszavert teljesítmény állandó (feltételezve, hogy nincsenek veszteségek az adagolóban), és a teljesítmény nem emelkedik és csökken ugyanúgy, mint a feszültség és az áram álló hullámformái, amelyek mind az előre, mind a visszavert elemek összegzését jelentik.


● ISWR (jelenlegi állóhullám-arány):

Az SWR meghatározható úgy is, mint a maximális RF áram és a vonal minimális RF áramának aránya (jelenlegi álló hullám arány vagy ISWR). A legtöbb gyakorlati célból az ISWR megegyezik a VSWR-rel.


Néhány ember úgy értelmezi az SWR-t és a VSWR-t alapformájukban, hogy a tökéletes 1: 1. Az SWR azt jelenti, hogy az összes áram, amelyet a vezetékre ad, kiszorul az antennából. Ha az SWR nem 1: 1, akkor több energiát ad ki, mint amennyi szükséges, és ennek egy része visszatükröződik a vonal felé az adója felé, majd ütközést okoz, amely a jelét nem lesz olyan tiszta és tiszta. egyértelmű.


De mi a különbség a VSWR és az SWR között? Az SWR (állóhullám-arány) egy fogalom, azaz az állóhullám-arány. A VSWR valójában az, ahogyan elvégzi a mérést, a feszültségek mérésével az SWR meghatározásához. Az SWR-t az áramok vagy akár a teljesítmény mérésével is mérheti (ISWR és PSWR). De a legtöbb célból, amikor valaki azt mondja, hogy SWR, akkor VSWR-re gondol, a közös beszélgetés során felcserélhetők.


Látszik, hogy megértette azt az elképzelést, hogy ez összefügg az antenna felé áramló teljesítmény és a visszaverődési érték arányával, és hogy (az esetek többségében) az antenna tápellátása kiszorul. Azonban az a kijelentés, hogy "több energiát fektetsz be, mint amennyi szükséges", és "ekkor ütközést okoz, ami miatt a jeled nem lenne olyan tiszta", téves


VSWR vs Rleflected Power


Magasabb SWR esetén a teljesítmény egy része vagy nagy része egyszerűen visszaverődik az adó felé. Semmi köze a tiszta jelhez, és minden ahhoz kapcsolódik, hogy megvédje adóját az égéstől és az SWR-től, függetlenül attól, hogy mekkora teljesítményt pumpál ki. Ez egyszerűen azt jelenti, hogy a frekvencián az antennarendszer nem olyan hatékony, mint egy radiátor. Természetesen, ha olyan frekvencián próbál továbbítani, akkor inkább az antennája legyen a lehető legalacsonyabb SWR-rel (általában a 2: 1-nél kisebb érték nem olyan rossz az alsó sávokon, és az 1.5: 1 jó a magasabb sávokon) , de sok többsávos antenna egyes sávokon 10: 1-es lehet, és előfordulhat, hogy képes elfogadhatóan működni.


Lásd még: Hogy kiküszöböljék zaj az AM, illetve FM-vevő


4) VSWR és a rendszer hatékonysága
Ideális rendszerben az energia 100% -a a teljesítményfokozatoktól a terhelésig terjed. Ehhez pontos egyezésre van szükség a forrás impedanciája (a távvezeték és az összes csatlakozó jellegzetes impedanciája) és a terhelési impedancia között. A jel váltakozó feszültsége végtől a végéig azonos lesz, mivel interferencia nélkül halad keresztül.


VSWR vs% Reflected Power


Valódi rendszerben a nem egyeztetett impedanciák az erő egy részét visszavezetik a forrás felé (például egy visszhang). Ezek a visszaverődések konstruktív és destruktív interferenciát okoznak, ami a feszültség csúcsaihoz és völgyeihez vezet, az idő és a távolság függvényében változik az átviteli vonal mentén. A VSWR számszerűsíti ezeket a feszültségkülönbségeket, ezért a feszültség állandó hullámarányának másik általánosan használt definíciója, hogy ez a legnagyobb feszültség és a legkisebb feszültség aránya az átviteli vonal bármely pontján.


Ideális rendszer esetén a feszültség nem változik. Ezért a VSWR értéke 1.0 (vagy inkább 1: 1 arányban kifejezve). Visszaverődés esetén a feszültség változik, és a VSWR magasabb, például 1.2 (vagy 1.2: 1). A megnövekedett VSWR korrelál a csökkentett távvezeték (és ennélfogva az adó) hatékonyságával.


A távvezetékek hatékonysága:
1. Növekvő feszültség és teljesítménytényező
2. Növekvő feszültség és csökkenő teljesítménytényező
3. Csökkenő feszültség és teljesítmény tényező
4. Csökkenő feszültség és növekvő teljesítménytényező

Négy mennyiség írja le az áramvezetés hatékonyságát egy vonalról egy terhelésre vagy antennára: a VSWR, a reflexiós együttható, az eltérési veszteség és a visszatérési veszteség. 


Egyelőre, hogy megértsük a jelentésüket, grafikusan megmutatjuk őket a következő ábrán. Három feltétel: 


● Az illesztett terheléshez kapcsolt vonalak;
● A rövid monopólus antennához kapcsolt vonalak, amelyek nem illenek egymáshoz (az antenna bemeneti impedanciája 20 - j80 ohm, összehasonlítva az 50 ohmos távvezeték impedanciájával);
● A vezeték nyitva van abban a végén, ahova az antennát csatlakoztatni kellett volna.




Zöld görbe - Állandó hullám 50 ohmos vonalon, egyeztetett 50 ohmos terheléssel a végén

A következő paraméterekkel és számértékkel:

paraméterek  Numerikus érték
Terhelési impedancia
50 ohm 
Tükrözési együttható

VSWR
1
Nem egyező veszteség
0 dB
Visszatérési veszteség
- ∞ dB

Megjegyzés: [Ez tökéletes; nincs álló hullám; az összes energia antennára / terhelésre megy]


Kék görbe - Állandó hullám 50 ohmos vonalon rövid monopólus antennába

A következő paraméterekkel és számértékkel:

paraméterek  Numerikus érték
Terhelési impedancia
20 - j80 ohm
Tükrözési együttható 0.3805 - j0.7080
A reflexiós együttható abszolút értéke
0.8038
VSWR
9.2
Nem egyező veszteség
- 4.5 dB
Visszatérési veszteség
-1.9 DB

Megjegyzés: [Ez nem túl jó; a terhelés vagy az antenna teljesítménye –4.5 dB-rel alacsonyabb a rendelkezésre álló lefelé haladó vonalon]


Vörös görbe - Állandó hullám on-line nyitott áramkörrel a bal végén (antenna kapcsok)

A következő paraméterekkel és számértékkel:

paraméterek  Numerikus érték
Terhelési impedancia

Tükrözési együttható

VSWR

Nem egyező veszteség
- 0 dB
Visszatérési veszteség
0 dB

Megjegyzés: [Ez nagyon rossz: nincs áram át a sor végén "


HÁT


3. Az SWR fontos paramétermutatói


1) Trasmission vonalak és SWR

Bármely váltakozó áramot vezető vezeték távvezetékként kezelhető, például azok a légi óriások, amelyek váltakozó áramú áramot osztanak el a tájon. Az átviteli vonalak összes különböző formájának beépítése jelentősen kívül esne a cikk hatályán, ezért a vitát körülbelül 1 MHz-től 1 GHz-ig terjedő frekvenciákra és két általános vonaltípusra korlátozzuk: koaxiális (vagy "koax"). és párhuzamos vezető (más néven nyitott vezeték, ablakvonal, létra vonal vagy ikervezeték, ahogy nevezzük) az 1. ábra szerint.



Magyarázat: A koaxiális kábel (A) szilárd vagy sodrott középvezetékből áll, amelyet szigetelő műanyag vagy légdielektrikum vesz körül, és egy cső alakú árnyékolás, amely szilárd vagy szövött huzalfonat. A vezetőket védő műanyag kabát veszi körül a pajzsot. Az ikervezeték (B) párhuzamos szilárd vagy sodrott huzalból áll. A huzalokat vagy öntött műanyag (ablakvonal, ikerzsinór), vagy kerámia vagy műanyag szigetelők (létra vonal) tartják a helyükön.



Az áram a vezetők felszínén (lásd a „Skin Effect” oldalsávot) halad ellentétes irányban. Meglepő módon a vezeték mentén áramló RF energia nem igazán áramlik azokban a vezetőkben, ahol az áram van. Elektromágneses (EM) hullámként halad a vezetők közötti és körüli térben. 


Az 1. ábra mutatja, hol helyezkedik el a mező mind a koax, mind az ikervezetékben. Koax esetében a mező teljesen benne van a középvezető és az árnyékolás közötti dielektrikumban. Az ikervezeték esetében azonban a mező a legerősebb a vezetők körül és között, de környező pajzs nélkül a mező egy része kiterjed a vezeték körüli térre.


Éppen ezért a koax annyira népszerű - nem engedi, hogy a belső jelek kölcsönhatásba lépjenek a vonalon kívüli jelekkel és vezetőkkel. Az iker-ólmot viszont távol kell tartani (néhány vonalszélesség elegendő) a többi adagolóvezetéktől és bármilyen fémfelülettől. Miért érdemes ikervezetéket használni? Általában kisebb veszteségekkel rendelkezik, mint a koax, ezért jobb választás, ha a jelvesztés fontos szempont.



Távvezeték oktató a kezdők számára (Forrás: AT&T)



Mi a bőrhatás?
Körülbelül 1 kHz felett az AC áramok egyre vékonyabb rétegben áramlanak a vezetők felületén. Ez a bőrhatás. Azért fordul elő, hogy a vezető belsejében lévő örvényáramok mágneses tereket hoznak létre, amelyek az áramot a vezető külső felületére tolják. 1 MHz réznél a legtöbb áram a vezető külső 0.1 mm-re korlátozódik, és 1 GHz-nél az áram néhány µm vastag rétegbe szorul.


Lásd még: Egyszerű és gazdaságos barkácsolás - Hogyan készítsünk FM-adót?

2) Reflexiós és átviteli együtthatók


A reflexiós együttható egy beeső jel töredéke, amely visszaverődik az eltérésből. A reflexiós együtthatót ρ vagy Γ formában fejezik ki, de ezeket a szimbólumokat a VSWR ábrázolására is fel lehet használni. Közvetlenül kapcsolódik a VSWR-hez




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Ábra. Ez a terhelés impedanciája által visszavert jel töredéke, és néha százalékban fejezik ki.


A tökéletes egyezés érdekében a terhelés egyetlen jelet sem tükröz (vagyis teljesen elnyeli), így a reflexiós együttható nulla. 


Nyitott vagy rövidzárlat esetén a teljes jel visszaverődik, így a reflexiós együttható mindkét esetben 1. Vegye figyelembe, hogy ez a megbeszélés csak a reflexiós együttható nagyságával foglalkozik.  


A Γ fáziszögével is rendelkezik, amely megkülönbözteti a rövidzárlatot és a nyitott áramkört, valamint a közöttük lévő összes állapotot. 


Például egy nyitott áramkörből történő visszaverődés 0 fokos fázisszöget eredményez a beeső és a visszavert hullám között, ami azt jelenti, hogy a visszavert jel a fázisban növekszik a bejövő jellel a nyitott áramkör helyén; azaz az állóhullám amplitúdója duplája a bejövő hullámának. 


Ezzel szemben egy rövidzárlat 180 fokos fázisszöget eredményez a beeső és a visszavert jel között, ami azt jelenti, hogy a visszavert jel fázisában ellentétes a bejövő jellel, ezért az amplitúdójuk kivonódik, ami nullát eredményez. Ez az 1a. És b. Ábrán látható.

Ahol a reflexiós együttható az áramkör vagy az átviteli vonal impedancia-eltéréséből visszaverődő beeső jel töredéke, az átviteli együttható a kimeneten megjelenő beeső jel töredéke. 


A visszaverődő jel függvénye, valamint a belső áramkör kölcsönhatásai. Ennek megfelelő amplitúdója és fázisa is van.




3) Mi a visszatérési veszteség és a behelyezési veszteség?

A visszatérési veszteség a visszavert jel teljesítményszintjének és a bemeneti jel teljesítményének decibelben (dB) kifejezett aránya, azaz

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

2. ábra Visszatérési veszteség és behelyezési veszteség veszteségmentes áramkörben vagy távvezetékben.

A 2. ábrán 0 dBm-es Pi jelet adunk az átviteli vezetékre. A visszavert teljesítmény, Pr, –10 dBm, a visszatérési veszteség pedig 10 dB. Minél magasabb az érték, annál jobb az egyezés, vagyis a tökéletes meccshez a visszatérési veszteség ideális esetben ∞, de a 35–45 dB-es visszatérési veszteséget általában jó mérkőzésnek tekintik. Hasonlóképpen, nyitott áramkör vagy rövidzárlat esetén a beeső teljesítmény visszaverődik. Ezekben az esetekben a visszatérési veszteség 0 dB.

A beillesztési veszteség az átvitt jel teljesítményszintjének és a bemenő jel teljesítményének decibelben (dB) kifejezett aránya, azaz

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

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

A 2. ábrára hivatkozva a Pr értéke -10 dBm azt jelenti, hogy a beeső teljesítmény 10 százaléka tükröződik. Ha az áramkör vagy az távvezeték veszteségmentes, akkor a beeső teljesítmény 90 százaléka kerül továbbításra. A beillesztési veszteség tehát megközelítőleg 0.5 dB, ami -0.5 dBm átviteli teljesítményt eredményez. Ha belső veszteségek lennének, akkor a beillesztési veszteség nagyobb lenne.



HÁT

4) Mi az S-paraméter?


Ábra. Kétportos mikrohullámú áramkör S-paraméteres ábrázolása.

Az S-paraméterek felhasználásával az áramkör RF-teljesítménye teljesen jellemezhető anélkül, hogy tudnunk kellene annak belső összetételéről. Ebből a célból az áramkört általában „fekete doboznak” nevezik. A belső alkatrészek lehetnek aktívak (azaz erősítők) vagy passzívak. Az egyetlen kikötés az, hogy az S-paramétereket minden érdeklődésre számot tartó frekvenciára és feltételre (pl. Hőmérséklet, erősítő torzítása) meghatározzuk, és hogy az áramkör lineáris legyen (azaz a kimenete egyenesen arányos a bemenetével). A 3. ábra egy egyszerű mikrohullámú áramkör ábrázolása egy bemenettel és egy kimenettel (úgynevezett portokkal). Minden portnak van egy bejövő jele (a) és egy visszavert jele (b). Ennek az áramkörnek az S-paramétereit (azaz S11, S21, S12, S22) ismerve meg lehet határozni annak hatását bármely olyan rendszerre, amelybe telepítve van.

Az S-paramétereket ellenőrzött körülmények közötti méréssel határozzuk meg. A hálózati elemzőnek nevezett speciális tesztberendezés segítségével egy jel (a1) kerül az 1. portba úgy, hogy a 2. portot szabályozott impedanciájú (általában 50 ohmos) rendszerben végzik. Az analizátor egyszerre méri és rögzíti az a1, b1 és b2 értékeket (a2 = 0). Ezután a folyamat megfordul, azaz a 2. portba bemeneti jel (a2) segítségével az elemző az a2, b2 és b1 értékeket méri (a1 = 0). Legegyszerűbb formájában a hálózati elemző csak e jelek amplitúdóit méri. Ezt skaláris hálózati elemzőnek hívják, és elegendő az olyan mennyiségek meghatározásához, mint a VSWR, RL és IL. Az áramkör teljes jellemzéséhez azonban fázisra is szükség van, amelyhez vektorhálózat-analizátor használata szükséges. Az S-paramétereket a következő összefüggések határozzák meg:

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

S11 és S22 az áramkör bemeneti és kimeneti portjának reflexiós együtthatói; míg S21 és S12 az áramkör előre és hátra átviteli együtthatói. Az RL a reflexiós együtthatókhoz kapcsolódik

RL 1. port (dB) = -20 log10 | S11 | és RLPort 2 (dB) = -20 log10 | S22 | (E)

Az IL összefüggésekkel függ össze az áramkörök átviteli együtthatóival

IL az 1. porttól a 2. portig (dB) = -20 log10 | S21 és IL-től a 2. porttól az 1. portig (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Ez az ábrázolás kiterjeszthető tetszőleges számú porttal rendelkező mikrohullámú áramkörökre. Az S-paraméterek száma a portok négyzetével növekszik, így a matematika jobban bevonódik, de mátrixalgebra segítségével kezelhető.


5) Mi az impedancia-egyezés?

Az impedancia olyan ellenzék, amelyet az elektromos energia szembesít, amikor eltávolodik a forrásától.  


A terhelés és a forrás impedanciájának szinkronizálása megszünteti a maximális teljesítményátadáshoz vezető hatást. 


Ez az úgynevezett maximális teljesítményátviteli tétel: A maximális teljesítményátviteli tétel kritikus jelentőségű a rádiófrekvenciás átviteli egységekben, különösen az RF antennák felállításakor.



Az impedanciaillesztés kritikus fontosságú az RF-beállítások hatékony működése szempontjából, ahol a feszültséget és az energiát optimálisan szeretné mozgatni. Az RF tervezés során a forrás és a terhelés impedanciáinak összehangolása maximalizálja az RF energia átvitelt. Az antennák akkor kapnak maximális vagy optimális teljesítményátvitelt, ha az impedanciájukat az átviteli forrás kimeneti impedanciájához igazítják.

Az 50Ohm impedancia a legtöbb RF rendszer és alkatrész tervezésének szabványa. A koaxiális kábel, amely alátámasztja a csatlakozást számos RF alkalmazásban, tipikus impedanciája 50 Ohm. Az 1920-as években végzett RF kutatás azt találta, hogy az RF jelek továbbításának optimális impedanciája a feszültségtől és az áramátviteltől függően 30 és 60 Ohm között lenne. A viszonylag szabványosított impedancia lehetővé teszi a kábelezés és az olyan alkatrészek összehangolását, mint a WiFi vagy a Bluetooth antennák, PCB és csillapítók. Számos kulcsantennatípus impedanciája 50 Ohm, beleértve a ZigBee GSM GPS-t és a LoRa-t

Tükröződési együttható - Wikipédia

Reflection Coefficient - Forrás: Wikipedia


Az impedancia eltérése feszültség- és áramvisszaverődéshez vezet, és az RF-beállításokban ez azt jelenti, hogy a jel teljesítménye visszaverődik a forrásáig, az arány az eltérés mértékének megfelelően alakul. Ezt jellemezhetjük a Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) használatával, amely az RF energia forrásának egy terhelésbe, például antennába történő átvitelének hatékonyságát méri.

A forrás- és terhelési impedanciák, például a 75 Ohm-os antenna és az 50 Ohmos koax kábelezés közötti eltérés leküzdhető számos impedancia-illesztő eszközzel, például soros ellenállásokkal, transzformátorokkal, felületre szerelt impedancia-illesztő párnákkal vagy antenna-tunerekkel.

Az elektronikában az impedanciaillesztés magában foglalja egy áramkör vagy elektronikus alkalmazás vagy alkatrész létrehozását vagy megváltoztatását úgy, hogy az elektromos terhelés impedanciája megegyezzen az áram vagy a meghajtó forrás impedanciájával. Az áramkört úgy tervezték vagy alakították át, hogy az impedanciák azonosak legyenek.




Ha átviteli vonalakat tartalmazó rendszereket tekintünk, meg kell értenünk, hogy a források, az átviteli vezetékek / adagolók és a terhelések jellemző impedanciájúak. Az 50Ω nagyon gyakori szabvány a rádiófrekvenciás alkalmazásokban, bár egyes rendszerekben esetenként más impedanciák is láthatók.


Annak érdekében, hogy a maximális teljesítményátvitel a forrásból az átviteli vonalig, vagy az átviteli vezeték a terhelésig legyen az ellenállás, egy másik rendszer bemenete vagy antenna, az impedancia szinteknek meg kell egyezniük.

Más szavakkal, egy 50Ω rendszernél a forrásnak vagy a jelgenerátornak 50Ω forrásimpedanciával kell rendelkeznie, az átviteli vezetéknek 50Ω-nek kell lennie, és így a terhelésnek is.



Problémák merülnek fel, amikor az energiát átviszik a távvezetékbe vagy az adagolóba, és az a teher felé halad. Ha eltérés van, azaz a terhelési impedancia nem egyezik meg az átviteli vonal impedanciájával, akkor nem lehetséges az összes energia átadása.


Mivel az energia nem tűnik el, a terhelésbe nem átvitt energiának valahova kell mennie, és ott visszakerül a távvezeték mentén a forrás felé.



Amikor ez megtörténik, az előremenő és a visszavert hullámok feszültségei és áramai az adagolóban a fázisok szerint összeadják vagy levonják az adagoló különböző pontjain. Ily módon az állandó hullámok fel vannak állítva.


A hatás elérésének módja kötélhosszon bizonyítható. Ha az egyik végét szabadon hagyjuk, és a másikot felfelé mozgatjuk, akkor látható, hogy a hullámmozgás lefelé mozog a kötél mentén. Azonban ha az egyik vég rögzítve van, egy állandó hullámmozgás van beállítva, és láthatók a minimális és maximális rezgés pontjai.


Ha a terhelési ellenállás alacsonyabb, mint az adagoló impedancia feszültsége, és beállítják az áram nagyságait. Itt a teljes áram a terhelési pontnál magasabb, mint a tökéletesen illeszkedő vonalé, míg a feszültség kisebb.



Az áram és a feszültség értékei az adagoló mentén változnak az adagolón. A visszatükrözött teljesítmény kis értékénél a hullámforma szinte szinuszos, de nagyobb értékeknél inkább a teljes hullámú egyenirányítású szinuszhullámhoz hasonlít. Ez a hullámforma az előremenő teljesítmény feszültségéből és áramából, valamint a visszavert teljesítményből származó feszültségből és áramból áll.



A hullámhossz egynegyed távolsága a terheléstől a kombinált feszültségek eléri a maximális értéket, miközben az áram minimális. A terheléstől fél hullámhossz távolságban a feszültség és az áram megegyezik a terhelésnél.

Hasonló helyzet fordul elő, ha a terhelési ellenállás nagyobb, mint a betápláló impedancia, azonban ezúttal a terhelésnél a teljes feszültség meghaladja a tökéletesen illesztett vonal értékét. A feszültség a hullámhossz negyede és a terheléstől egy minimális távolságban eléri a minimumot, és az áram maximális. A terheléstől való fél hullámhossz távolságon belül a feszültség és az áram ugyanakkora, mint a terhelésnél.



Ezután, amikor egy nyitott áramkör van elhelyezve a vonal végén, az adagoló állandó hullámmintája hasonló a rövidzárlathoz, de a feszültség és az áram mintázatai megfordulnak.



HÁT


6) Mi a tükrözött energia?
Amikor egy átvitt hullám olyan határba ütközik, mint például a veszteségmentes távvezeték és a terhelés között (lásd az alábbi 1. ábrát), akkor némi energia átkerül a terhelésre, és néhány tükröződik. A visszaverődési együttható a bejövő és a visszavert hullámokat a következők szerint kapcsolja össze:

Γ = V- / V + (1. egyenlet)

Ahol V- a visszavert hullám, és V + a bejövő hullám. A VSWR a feszültségvisszaverési együttható nagyságával (Γ) függ össze:

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


1. ábra: A távvezeték áramköre, amely szemlélteti az átviteli vezeték és a terhelés közötti impedancia eltérési határt. A tükröződések a Γ által kijelölt határon történnek. A beeső hullám V +, a fényvisszaverő hullám pedig V-.


A VSWR közvetlenül mérhető egy SWR-mérővel. Az RF teszt eszköz, például a vektorhálózati analizátor (VNA) használható a bemeneti port (S11) és a kimeneti port (S22) reflexiós együtthatóinak mérésére. Az S11 és az S22 egyenértékű a Γ értékkel a bemeneti és a kimeneti porton. A matematikai módú VNA-k közvetlenül kiszámolhatják és megjeleníthetik a kapott VSWR értéket.


A visszatérési veszteség a bemeneti és a kimeneti portokon az S11 vagy S22 reflexiós együtthatóból kiszámítható a következők szerint:


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

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


A reflexiós együtthatót az átviteli vonal jellemző impedanciája és a terhelési impedancia alapján számítják ki a következőképpen:


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (5. egyenlet)


Ahol ZL a terhelési impedancia és ZO a távvezeték jellemző impedanciája (1. ábra).


A VSWR ZL-ben és ZO-ban is kifejezhető. Kicserélve az 5 egyenletet az 2 egyenletre, az alábbiakat kapjuk:


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


ZL> ZO esetén | ZL - ZO | = ZL - ZO


Ebből adódóan:


VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (6. egyenlet)
ZL <ZO esetén | ZL - ZO | = ZO - ZL


Ebből adódóan:


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


A fentiekben megjegyeztük, hogy a VSWR az 1-hez viszonyítva formában megadott specifikáció, például 1.5: 1. A VSWR-nek két különleges esete van: ∞: 1 és 1: 1. A végtelenség egyhöz viszonyított aránya akkor fordul elő, ha a terhelés nyitott áramkör. Az 1: 1 hányadosa akkor fordul elő, amikor a terhelés tökéletesen illeszkedik a távvezeték karakterisztikus impedanciájához.


A VSWR az állandó hullám alapján kerül meghatározásra, amely maga a távvezetéknél keletkezik:


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

Ahol VMAX a maximális amplitúdó, a VMIN pedig az állóhullám minimális amplitúdója. Két szuper-előre beállított hullám esetén a maximum a bejövő és a visszavert hullámok közötti építő jellegű interferenciával történik. És így:


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


a maximális konstruktív interferencia érdekében. A minimális amplitúdó dekonstruktív interferencia esetén következik be, vagy:

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


Az 9 és 10 egyenleteket helyettesítve az 8 egyenlettel


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

Helyettesítve az 1 egyenletet az 11 egyenlettel, az alábbiakat kapjuk:


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


A 12. egyenlet a cikk elején megadott 2. egyenlet.


HÁT


4. VSWR kalkulátor: Hogyan lehet kiszámítani a VSWR-t? 


Az egyenletes távvezetékben álló állóhullám feszültségkomponense a visszavert hullámra (Vr amplitúdóval) felvitt előremenő hullámból (Vf amplitúdóval) áll. A tükröződések megszakítások, például egy egyébként egyenletes távvezeték tökéletlensége következtében jelentkeznek, vagy amikor egy távvezetéket a jellegzetes impedanciájuktól eltérő módon szüntetnek meg.


Ha érdekel az antennák teljesítményének meghatározása, akkor a VSWR-t mindig magukon az antennacsatlakozókon kell mérni, nem pedig az adó kimenetén. Az adókábelezés ohmos veszteségei miatt illúzió jön létre a jobb VSWR antenna használatával, de ez csak azért van, mert ezek a veszteségek csillapítják az antennacsatlakozókon bekövetkező hirtelen visszaverődés hatását.

Mivel az antenna általában valamilyen távolságban helyezkedik el az adótól, tápvezetékre van szükség az áram átviteléhez a kettő között. Ha a tápvezetéknek nincs vesztesége, és megegyezik az adó kimeneti impedanciájával és az antenna bemeneti impedanciájával, akkor a maximális teljesítmény az antennára kerül. Ebben az esetben a VSWR értéke 1: 1, a feszültség és az áram a tápláló vezeték teljes hosszában állandó lesz.


1) VSWR számítás

A visszatérő veszteség a beeső hullám és a visszavert hullám teljesítményének aránya dB-ben, amelyet negatív értékként határozunk meg.


Visszatérési veszteség = 10 log (Pr / Pi) = 20 log (Er / Ei)

Például, ha egy terhelés visszatérési vesztesége -10 dB, akkor a beeső teljesítmény 1/10-e tükröződik. Minél nagyobb a visszatérési veszteség, annál kevesebb energia veszik el tulajdonképpen.

Jelentős érdeklődésre tart számot az eltérések vesztesége is. Ez annak a mértéke, hogy az átvitt teljesítmény mennyire csillapodik a visszaverődés miatt. A következő összefüggés adja:


Nem megfelelő veszteség = 10 log (1 -2)


Például az 1. táblázatból a 2: 1 VSWR-rel rendelkező antenna reflexiós együtthatója 0.333, az eltérési veszteség -0.51 dB, a visszatérési veszteség pedig -9.54 dB (az adó teljesítményének 11% -a visszaverődik) )


2) Ingyenes VSWR Caculation Chart


Itt egy egyszerű VSWR számítási diagram. 


Mindig emlékeztessen arra, hogy a VSWR-nek 1.0-nél nagyobb számnak kell lennie


VSWR Tükröződési együttható (Γ) Reflektált teljesítmény (%) Feszültség veszteség
Reflektált teljesítmény (dB)
Visszatérési veszteség
Nem megfelelő veszteség (dB)
1
0.00 0.00 0 -Végtelenség Végtelenség 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 olvasmány: VSWR az antennában



A feszültség álló hullámaránya (VSWR) az antenna és az ahhoz csatlakozó tápvezeték közötti eltérés mértékét jelzi. Ez más néven állóhullám-arány (SWR). A VSWR értéktartománya 1 és ∞ között van. 


A 2 alatti VSWR-értéket a legtöbb antennalkalmazásnak megfelelőnek tekintik. Az antenna leírása szerint „Jó egyezés”. Tehát amikor valaki azt mondja, hogy az antenna rosszul illeszkedik, nagyon gyakran ez azt jelenti, hogy a VSWR értéke meghaladja a 2-t egy érdekes frekvencia szempontjából. 


A visszatérési veszteség az érdeklődés másik specifikációja, és részletesebben az Antennaelmélet szakaszban található. Általában megkövetelt konverzió a visszatérési veszteség és a VSWR között, és néhány értéket a táblázat mutat be, valamint az értékek grafikonja a gyors áttekintés érdekében.


Honnan származnak ezek a számítások? Nos, kezdje a VSWR képletével:



Ha megfordítjuk ezt a képletet, kiszámíthatjuk a reflexiós együtthatót (vagy a visszatérési veszteséget, s11) a VSWR-ből:



Ezt a reflexiós együtthatót valóban a feszültség szempontjából határozzák meg. Nagyon szeretnénk tudni, mennyi erő tükröződik. Ez arányos lesz a feszültség négyzetével (V ^ 2). Ezért a visszavert teljesítmény százalékban a következő lesz:



A visszavert energiát egyszerűen átalakíthatjuk decibellé:



Végül az áram visszaverődik, vagy az antennához jut. Az antennára szállított mennyiséget () -ként írjuk, és egyszerűen (1- ^ 2). Ezt úgy hívják, hogy nem megfelelő. Ez az energiamennyiség, amely elveszik az impedancia eltérése miatt, és ezt meglehetősen könnyen kiszámíthatjuk:



És ennyit kell tudnunk, hogy oda-vissza menjünk a VSWR, az s11 / return loss és a mismatch loss között. Remélem, olyan jó ideje volt, mint nekem.


Konverziós táblázat - dBm - dBW és W (watt)

Ebben a táblázatban bemutatjuk, hogy a teljesítmény értéke dBm, dBW és Watt (W) hogyan felel meg egymásnak.

Teljesítmény (dBm)
Teljesítmény (dBW)
Teljesítmény ((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
ahol:
dBm = decibel-milliwatt
dBW = decibel-watt
MW = megawatt
KW = kilowatt
W = watt
mW = milliwatt
μW = mikrovatt
nW = nanowatt
pW = pikowatt


HÁT


3) VSWR képlet

Ez a program egy kisalkalmazás a feszültség állandó hullámarányának (VSWR) kiszámításához.

Az antenna és az adórendszer beállításakor fontos elkerülni az impedancia eltérését a rendszer bármely részén. Bármely eltérés azt jelenti, hogy a kimeneti hullám bizonyos része visszatükröződik az adó felé, és a rendszer nem lesz hatékony. Eltérések fordulhatnak elő a különböző készülékek, például adó, kábel és antenna közötti interfészeknél. Az antennák impedanciája jellemzően 50 ohm (ha az antenna megfelelő méretű). Amikor visszatükröződik, álló hullámok keletkeznek a kábelben.


VSWR képlet és reflexiós együttható:

1. egyenlet
A l reflexiós együttható a következő
2. egyenlet
A VSWR vagy a feszültség állóhullám aránya
Képlet
Képlet

Gamma
ZL = a terhelés értéke ohmban (általában egy antenna)
Zo = az átviteli vonal jellemző impedanciája ohmban
Sigma

Mivel a ρ értéke 0-tól 1-ig terjed, a VSWR kiszámított értéke 1-től végtelenig változik.

Számított értékek
-1 ≦ Γ ≦ 1 között.
Számított értékek
1 vagy 1: 1 arány.
Amikor az érték „-1”.
A 100% -os visszatükrözés azt jelenti, hogy nincs áram átadva a terhelésnek. A visszaverődő hullám 180 fokos fázistól eltérő (fordított) a beeső hullámmal.
Nyitott áramkörrel

Ez egy nyitott áramkör, nincs csatlakoztatva antenna. Ez azt jelenti, hogy a ZL végtelen és a Zo kifejezések eltűnnek az 1. egyenletből, így Γ = 1 (100% -os visszaverődés) és ρ = 1 marad.


Nincs áram átadva, és a VSWR végtelen lesz.
Amikor az érték „1”.
A 100% -os visszatükrözés azt jelenti, hogy nincs áram átadva a terhelésnek. A visszavert hullám fázisban van a beeső hullámmal.
Rövidzárlat

Képzelje el, hogy a kábel végén rövidzárlat van. Ez azt jelenti, hogy ZL 0, és az Eq.1 kiszámítja Γ = -1 és ρ = 1.


Nincs áram átadva, és a VSWR végtelen.
Amikor az érték „0”.
Azt jelenti, hogy nem fordul elő reflexió, és minden erő átkerül a terhelésbe. (IDEÁL)
Megfelelő antennával.
Ha egy megfelelően illesztett antennát csatlakoztatunk, akkor az összes energia átkerül az antennára és átalakul sugárzásra. A ZL értéke 50 ohm, és az Eq.1 az Γ értékét nullára számítja. Így a VSWR pontosan 1 lesz.
N / A N / A Helytelenül illesztett antennával.
Ha helytelenül illesztett antennát csatlakoztatnak, az impedancia nem lesz több, mint 50 ohm, és impedancia-eltérés fordul elő, és az energia egy része visszatükröződik. A visszavert energiamennyiség az eltérés szintjétől függ, így a VSWR 1-nél nagyobb érték lesz.

Helytelen jellemző impedanciájú kábel használata esetén


Az antenna és az adó összekapcsolásához használt kábelnek / távvezetéknek a Zo jellemző impedanciájának kell lennie. 


A koaxiális kábelek jellemzően 50 ohm (75 ohm a televízió és a műhold esetében), és értékeik magukra a kábelekre lesznek nyomtatva. 


A visszavert energia mennyisége az eltérés szintjétől függ, így a VSWR értéke 1 felett lesz.


Review:

Mit jelentenek az álló hullámok? A távvezeték végéhez egy teher van csatlakoztatva, és a jel végigfolyik rajta, és belép a terhelésbe. Ha a terhelés impedanciája nem egyezik meg a távvezeték impedanciájával, akkor a haladó hullám egy része visszaverődik a forrás felé.


Amikor visszatükröződik, ezek visszahaladnak az átviteli vonalon és egyesülnek a beeső hullámokkal, hogy álló hullámokat képezzenek. Fontos megjegyezni, hogy a kapott hullám stacionáriusnak tűnik, nem terjed úgy, mint egy normál hullám, és nem továbbítja az energiát a terhelés felé. A hullám maximális és minimális amplitúdójú területeket hívnak anti-csomópontoknak és csomópontoknak.


Az antenna csatlakoztatásakor, ha 1.5 VSWR jön létre, az energiahatékonyság 96%. Ha 3.0 VSWR készül, akkor az energiahatékonyság 75%. Valójában nem ajánlott 3 VSWR-t meghaladni.


HÁT


5. Hogyan mérjük az állóhullám arányt - Wikipédia magyarázat
Számos különféle módszer használható az állóhullám arányának mérésére. A leg intuitívabb módszer egy réselt vonalat használ, amely a távvezeték egy szakasza egy nyitott résszel, amely lehetővé teszi a szonda számára a tényleges feszültség detektálását a vonal különböző pontjain. 


Így a maximális és minimális értékek közvetlenül összehasonlíthatók. Ezt a módszert VHF-en és magasabb frekvenciákon alkalmazzák. Alacsonyabb frekvenciákon az ilyen vonalak gyakorlatilag hosszúak. Irányított kapcsolók használhatók HF-on mikrohullámú frekvenciákon keresztül. 


Egyesek negyedhullámúak vagy annál hosszabbak, ami a magasabb frekvenciákra korlátozza használatukat. Más típusú irányított csatolók az áramot és a feszültséget az átviteli út egyetlen pontján mintázzák és matematikailag úgy kombinálják, hogy az egy irányban áramló teljesítményt ábrázolják.


Az amatőr üzemben használt SWR / teljesítménymérő általános típusa tartalmazhat kétirányú csatlakozót. Más típusok egyetlen csatolót használnak, amelyet 180 fokkal el lehet forgatni a két irányban áramló teljesítmény mintavételéhez. Az ilyen típusú egyirányú csatolók számos frekvenciatartományra és teljesítményszintre, valamint az alkalmazott analóg mérő megfelelő csatolási értékeivel állnak rendelkezésre.


Irányított wattmérő, forgatható irányú kapcsoló elem segítségével


Az iránycsatolók által mért előre és visszavert teljesítmény felhasználható az SWR kiszámításához. A számítások elvégezhetők matematikailag analóg vagy digitális formában, vagy a mérőbe beépített grafikus módszerek alkalmazásával kiegészítő skálaként, vagy az ugyanazon a mérőn lévő két tű közötti kereszteződésből kiolvasva.


A fenti mérőeszközök "egy vonalban" használhatók, vagyis az adó teljes teljesítménye áthaladhat a mérőeszközön, lehetővé téve az SWR folyamatos ellenőrzését. Más műszerek, például hálózati analizátorok, kis teljesítményű iránycsatlakozók és antennahidak alacsony energiát használnak a méréshez, és azokat az adó helyére kell csatlakoztatni. A híd áramkörökkel közvetlenül mérhető a terhelés impedanciájának valós és képzeletbeli része, és felhasználhatók ezek az értékek az SWR levezetésére. Ezek a módszerek több információt nyújthatnak, mint pusztán az SWR vagy az előre és visszavert teljesítmény. [11] Az önálló antennanalizátorok különféle mérési módszereket alkalmaznak, és képesek megjeleníteni az SWR-t és a frekvencia alapján ábrázolt egyéb paramétereket. Irányított kapcsolók és híd kombinációjával olyan soros műszert lehet készíteni, amely komplex impedanciában vagy SWR-ben olvasható. [12] Különálló antennaelemzők is rendelkezésre állnak, amelyek több paramétert mérnek.


HÁT



6. Gyakran kérdezzen

1) Mi okozza a magas VSWR értéket?

Ha a VSWR túl magas, akkor potenciálisan túl sok energia visszavezethető egy erősítőbe, ami károsíthatja a belső áramkört. Ideális rendszerben 1: 1 VSWR lenne. A magas VSWR besorolás oka lehet nem megfelelő terhelés vagy valami ismeretlen dolog, például sérült távvezeték.


2) Hogyan csökkentheti a VSWR-t?

Bármely eszköz bemenetéből vagy kimenetéből származó visszavert jel csökkentésének egyik technikája az, hogy egy csillapítót kell elhelyezni az eszköz előtt vagy után. A csillapító a visszavert jelet kétszerese csökkenti a csillapítás értékének, míg az átvitt jel megkapja a névleges csillapítási értéket. (Tippek: Annak hangsúlyozásához, hogy a VSWR és az RL milyen fontos a hálózat számára, fontolja meg a teljesítmény csökkenését a VSWR-től 1.3: 1-től 1.5: 1-ig - ez a Return Loss 16 és 13 dB közötti változása).


3) Az S11 visszatérési veszteség?

A gyakorlatban az antennák tekintetében a leggyakrabban idézett paraméter az S11. Az S11 azt jelzi, hogy mekkora teljesítmény tükröződik az antennáról, és ezért visszaverődési együtthatónak nevezik (néha gammának vagy visszatérési veszteségnek írják). ... Ezt az elfogadott teljesítményt sugárzik, vagy veszteségként elnyeli az antenna.


4) Miért mérik a VSWR-t?

A VSWR (Voltage Standing Wave Ratio) annak mérése, hogy a rádiófrekvenciás energia hatékonyan továbbítódik-e az áramforrásból egy távvezetéken keresztül egy terhelésbe (például egy erősítőből egy távvezetéken keresztül egy antennáig). . Ideális rendszerben az energia 100% -át továbbítják.


5) Hogyan javítható a magas VSWR?

Ha az antennája alacsonyan van felszerelve a járműre, például a lökhárítóra vagy a kisteherautó fülkéje mögé, a jel visszapattanhat az antennához, ami magas SWR-t okozhat. Ennek enyhítése érdekében tartsa az antenna legalább 12 hüvelykjét a tetővonal felett, és helyezze az antennát a lehető legmagasabban a járműre.


6) Mi a jó VSWR olvasmány?
A lehető legjobb olvasási érték 1.01: 1 (46dB visszatérési veszteség), de általában 1.5: 1 alatti érték elfogadható. A tökéletes világon kívül az esetek többségében 1.2: 1 (20.8 dB visszatérési veszteség) látható. A pontos leolvasás érdekében a legjobb, ha a mérőt az antenna aljára csatlakoztatja.


7) Az 1.5 SWR jó?
Igen, ez az! Az ideális tartomány az SWR 1.0-1.5. Fejleszteni lehet, ha a tartomány 1.5–1.9 SWR, de az SWR ebben a tartományban továbbra is megfelelő teljesítményt nyújt. Esetenként a telepítések vagy a járműváltozók miatt lehetetlen ennél alacsonyabb SWR-t elérni.


8) Hogyan ellenőrizhetem SWR-t mérő nélkül?
A CB-rádió SWR-mérő nélküli hangolása:
1) Keressen egy korlátozott interferenciájú területet.
2) Ellenőrizze, hogy van-e további rádiója.
3) Hangolja mindkét rádiót ugyanarra a csatornára.
4) Beszéljen az egyik rádióba, és hallgassa át a másikat.
5) Távolítson el egy rádiót, és vegye figyelembe, ha a hang tiszta.
6) Szükség szerint állítsa be az antennát.


9) Minden CB antennát hangolni kell?
Annak ellenére, hogy a CB-rendszer működtetéséhez nem szükséges antennahangolás, számos fontos oka van annak, hogy mindig hangolnia kell egy antennát: Jobb teljesítmény - A megfelelően hangolt antenna MINDIG hatékonyabban fog működni, mint a hangolatlan antenna.


10) Miért megy fel az SWR-m, amikor beszélek??

A magas SWR-leolvasások egyik leggyakoribb oka az, hogy helytelenül csatlakoztatja az SWR-mérőt a rádióhoz és az antennához. Helytelen csatlakoztatás esetén a leolvasások rendkívül magasak lesznek, még akkor is, ha minden tökéletesen van felszerelve. Kérjük, olvassa el ezt a cikket arról, hogy az SWR mérő megfelelően van-e felszerelve.


7. A legjobb ingyenes online VSWR kalkulátor 2021-ben

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




HÁT


A megosztás gondoskodó!


Hagyjon üzenetet 

Név *
E-mail cím *
Telefon
Cím
Kód Lásd az ellenőrző kódot? Kattintson frissíteni!
Üzenet
 

Üzenetlista

Hozzászólások Loading ...
Kezdőlap| Rólunk| Termékek| Hírek| Letöltések | Támogatás| Visszacsatolás| Kapcsolat| szolgáltatás
FMUSER FM / TV Broadcast egyablakos szállító
  Kapcsolat