Shto e preferuar Set Homepage
pozita:Ballina >> Lajme

Produkte Category

Produkte Tags

FMUSER Faqe

Çfarë është VSWR dhe si të matet VSWR?

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


"VSWR në teorinë e antenës qëndron për raportin e valës në këmbë të tensionit, i njohur gjithashtu si raporti i valës në këmbë (SWR). VSWR është një matje e nivelit të valës në këmbë në një linjë ushqyese. Inxhinierët RF e dinë se një çështje shumë e rëndësishme kur studioni linjat e furnizimit / transmetimit është vala në këmbë, vala në këmbë përfaqëson fuqinë që ngarkesa nuk e pranon dhe reflekton përsëri përgjatë vijës së transmetimit ose furnizuesit, ndërsa raporti i valës në këmbë është një funksion i koeficientit të reflektimit, i cili përshkruan fuqinë e reflektuar nga antena. --- - FMUSER "


NJOFTIM: Edhe pse valët në këmbë dhe VSWR janë shumë të rëndësishme, shpesh teoria dhe llogaritjet e VSWR mund të maskojnë një pamje të asaj që po ndodh në të vërtetë. Për fat të mirë, është e mundur të fitohet një pamje e mirë e temës, pa përfshirë shumë thellë në teorinë VSWR.



Sharing është kujdesur!


Përmbajtja

1. Çfarë është VSWR (Raporti i Valëve të Qëndrueshme të Tensionit)?

2. Çfarë është SWR (Bazat e Valës së Qëndruar)?

3. Treguesit e rëndësishëm të parametrave të SWR

4. Llogaritësi i VSWR: Si të llogarisim VSWR?

5. Si të matni raportin e valës në këmbë

6. Bëni shpesh pyetje

7. Top 10 më të mirët falas në internet Llogaritësi VSWR



1. Çfarë është VSWR (Raporti i Valëve të Qëndrueshme të Tensionit)


1) Përkufizimi i VSWR (Raporti i Valës së Qëndrueshme të Tensionit)

Raporti i valës në këmbë të tensionit (VSWR) përcaktohet si raporti midis valëve të tensionit të transmetuar dhe të reflektuar në këmbë në a radio frekuencave (RF) sistemi elektrik i transmetimit. Ndonjëherë VSWR shqiptohet gjithashtu si "viswar". VSWR është një masë se sa me efikasitet transmetohet energjia RF nga burimi i energjisë, përmes një linje transmetimi dhe në ngarkesë. Një shembull i zakonshëm është a përforcues pushtet lidhur me një antenë përmes një Linja e transmetimit. VSWR përdoret si një masë e efikasitetit për gjithçka që transmeton RF përfshin linjat e transmetimit, kabllot elektrike, madje edhe sinjalin në ajër. 


Mospërputhjet e impedancës rezultojnë në valë në këmbë përgjatë vijës së transmetimit, dhe SWR përcaktohet si raporti i amplitudës së valës së pjesshme në këmbë në një antinoda (maksimumi) në amplituda në një nyje (minimumi) përgjatë vijës.



Përkufizimi i VSWR ofron bazën për të gjitha llogaritjet dhe formulat.

Raporti i valës në këmbë të tensionit, VSWR është përcaktuar si raporti i tensionit maksimal ndaj minimumit në një linjë më pak humbje.


Raporti që rezulton zakonisht shprehet si raport, p.sh. 2: 1, 5: 1, etj. Një ndeshje perfekte është 1: 1 dhe një mospërputhje e plotë, d.m.th një qark i shkurtër ose i hapur është ∞: 1.


Në praktikë ka një humbje në çdo furnizues ose linjë transmetimi. Për të matur VSWR, fuqia përpara dhe e kundërt zbulohet në atë pikë të sistemit dhe kjo shndërrohet në një shifër për VSWR. 


Në këtë mënyrë, VSWR matet në një pikë të veçantë dhe maksimat e tensionit dhe minimumet nuk kanë nevojë të përcaktohen përgjatë gjatësisë së linjës.


Lexoni gjithashtu: Çfarë është dallimi në mes AM dhe FM?


Le të shohim një video të shpejtë në lidhje me VSWR! (Burimi: RF elements sro)





2) Funksionet kryesore të VSWR

Në zbatim, kjo figurë përshkruan se sa mirë përputhet antena me radion ose linjën e transmetimit me të cilën është e lidhur. Në një linjë të lidhur, një mospërputhje e rezistencës mund të shkaktojë reflektim, i cili është tamam si tingëllon - një valë që kërcen prapa dhe shkon në drejtimin e gabuar. Rezultati i valëve të kundërta është një valë në këmbë. Kjo zvogëlon fuqinë që merr antena dhe mund të përdorë për të transmetuar. Mund edhe të digjet a transmetues


VSWR përdoren gjerësisht në një larmi aplikimesh, të tilla si VSWR në antenë, VSWR në telekomit, VSWR në mikrovalë, VSWR në RF, etj. Këtu janë disa nga aplikacionet kryesore me shpjegim:


Zbatimet e VSWR Funksionet kryesore të VSWR 
Transmetimi i antenës
Raporti i Valës së Qëndruar të Tensionit (VSWR) është një tregues i sasisë së mospërputhjes midis një antenë dhe linja e furnizimit që lidhet me të. Ky është i njohur edhe si Raporti i Valës së Qëndruar (SWR). Diapazoni i vlerave për VSWR është nga 1 në. Një vlerë VSWR nën 2 konsiderohet e përshtatshme për shumicën e aplikacioneve të antenës. Antena mund të përshkruhet se ka një "Ndeshje të mirë". Pra, kur dikush thotë që antena përputhet dobët, shumë shpesh kjo do të thotë që vlera e VSWR tejkalon 2 për një frekuencë interesi.
telekomunikacion Në telekomunikacion, raporti i valës në këmbë (SWR) është raporti i amplitudës së një vale të pjesshme në këmbë në një antinod (maksimumi) me amplituda në një nyje ngjitur (minimumi) në një linjë transmetimi elektrike. 
Mikroval
Masat e zakonshme të performancës të shoqëruara me linjat dhe qarqet e transmetimit me mikrovalë janë VSWR, koeficienti i reflektimit dhe kthehen humbjen, si dhe koeficienti i transmetimit dhe humbja e futjes. Të gjitha këto mund të shprehen duke përdorur parametra shpërndarës, më shpesh referuar një parametri S.
RF Raporti i valës në këmbë të tensionit (VSWR) përcaktohet si raporti midis valëve të tensionit të transmetuar dhe të reflektuar në këmbë në një transmetim elektrik të frekuencës së radios (RF) sistem. Shtë një masë se sa me efektshmëri transmetohet energjia RF nga burimi i energjisë, përmes një linje transmetimi dhe në ngarkesë

Lexoni gjithashtu:Si të Matni SWR në Radio AM nga Vetë juaji?

Këtu është një listë themelore e thjeshtë e njohurive RF e siguruar nga tekniku i FMUSER Jimmy, ju mund ta kuptoni plotësisht VSWR përmes këtyre përmbajtjeve: 


Si të shprehni VSWR duke përdorur tension?
Sipas përkufizimit, VSWR është raporti i tensionit më të lartë (amplituda maksimale e valës në këmbë) me tensionin më të ulët (amplituda minimale e valës në këmbë) kudo ndërmjet burimit dhe ngarkesës.

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

V (max) = amplituda maksimale e valës në këmbë
V (min) = amplituda minimale e valës në këmbë


Si të shprehni VSWR duke përdorur një rezistencë të plotë?
Sipas përkufizimit, VSWR është raporti i rezistencës së rezistencës së ngarkesës dhe rezistencës së burimit.

VSWR = ZL / Zo

ZL = rezistenca e plotë e ngarkesës
Zo = rezistenca e plotë e burimit

Cila është vlera ideale e një VSWR?
Vlera e një VSWR ideal është 1: 1 ose shprehet shkurtimisht si 1. Në këtë rast fuqia e reflektuar nga ngarkesa në burim është zero.

Si të shprehni një VSWR duke përdorur reflektimin dhe fuqinë përpara?
Sipas përkufizimit VSWR është e barabartë me

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

ku:

Pr = fuqia e pasqyruar
Pf = Fuqia përpara


Lexoni gjithashtu: Si të bëni vetë antenën tuaj në radion FM Bas Bazat dhe udhëzimet për antenën FM

3) Pse duhet të kujdesem për VSWR? 

Vlera e VSWR paraqet fuqinë e reflektuar nga ngarkesa në burim. Shpesh përdoret për të përshkruar se sa energji humbet nga burimi (zakonisht një Përforcues i Frekuencës së Lartë) përmes një linje transmetimi (zakonisht një kabllo koaksiale) në ngarkesë (zakonisht një antenë).

Kjo është një situatë e keqe: Transmetuesi juaj digjet për shkak të energjisë së lartë.

Këtu është arsyeja kryesore:

E gjithë energjia reflektohet (për shembull, nga një qark i hapur ose i shkurtër) në fund të linjës, atëherë asnjë nuk absorbohet, duke prodhuar një "valë në këmbë" të përsosur në linjë. Kjo është një situatë e keqe, e padëshiruar. Në fakt, kur fuqia e menduar për tu rrezatuar kthehet në transmetues me forcë të plotë, ajo zakonisht do të djegë elektronikën atje.

Hardshtë e vështirë të kuptohet? Këtu është një shembull që mund t'ju ndihmojë:

Një valë oqeanesh që udhëton drejt bregut mbart energji drejt plazhit. Nëse shkon deri në një plazh me pjerrësi të butë, e gjithë energjia përthithet dhe nuk ka valë që udhëtojnë prapa detit. Nëse në vend të një plazhi të pjerrët është i pranishëm një mur detar vertikal, atëherë valëza hyrëse reflektohet plotësisht, në mënyrë që asnjë energji të mos absorbohet në mur. 




Ndërhyrja midis valëve hyrëse dhe dalëse në këtë rast prodhon një "valë në këmbë" që nuk duket sikur po udhëton fare; majat qëndrojnë në të njëjtat pozicione hapësinore dhe thjesht shkojnë lart e poshtë.

I njëjti fenomen ndodh në një linjë transmetimi radioje ose radari. Në këtë rast, ne duam që valët në vijë (si voltazhi ashtu edhe rryma) të kalojnë në një drejtim dhe të depozitojnë energjinë e tyre në ngarkesën e dëshiruar, e cila në këtë rast mund të jetë një antenë ku do të rrezatohet. 


Nëse e gjithë energjia reflektohet (për shembull, nga një qark i hapur ose i shkurtër) në fund të linjës, atëherë askush nuk absorbohet, duke prodhuar një "valë në këmbë" të përsosur në linjë. 


Nuk duhet një qark i hapur ose i shkurtër për të shkaktuar një valë të reflektuar. Gjithë sa duhet është një mospërputhje e rezistencës midis linjës dhe ngarkesës. Nëse vala e reflektuar nuk është aq e fortë sa vala përpara, atëherë do të vërehet një model i "valës në këmbë", por nullët nuk do të jenë aq të thellë dhe as majat aq të larta sa për një reflektim të përsosur (ose mospërputhje të plotë).


Lexoni gjithashtu: Pse na duhet raporti i valës në këmbë (SWR)?


BACK


2. Çfarë është SWR (Standing Wave Ratio)?


1) Përkufizimi i Raportit të Valës së Qëndruar (SWR)

Sipas Wikipedia, raporti i valës në këmbë (SWR) përcaktohet si:


"Një masë e përputhjes së rezistencës së ngarkesave me rezistencën karakteristike të një linje transmetimi ose udhëzues valësh në radio inxhinierinë dhe telekomunikacionin. SWR është, pra, raporti midis valëve të transmetuara dhe të pasqyruara ose raporti midis amplitudës së një vale në këmbë në maksimumin e tij, ndaj amplitudës në minimum, SWR zakonisht përcaktohet si një raport tensioni i quajtur VSWR ”.


Një SWR i lartë tregon efikasitet të dobët të linjës së transmetimit dhe energji të reflektuar, e cila mund të dëmtojë transmetuesin dhe të ulë efikasitetin e transmetuesit. Meqenëse SWR zakonisht i referohet raportit të tensionit, zakonisht njihet si raporti i valës në këmbë të tensionit (VSWR).


2) Si VSWR Ndikon në Performancën e një Sistemi Transmetues? 

Ekzistojnë disa mënyra në të cilat VSWR ndikon në performancën e një sistemi transmetues, ose të ndonjë sistemi që mund të përdorë RF dhe impedancat e krahasuara.

Megjithëse termi VSWR është përdorur normalisht, voltazhi dhe vala aktuale në këmbë mund të shkaktojnë çështje. Disa nga ndikimet janë të detajuara më poshtë:

A. Përforcuesit e energjisë së transmetuesit mund të dëmtohen:

Nivelet e rritura të tensionit dhe rrymes që shihen në ushqyes si rezultat i valëve në këmbë, mund të dëmtojnë transistorët dalës të transmetuesit. Pajisjet gjysmëpërçuese janë shumë të besueshme nëse operohen brenda kufijve të tyre të specifikuar, por voltazhi dhe valët e tanishme në këmbë në ushqyes mund të shkaktojnë dëme katastrofike nëse ato shkaktojnë që devijimi të funksionojë jashtë kufijve të tyre.

B. Mbrojtja e PA zvogëlon fuqinë e daljes:  

Në funksion të rrezikut shumë real të niveleve të larta SWR që shkaktojnë dëme në përforcuesin e energjisë, shumë transmetues përfshijnë qark mbrojtës i cili zvogëlon daljen nga transmetuesi ndërsa SWR ngrihet. Kjo do të thotë që një ndeshje e dobët midis ushqyesit dhe antenës do të rezultojë në një SWR të lartë që bën që prodhimi të zvogëlohet dhe kështu një humbje e konsiderueshme në fuqinë e transmetuar.

C. Tensioni i lartë dhe nivelet aktuale mund të dëmtojnë furnizuesin:   

Shtë e mundur që tensioni i lartë dhe nivelet e tanishme të shkaktuara nga raporti i valës së lartë në këmbë mund të shkaktojnë dëme në një ushqyes. Edhe pse në shumicën e rasteve furnizuesit do të operohen mirë brenda kufijve të tyre dhe dyfishimi i tensionit dhe rrymes duhet të jetë në gjendje të akomodohen, ekzistojnë disa rrethana kur mund të shkaktohet dëme. Maksimumi aktual mund të shkaktojë ngrohje të tepruar lokale e cila mund të shtrembërojë ose shkrihet plastikën e përdorur, dhe voltazhet e larta dihet se shkaktojnë hark në disa rrethana.

D. Vonesat e Shkaktuara nga Reflektimet mund të Shkaktojnë Shtrembërim:   

Kur një sinjal reflektohet nga mospërputhja, ajo reflektohet përsëri drejt burimit, dhe pastaj mund të reflektohet përsëri drejt antenës. Një vonesë futet e barabartë me dy herë kohën e transmetimit të sinjalit përgjatë ushqyesit. Nëse të dhënat po transmetohen, kjo mund të shkaktojë ndërhyrje ndër-simbolike, dhe në një shembull tjetër, ku transmetohej televizioni analog, u pa një imazh “fantazmë”.


Shtë interesante që humbja e nivelit të sinjalit të shkaktuar nga një VSWR e dobët nuk është pothuajse aq e madhe sa mund ta imagjinojnë disa. Do sinjal i reflektuar nga ngarkesa, reflektohet përsëri në transmetuesin dhe pasi përputhet në transmetues mund të lejojë që sinjali të pasqyrohet përsëri në antenë, humbjet e bëra janë në thelb ato të futura nga ushqyesi. 


Ekzistojnë edhe bit të tjerë të rëndësishëm për tu matur në efikasitetin e antenës: koeficienti i reflektimit, humbja e mospërputhjes dhe humbja e kthimit për të përmendur disa. VSWR nuk është teoria përfundimtare e të gjitha antenave, por është e rëndësishme.


Lexoni gjithashtu: Çfarë është Filtri i Ulët dhe si ta ndërtojmë një Filtër të Ulët?

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Termat VSWR dhe SWR shpesh shihen në literaturë në lidhje me valët në këmbë në sistemet RF, dhe shumë pyesin për ndryshimin.


● VSWR (Raporti i Valës së Qëndrueshme të Tensionit):

Raporti i valës në këmbë VSWR ose i tensionit vlen posaçërisht për valët në këmbë të tensionit që janë vendosur në një furnizues ose linjë transmetimi. Meqenëse është më e lehtë të zbulohen valët në këmbë të tensionit, dhe në shumë raste voltazhet janë më të rëndësishme për sa i përket prishjes së pajisjes, shpesh përdoret termi VSWR, veçanërisht brenda zonave të projektimit RF.


R SWR (raporti i valës në këmbë):

SWR qëndron për raportin e valës në këmbë. Ju mund ta shihni atë si shprehje matematikore të jo-uniformitetit të një fushe elektromagnetike (fushë EM) në një linjë transmetimi të tillë si kabllo koaksiale. Zakonisht, SWR përcaktohet si raporti i tensionit maksimal të radio-frekuencës (RF) ndaj tensionit minimal RF përgjatë vijës. Raporti i valës në këmbë (SWR) ka tre karakteristika:


SWR ka këto karakteristika:

● Ajo përshkruan tensionin dhe valët e rrymës në këmbë që shfaqen në vijë. 

● Ajo është një përshkrim i përgjithshëm për valët e rrymës dhe tensionit. 

● Ajo përdoret shpesh në bashkëpunim me njehsorët e përdorur për të zbuluar raportin e valës në këmbë. 

NJOFTIM: Si rryma ashtu edhe voltazhi rriten dhe bien me të njëjtën përpjesëtim për një mospërputhje të caktuar.


Një SWR i lartë tregon efikasitet të dobët të linjës së transmetimit dhe energji të reflektuar, e cila mund të dëmtojë transmetuesin dhe të ulë efikasitetin e transmetuesit. Meqenëse SWR zakonisht i referohet raportit të tensionit, zakonisht njihet si raporti i valës në këmbë të tensionit (VSWR).


W PSWR (Raporti i Valëve në Qëndrim të Fuqisë):

Termi raport i valës në këmbë të fuqisë, i cili gjithashtu shihet disa herë, përcaktohet thjesht si katrori i VSWR. Sidoqoftë kjo është një gabim i plotë pasi fuqia përpara dhe e pasqyruar janë konstante (duke supozuar se nuk ka humbje të furnizuesit) dhe fuqia nuk ngrihet dhe bie në të njëjtën mënyrë si tensioni dhe forma e valës aktuale e cila është përmbledhja e elementeve përpara dhe atyre të reflektuar.


W ISWR (Raporti aktual i valëve në këmbë):

SWR mund të përkufizohet gjithashtu si raporti i rrymës maksimale RF në rrymën minimale RF në linjë (raporti i valës në këmbë ose ISWR). Për qëllimet më praktike, ISWR është e njëjtë me VSWR.


Nga kuptimi i disa njerëzve për SWR dhe VSWR në formën e tyre themelore është se një 1: 1 i përsosur. SWR do të thotë që e gjithë fuqia që po vendosni në linjë po shtyhet nga antena. Nëse SWR nuk është 1: 1, atëherë ju po jepni më shumë energji sesa ajo që nevojitet dhe një pjesë e kësaj energjie pasqyrohet përsëri në vijë drejt transmetuesit tuaj dhe më pas shkakton një përplasje e cila do të bënte që sinjali juaj të mos ishte aq i pastër dhe qartë.


Por, cili është ndryshimi midis VSWR dhe SWR? SWR (raporti i valës në këmbë) është një koncept, pra raporti i valës në këmbë. VSWR është në të vërtetë mënyra sesi ju bëni matjen, duke matur tensionet për të përcaktuar SWR. Ju gjithashtu mund të matni SWR duke matur rrymat ose edhe fuqinë (ISWR dhe PSWR). Por për shumicën e qëllimeve dhe qëllimeve, kur dikush thotë SWR ata nënkuptojnë VSWR, në bisedat e zakonshme ato janë të këmbyeshme.


Ju duket se e kuptoni idenë që ka të bëjë me raportin midis asaj se sa energji po shkon përpara në antenë, krahasuar me atë se sa po reflektohet prapa dhe se (në shumicën e rasteve) fuqia po shtyhet në antenë. Sidoqoftë, thëniet "ju po jepni më shumë energji se sa nevojitet" dhe "më pas shkakton një përplasje e cila do të bënte që sinjali juaj të mos ishte aq i pastër" janë të pasakta


VSWR vs Fuqia e Reflektuar


Në rastet e SWR më të larta, një pjesë e madhe ose shumë e energjisë thjesht reflektohet përsëri në transmetues. Nuk ka asnjë lidhje me një sinjal të pastër dhe gjithçka ka të bëjë me mbrojtjen e transmetuesit tuaj nga djegia dhe SWR është pa marrë parasysh sasinë e energjisë që ju po pomponi. Thjesht do të thotë që në frekuencë, sistemi i antenës nuk është aq efikas sa një radiator. Sigurisht, nëse jeni duke u përpjekur të transmetoni në një frekuencë do të preferonit që antena juaj të ketë SWR sa më të ulët (Zakonisht asgjë më pak se 2: 1 nuk është aq e keqe në brezat e poshtëm dhe 1.5: 1 është e mirë në brezat më të lartë) , por shumë antena me shumë banda mund të jenë në 10: 1 në disa grupe dhe mund të zbuloni se jeni në gjendje të funksiononi në mënyrë të pranueshme.


Lexoni gjithashtu: Si për të eleminuar zhurmat mbi AM dhe FM Marresit


4) VSWR dhe Efikasiteti i Sistemit
Në një sistem ideal, 100% e energjisë transmetohet nga fazat e energjisë në ngarkesë. Kjo kërkon një përputhje të saktë midis rezistencës së plotë të burimit (rezistenca e plotë karakteristike e linjës së transmetimit dhe të gjithë lidhësve të saj), dhe rezistencës së ngarkesës. Tensioni AC i sinjalit do të jetë i njëjtë nga skaji në fund pasi kalon përmes pa ndërhyrje.


VSWR vs% Fuqia e Reflektuar


Në një sistem real, pengesat e papërshtatshme bëjnë që një pjesë e fuqisë të reflektohet përsëri drejt burimit (si një jehonë). Këto reflektime shkaktojnë ndërhyrje konstruktive dhe shkatërruese, duke çuar në maja dhe lugina në tension, që ndryshojnë me kohën dhe distancën përgjatë vijës së transmetimit. VSWR përcakton sasinë e këtyre ndryshimeve të tensionit, prandaj një përkufizim tjetër i përdorur zakonisht për Raportin e Valës së Qëndruar të Tensionit është se është raporti i tensionit më të lartë ndaj tensionit më të ulët, në çdo pikë të linjës së transmetimit.


Për një sistem ideal, voltazhi nuk ndryshon. Prandaj, VSWR-ja e tij është 1.0 (ose më shumë shprehet zakonisht si raport i 1: 1). Kur ndodhin reflektime, tensionet ndryshojnë dhe VSWR është më e lartë, për shembull 1.2 (ose 1.2: 1). Rritja e VSWR ndërlidhet me efikasitetin e zvogëluar të linjës së transmetimit (dhe për këtë arsye transmetuesit të përgjithshëm).


Efikasiteti i linjave të transmetimit rritet me:
1. Rritja e tensionit dhe faktorit të energjisë
2. Rritja e tensionit dhe zvogëlimi i faktorit të fuqisë
3. Ulja e tensionit dhe faktorit të energjisë
4. Ulja e tensionit dhe rritja e faktorit të fuqisë

Ekzistojnë katër madhësi që përshkruajnë efektivitetin e transferimit të energjisë nga një linjë në një ngarkesë ose antenë: VSWR, koeficienti i reflektimit, humbja e mospërputhjes dhe humbja e kthimit. 


Tani për tani, për të marrë një ndjenjë për kuptimin e tyre, ne i tregojmë ata grafikisht në figurën tjetër. Tre kushte: 


● Linjat e lidhura me një ngarkesë të përputhur;
● Linjat e lidhura me një antenë të shkurtër monopole që nuk përputhet (rezistenca e hyrjes së antenës është 20 - j80 ohm, krahasuar me rezistencën e linjës së transmetimit prej 50 ohm);
● Linja është e hapur në fund, ku duhet të ishte lidhur antena.




Lakorja e gjelbër - Valë në këmbë në vijën 50 ohm me ngarkesë të përputhur 50 ohm në fund

Me parametrat e saj dhe vlerën numerike si më poshtë:

Parameters  Vlera numerike
Pengesa Load
Ohms 50 
Koeficienti i reflektimit

VSWR
1
Mospërputhja e humbjes
0 dB
Kthimi i Humbjes
- ∞ dB

Vini re: [Kjo është perfekte; pa valë në këmbë; e gjithë fuqia shkon në antenë / ngarkesë]


Lakorja blu - Valë qëndrimi në vijën 50 ohm në antenë të shkurtër monopole

Me parametrat e saj dhe vlerën numerike si më poshtë:

Parameters  Vlera numerike
Pengesa Load
20 - j80 ohmë
Koeficienti i reflektimit 0.3805 - j0.7080
Vlera absolute e koeficientit të reflektimit
0.8038
VSWR
9.2
Mospërputhja e humbjes
- 4.5 dB
Kthimi i Humbjes
-1.9 DB

Njoftim: [Kjo nuk është shumë e mirë; fuqia në ngarkesë ose antenë është ulur –4.5 dB nga ajo në dispozicion që udhëton poshtë vijës]


Lakorja e Kuqe - Valë në këmbë me qark të hapur në skajin e majtë (terminalet e antenës)

Me parametrat e saj dhe vlerën numerike si më poshtë:

Parameters  Vlera numerike
Pengesa Load

Koeficienti i reflektimit

VSWR

Mospërputhja e humbjes
- 0 dB
Kthimi i Humbjes
0 dB

Njoftim: [Kjo është shumë e keqe: asnjë energji nuk transferohet në fund të linjës]


BACK


3. Treguesit e rëndësishëm të parametrave të SWR


1) Linjat e Trasmission dhe SWR

Çdo përcjellës që mbart një rrymë AC mund të trajtohet si një linjë transmetimi, siç janë ata gjigandë të sipërm që shpërndajnë energji të energjisë AC në peizazh. Përfshirja e të gjitha formave të ndryshme të linjave të transmetimit do të binte shumë jashtë qëllimit të këtij neni, kështu që ne do ta kufizojmë diskutimin në frekuenca nga rreth 1 MHz në 1 GHz dhe në dy lloje të zakonshëm të linjës: bosht të përbashkët (ose "me bosht") dhe përcjellësi paralel (aka, tela e hapur, vija e dritares, vija e shkallëve, ose dy plumba siç do ta quajmë ne) siç tregohet në Figurën 1.



Shpjegimi: Kablli koaksial (A) përbëhet nga një përçues qendror i ngurtë ose i bllokuar i rrethuar nga një dielektrikë izoluese plastike ose ajri dhe një mburojë tuba që është ose bishtalec tela i fortë ose i endur. Një xhaketë plastike rrethon mburojën për të mbrojtur përcjellësit. Binjaku (B) përbëhet nga një palë telash paralele të ngurta ose të bllokuara. Telat mbahen në vend ose nga plastika e derdhur (vija e dritares, me dy plumba) ose nga izolatorët qeramikë ose plastikë (vija e shkallëve).



Rryma rrjedh përgjatë sipërfaqes së përcjellësve (shih shiritin anësor në "Skin Effect") në drejtime të kundërta. Çuditërisht, energjia RF që rrjedh përgjatë vijës nuk rrjedh me të vërtetë në përçuesit ku është rryma. Ai udhëton si një valë elektromagnetike (EM) në hapësirën ndërmjet dhe rreth përcjellësve. 


Figura 1 tregon se ku ndodhet fusha si në pikën e njëjtë ashtu edhe në atë binjake. Për marrje të përbashkët, fusha përmbahet plotësisht brenda dielektrikut ndërmjet përcjellësit të qendrës dhe mburojës. Sidoqoftë, për plumb binjak, fusha është më e fortë përreth dhe ndërmjet përcjellësve, por pa një mburojë përreth, një pjesë e fushës shtrihet në hapësirën përreth vijës.


Kjo është arsyeja pse koaksi është kaq popullor - nuk lejon që sinjalet brenda të ndërveprojnë me sinjalet dhe përcjellësit jashtë vijës. Nga ana tjetër, plumbi binjak, duhet të mbahet larg (mjafton disa gjerësi linje) nga linjat e tjera të furnizimit dhe çdo lloj sipërfaqe metali. Pse të përdorësh plumb binjak? Në përgjithësi ka humbje më të ulëta se sa me mend, kështu që është një zgjedhje më e mirë kur humbja e sinjalit është një konsideratë e rëndësishme.



Tutorial i Linjës së Transmetimit për Fillestarët (Burimi: AT&T)



Çfarë është Skin Effect?
Mbi rreth 1 kHz, rrymat AC rrjedhin në një shtresë gjithnjë e më të hollë përgjatë sipërfaqes së përcjellësve. Kjo është efekti i lëkurës. Ndodh sepse rrymat e vrullshme brenda përcjellësit krijojnë fusha magnetike që shtyjnë rrymën në sipërfaqen e jashtme të përcjellësit. Në 1 MHz në bakër, rryma më e madhe është e kufizuar në përçuesin e jashtëm 0.1 mm, dhe me 1 GHz, rryma është shtrydhur në një shtresë vetëm disa μm të trashë.


Lexoni gjithashtu: E thjeshtë dhe me buxhet DIY - Si të krijoni një transmetues FM?

2) Koeficientët e Reflektimit dhe Transmetimit


Koeficienti i reflektimit është fraksioni i një sinjali të incidentit që reflektohet nga një mospërputhje. Koeficienti i reflektimit shprehet ose ρ ose Γ, por këto simbole mund të përdoren gjithashtu për të përfaqësuar VSWR. Ajo lidhet drejtpërdrejt me VSWR nga




 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Figura. Kjo është fraksioni i një sinjali që reflektohet nga rezistenca e ngarkesës dhe nganjëherë shprehet si përqindje.


Për një ndeshje perfekte, asnjë sinjal nuk reflektohet nga ngarkesa (dmth., Ajo absorbohet plotësisht), kështu që koeficienti i reflektimit është zero. 


Për një qark të hapur ose të shkurtër, i gjithë sinjali reflektohet prapa, kështu që koeficienti i reflektimit në të dy rastet është 1. Vini re se ky diskutim merret vetëm me madhësinë e koeficientit të reflektimit.  


Γ ka gjithashtu një kënd faze të shoqëruar, i cili bën dallimin midis një qarku të shkurtër dhe një qarku të hapur, si dhe të gjitha gjendjeve në mes. 


Për shembull, reflektimi nga një qark i hapur rezulton në një kënd faze 0 gradë midis incidentit dhe valës së reflektuar, që do të thotë që sinjali i reflektuar shtohet në fazë me sinjalin hyrës në vendin e qarkut të hapur; dmth amplituda e valës në këmbë është dyfishi i valës hyrëse. 


Në të kundërt, një qark i shkurtër rezulton në një kënd faze 180 gradë midis sinjalit të incidentit dhe reflektuar, që do të thotë se sinjali i reflektuar është i kundërt në fazë nga sinjali hyrës, kështu që amplituda e tyre zbritet, duke rezultuar në zero. Kjo mund të shihet në figurat 1a dhe b.

Kur koeficienti i reflektimit është fraksioni i një sinjali incidenti të reflektuar nga një mospërputhje e rezistencës në një qark ose linjë transmetimi, koeficienti i transmetimit është fraksioni i sinjalit të incidentit që shfaqet në dalje. 


Shtë një funksion i sinjalit që reflektohet, si dhe ndërveprimet e qarkut të brendshëm. Gjithashtu, ka një amplituda dhe fazë përkatëse.




3) Çfarë është humbja e kthimit dhe humbja e futjes?

Humbja e kthimit është raporti i nivelit të energjisë së sinjalit të reflektuar në nivelin e energjisë së sinjalit hyrës të shprehur në decibel (dB), dmth.,

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

Figura 2. Humbja e kthimit dhe humbja e futjes në një qark ose humbje të transmetimit pa humbje.

Në Figurën 2, një sinjal 0-dBm, Pi, zbatohet në linjën e transmetimit. Fuqia e reflektuar, Pr, tregohet si −10 dBm dhe humbja e kthimit është 10 dB. Sa më e lartë të jetë vlera, aq më mirë përputhet, domethënë, për një ndeshje perfekte, humbja e kthimit, idealisht, është ∞, por një humbje kthimi prej 35 deri në 45 dB, zakonisht konsiderohet një ndeshje e mirë. Në mënyrë të ngjashme, për një qark të hapur ose një qark të shkurtër, fuqia e incidentit reflektohet përsëri. Humbja e kthimit për këto raste është 0 dB.

Humbja e futjes është raporti i nivelit të fuqisë së sinjalit të transmetuar në nivelin e energjisë së sinjalit hyrës të shprehur në decibel (dB), dmth.,

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

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

Referuar Figurës 2, Pr prej -10 dBm do të thotë që 10 për qind e fuqisë së incidentit pasqyrohet. Nëse qarku ose linja e transmetimit është pa humbje, 90 për qind e fuqisë së incidentit transmetohet. Humbja e futjes është përafërsisht 0.5 dB, duke rezultuar në një fuqi të transmetuar prej -0.5 dBm. Nëse do të kishte humbje të brendshme, humbja e futjes do të ishte më e madhe.



BACK

4) Çfarë është parametrat S?


Figure. Paraqitja e parametrave S të një qarku mikrovalësh me dy porta.

Duke përdorur parametrat S, performanca RF e një qarku mund të karakterizohet plotësisht pa pasur nevojë të dihet përbërja e tij e brendshme. Për këto qëllime, qarku zakonisht quhet si "kuti e zezë". Komponentët e brendshëm mund të jenë aktivë (dmth., Përforcues) ose pasivë. Përcaktimet e vetme janë që parametrat S të përcaktohen për të gjitha frekuencat dhe kushtet (p.sh., temperatura, paragjykimi i amplifikatorit) me interes dhe që qarku të jetë linear (dmth., Dalja e tij është drejtpërdrejt proporcionale me hyrjen e tij). Figura 3 është një paraqitje e një qarku të thjeshtë mikrovalësh me një hyrje dhe një dalje (të quajtura porte). Secila port ka një sinjal incident (a) dhe një sinjal të reflektuar (b). Duke ditur parametrat S (dmth. S11, S21, S12, S22) të këtij qarku, mund të përcaktohet efekti i tij në çdo sistem në të cilin është instaluar.

Parametrat S përcaktohen nga matja në kushte të kontrolluara. Duke përdorur një pjesë të veçantë të pajisjeve të provës të quajtur një analizues i rrjetit, një sinjal (a1) futet në Portin 1 me Portin 2 të përfunduar në një sistem me një rezistencë të plotë të kontrolluar (zakonisht 50 ohms). Analizatori njëkohësisht mat dhe regjistron a1, b1 dhe b2 (a2 = 0). Procesi pastaj përmbyset, dmth me një sinjal (a2) hyrje në Port 2, analizuesi mat a2, b2 dhe b1 (a1 = 0). Në formën e tij më të thjeshtë, analizuesi i rrjetit mat vetëm amplituda e këtyre sinjaleve. Ky quhet një analizues i rrjetit skalar dhe është i mjaftueshëm për përcaktimin e madhësive të tilla si VSWR, RL dhe IL. Për karakterizimin e plotë të qarkut, sidoqoftë, faza është e nevojshme gjithashtu dhe kërkon përdorimin e një analize të rrjetit vektorial. Parametrat S përcaktohen nga marrëdhëniet e mëposhtme:

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

S11 dhe S22 janë përkatësisht koeficientët e pasqyrimit të portës hyrëse dhe dalëse të qarkut; ndërsa S21 dhe S12 janë koeficientët e transmetimit përpara dhe të kundërt të qarkut. RL lidhet me koeficientët e reflektimit nga marrëdhëniet

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

IL lidhet me koeficientët e transmetimit të qarqeve nga marrëdhëniet

IL nga Porti 1 në Portin 2 (dB) = -20 log10 | S21 | dhe IL nga Porti 2 në Portin 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Kjo paraqitje mund të shtrihet në qarqet mikrovalë me një numër arbitrar të portave. Numri i parametrave S rritet me katrorin e numrit të porteve, kështu që matematika përfshihet më shumë, por është e menaxhueshme duke përdorur algjebrën e matricës.


5) Çfarë është përputhja e rezistencës?

Impedanca është kundërshtim i hasur nga energjia elektrike ndërsa largohet nga burimi i saj.  


Sinkronizimi i ngarkesës dhe rezistencës së burimit do të anulojnë efektin që çon në transferimin maksimal të energjisë. 


Kjo njihet si teorema e transferimit maksimal të energjisë: Teorema e transferimit maksimal të energjisë është kritike në montimet e transmetimit të radiofrekuencës, dhe në veçanti, në ngritjen e antenave RF.



Përputhja e rezistencës është kritike për funksionimin efikas të konfigurimeve RF ku dëshironi të lëvizni tensionin dhe fuqinë në mënyrë optimale. Në projektin RF, përputhja e rezistencës së burimit dhe ngarkesës do të maksimizojë transmetimin e energjisë RF. Antenat do të marrin transferimin maksimal ose optimal të energjisë kur rezistenca e tyre përputhet me rezistencën e daljes së burimit të transmetimit.

Niveli i rezistencës 50Ohm është standardi për modelimin e shumicës së sistemeve dhe përbërësve RF. Kablli koaksial që mbështet lidhjen në një sërë aplikimesh RF ka një rezistencë tipike prej 50 Ohm. Hulumtimi RF i ndërmarrë në vitet 1920 zbuloi se rezistenca optimale për transferimin e sinjaleve RF do të ishte midis 30 dhe 60Ohms në varësi të tensionit dhe transferimit të energjisë. Pasja e një rezistence të standardizuar relativisht lejon përputhjen midis kabllove dhe përbërësve të tillë si antenat WiFi ose Bluetooth, PCBs dhe zbutës. Një numër i llojeve kryesore të antenave kanë një rezistencë prej 50 Ohm duke përfshirë ZigBee GSM GPS dhe LoRa

Koeficienti i reflektimit - Wikipedia

Koeficienti i Reflektimit - Burimi: Wikipedia


Një mospërputhje në rezistencë të plotë çon në reflektime të tensionit dhe rrymës, dhe në konfigurimet RF kjo do të thotë që fuqia e sinjalit do të reflektohet përsëri në burimin e saj, proporcioni është sipas shkallës së mospërputhjes. Kjo mund të karakterizohet duke përdorur Raportin e Valës së Qëndruar të Tensionit (VSWR) që është një masë e efikasitetit të transferimit të energjisë RF nga burimi i saj në një ngarkesë, siç është një antenë.

Mospërputhja midis impedancave të burimit dhe ngarkesës, për shembull një antenë 75Ohm dhe kabllosh 50 mm Ohm, mund të kapërcehet duke përdorur një sërë pajisjesh që përputhen me rezistencë të plotë siç janë rezistencat në seri, transformatorët, pads që përputhen me rezistencën e sipërfaqes ose akorduesit e antenës.

Në elektronikë, përputhja e rezistencës së rezistencës përfshin krijimin ose ndryshimin e një qarku ose aplikacioni elektronik ose përbërësi të vendosur në mënyrë që rezistenca e plotë e ngarkesës elektrike të përputhet me rezistencën e burimit të energjisë ose drejtimit. Qarku është i inxhinieruar ose i përshtatur në mënyrë që rezistencat e ngurta të duken të njëjta.




Kur shikoni sisteme që përfshijnë linjat e transmetimit është e nevojshme të kuptoni se burimet, linjat e transmetimit / ushqyesit dhe ngarkesat e të gjitha kanë një rezistencë karakteristike. 50Ω është një standard shumë i zakonshëm për aplikimet RF edhe pse impedancat e tjera herë pas here mund të shihen në disa sisteme.


Në mënyrë që të fitohet transferimi maksimal i energjisë nga burimi te linja e transmetimit, ose linja e transmetimit në ngarkesë, qoftë një rezistencë, një hyrje në një sistem tjetër ose një antenë, nivelet e rezistencës duhet të përputhen.

Me fjalë të tjera, për një sistem 50Ω, burimi ose gjeneratori i sinjalit duhet të ketë një rezistencë burimore të 50Ω, linja e transmetimit duhet të jetë 50Ω dhe kështu duhet të ngarkesa.



Ështjet lindin kur energjia transferohet në linjën e transmetimit ose ushqyesit dhe ajo udhëton drejt ngarkesës. Nëse ekziston një mospërputhje, d.m.th rezistenca e ngarkesës nuk përputhet me atë të linjës së transmetimit, atëherë nuk është e mundur që të gjithë fuqia të transferohet.


Meqenëse energjia nuk mund të zhduket, fuqia që nuk transferohet në ngarkesë duhet të shkojë diku dhe atje të udhëtojë përsëri përgjatë vijës së transmetimit përsëri drejt burimit.



Kur kjo ndodh voltazhet dhe rrymat e valëve përpara dhe ato të pasqyruara në ushqyes shtohen ose zbriten në pika të ndryshme përgjatë ushqyesit sipas fazave. Në këtë mënyrë vendosen valë në këmbë.


Mënyra në të cilën ndodh efekti mund të tregohet me një gjatësi litari. Nëse njëra skaj lihet e lirë dhe tjetra zhvendoset lart, lëvizja e valës mund të shihet të lëvizë poshtë përgjatë litarit. Sidoqoftë, nëse njëra anë është e fiksuar, është vendosur lëvizja e valës në këmbë, dhe pikat e dridhjes minimale dhe maksimale mund të shihen.


Kur rezistenca e ngarkesës është më e ulët se tensioni i rezistencës së ushqyesit dhe madhësitë e rrymës janë vendosur. Këtu rryma totale në pikën e ngarkesës është më e lartë se ajo e linjës së përputhur në mënyrë të përsosur, ndërsa voltazhi është më pak.



Vlerat e rrymës dhe tensionit përgjatë ushqyesit ndryshojnë përgjatë ushqyesit. Për vlera të vogla të fuqisë së reflektuar, forma e valës është pothuajse sinusoidale, por për vlera më të mëdha bëhet më shumë si një valë sinusike e ndrequr me valë të plotë. Kjo formë e valës përbëhet nga tensioni dhe rryma nga fuqia përpara plus tensioni dhe rryma nga fuqia e reflektuar.



Në distancë një çerek gjatësi vale nga ngarkesa voltazhet e kombinuara arrijnë një vlerë maksimale ndërsa rryma është në minimum. Në një distancë gjysmë gjatësi vale nga ngarkesa voltazhi dhe rryma janë të njëjta si në ngarkesë.

Një situatë e ngjashme ndodh kur rezistenca e ngarkesës është më e madhe se rezistenca e ushqyesit megjithatë këtë herë tensioni i përgjithshëm në ngarkesë është më i lartë se vlera e linjës së përputhur në mënyrë të përkryer. Tensioni arrin minimumin në distancë një çerek gjatësi vale nga ngarkesa dhe rryma është në një maksimum. Sidoqoftë, në një distancë prej gjysmë gjatësi vale nga ngarkesa voltazhi dhe rryma janë të njëjta si në ngarkesë.



Atëherë kur ka një qark të hapur të vendosur në fund të rreshtit, modeli i valës në këmbë për ushqyesin është i ngjashëm me atë të qarkut të shkurtër, por me tensionin dhe modelet e rrymës janë të kthyera.



BACK


6) Çfarë është energjia e pasqyruar?
Kur një valë e transmetuar godet një kufi të tillë si ai midis linjës së transmetimit pa humbje dhe ngarkesës (Shih Figurën 1. më poshtë), një pjesë e energjisë do të transmetohet në ngarkesë dhe një pjesë do të reflektohet. Koeficienti i reflektimit lidh valët hyrëse dhe të pasqyruara si:

Γ = V- / V + (Eku. 1)

Aty ku V- është vala e pasqyruar dhe V + është vala hyrëse. VSWR ka të bëjë me madhësinë e koeficientit të pasqyrimit të tensionit (Γ) nga:

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


Figura 1. Qarku i linjës së transmetimit që ilustron kufirin e mospërputhjes së rezistencës midis linjës së transmetimit dhe ngarkesës. Reflektimet ndodhin në kufirin e caktuar nga Γ. Vala e incidentit është V + dhe vala reflektuese është V-.


VSWR mund të matet direkt me një matës SWR. Një instrument testi RF siç është një analizues i rrjetit vektor (VNA) mund të përdoret për të matur koeficientët e reflektimit të portit të hyrjes (S11) dhe portit të daljes (S22). S11 dhe S22 janë ekuivalente me Γ në portin hyrëse dhe dalëse, përkatësisht. VNA me modalitete matematikore gjithashtu mund të llogaritin dhe shfaqin drejtpërdrejt vlerën e rezultuar të VSWR.


Humbja e kthimit në portet hyrëse dhe dalëse mund të llogaritet nga koeficienti i reflektimit, S11 ose S22, si më poshtë:


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

ROUT = 20log10 | S22 | dB (Ek. 4)


Koeficienti i reflektimit llogaritet nga rezistenca karakteristike e linjës së transmetimit dhe impedanca e ngarkesës si më poshtë:


Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (Ek. 5)


Ku ZL është rezistencë e plotë e ngarkesës dhe ZO është rezistencë e plotë karakteristike e linjës së transmetimit (Figura 1).


VSWR gjithashtu mund të shprehet në terma ZL dhe ZO. Zëvendësimi i ekuacionit 5 në ekuacionin 2, marrim:


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


Për ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO


Prandaj:


VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Ek. 6)
Për ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL


Prandaj:


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


Ne vumë re më lart se VSWR është një specifikim i dhënë në formë të raportit në lidhje me 1, si një shembull 1.5: 1. Ekzistojnë dy raste të veçanta të VSWR, ∞: 1 dhe 1: 1. Një raport i pafundësisë me një ndodh kur ngarkesa është një qark i hapur. Një raport i 1: 1 ndodh kur ngarkesa përputhet në mënyrë të përkryer me rezistencën karakteristike të linjës së transmetimit.


VSWR përcaktohet nga vala në këmbë që lind në vetë linjën e transmetimit nga:


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

Aty ku VMAX është amplituda maksimale dhe VMIN është amplituda minimale e valës në këmbë. Me dy valë super të imponuara, maksimumi ndodh me ndërhyrje konstruktive midis valëve hyrëse dhe atyre të pasqyruara. Kështu:


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


për ndërhyrje maksimale konstruktive. Amplituda minimale ndodh me ndërhyrje dekonstruktive, ose:

VMIN = V + - V- (barazimi 10)


Zëvendësimi i ekuacioneve 9 dhe 10 në ekuacionin 8


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

Zëvendësimi i ekuacionit 1 në ekuacionin 11, marrim:


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


Ekuacioni 12 është ekuacioni 2 i deklaruar në fillim të këtij neni.


BACK


4. Llogaritësi i VSWR: Si të llogaritet VSWR? 


Komponenti i tensionit të një vale në këmbë në një linjë uniforme transmetimi përbëhet nga vala përpara (me amplituda Vf) e mbivendosur në valën e reflektuar (me amplituda Vr). Reflektimet ndodhin si rezultat i ndërprerjeve, të tilla si një papërsosmëri në një linjë transmetimi ndryshe uniforme, ose kur një linjë transmetimi përfundon me ndryshe nga rezistenca e saj karakteristike.


Nëse jeni të interesuar të përcaktoni performancën e antenave, VSWR duhet të matet gjithmonë në vetë terminalet e antenës sesa në daljen e transmetuesit. Për shkak të humbjeve ohmike në kabllon e transmetimit, do të krijohet një iluzion për të pasur një antenë më të mirë VSWR, por kjo vetëm sepse këto humbje lagin ndikimin e një reflektimi të menjëhershëm në terminalet e antenës.

Meqenëse antena zakonisht ndodhet disa distanca nga transmetuesi, ajo kërkon një linjë furnizimi për të transferuar energjinë midis të dyjave. Nëse linja e furnizimit nuk ka humbje dhe përputhet si me impedancën e daljes së transmetuesit ashtu edhe me rezistencën e hyrjes së antenës, atëherë fuqia maksimale do të dorëzohet në antenë. Në këtë rast, VSWR do të jetë 1: 1 dhe voltazhi dhe rryma do të jenë konstante gjatë gjithë gjatësisë së linjës së furnizimit.


1) Llogaritja e VSWR

Humbja e kthimit është një masë në dB e raportit të fuqisë në valën e incidentit me atë në valën e reflektuar, dhe ne e përcaktojmë atë që të ketë një vlerë negative.


Humbja e kthimit = 10 regjistër (Pr / Pi) = 20 regjistër (Er / Ei)

Për shembull, nëse një ngarkesë ka një humbje kthimi prej -10 dB, atëherë pasqyrohet 1/10 e fuqisë së incidentit. Sa më e lartë të jetë humbja e kthimit, aq më pak energji humbet.

Me interes të konsiderueshëm është edhe humbja e mospërputhjes. Kjo është një masë se sa dobësohet fuqia e transmetuar për shkak të reflektimit. Shtë dhënë nga relacioni i mëposhtëm:


Humbja e Mospërputhjes = 10 regjistër (1 -p2)


Për shembull, nga Tabela # 1, një antenë me VSWR 2: 1 do të kishte një koeficient reflektimi 0.333, humbje mospërputhjeje prej -0.51 dB dhe humbje kthimi prej -9.54 dB (11% e fuqisë së transmetuesit tuaj pasqyrohet prapa )


2) Grafik falas i kalkulimit VSWR


Këtu është një tabelë e thjeshtë e llogaritjes së VSWR. 


Gjithmonë mendoni se VSWR duhet të jetë një numër më i madh se 1.0


VSWR Koeficienti i reflektimit (Γ) Fuqia e pasqyruar (%) Humbja e tensionit
Fuqia e pasqyruar (dB)
Kthimi i Humbjes
Humbja e mospërputhjes (dB)
1
0.00 0.00 0 -Pafundësia Pafundësi 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


Leximi shtesë: VSWR në antenë



Raporti i Valës së Qëndruar të Tensionit (VSWR) është një tregues i sasisë së mospërputhjes midis një antene dhe linjës së furnizimit që lidhet me të. Ky është i njohur edhe si Raporti i Valës së Qëndruar (SWR). Diapazoni i vlerave për VSWR është nga 1 në. 


Një vlerë VSWR nën 2 konsiderohet e përshtatshme për shumicën e aplikacioneve të antenës. Antena mund të përshkruhet se ka një "Ndeshje të mirë". Pra, kur dikush thotë se antena përputhet dobët, shumë shpesh kjo do të thotë që vlera e VSWR tejkalon 2 për një frekuencë interesi. 


Humbja e kthimit është një specifikim tjetër me interes dhe është mbuluar më hollësisht në pjesën e Teorisë së Antenës. Një konvertim i kërkuar zakonisht është midis humbjes së kthimit dhe VSWR, dhe disa vlera janë paraqitur në tabelë, së bashku me një grafik të këtyre vlerave për referencë të shpejtë.


Nga vijnë këto llogaritje? Epo, filloni me formulën për VSWR:



Nëse përmbysim këtë formulë, mund të llogarisim koeficientin e reflektimit (, ose humbjen e kthimit, s11) nga VSWR:



Tani, ky koeficient reflektimi përcaktohet në të vërtetë në terma të tensionit. Ne vërtet duam të dimë se sa fuqi po reflektohet. Kjo do të jetë proporcionale me katrorin e tensionit (V ^ 2). Prandaj, fuqia e pasqyruar në përqindje do të jetë:



Ne mund ta kthejmë fuqinë e reflektuar në decibel thjesht:



Më në fund, fuqia reflektohet ose dorëzohet në antenë. Shuma e dorëzuar në antenë është shkruar si (), dhe është thjesht (1- ^ 2). Kjo njihet si humbje e mospërputhjes. Kjo është sasia e energjisë që humbet për shkak të mospërputhjes së rezistencës së rezistencës, dhe ne mund ta llogarisim atë mjaft lehtë:



Dhe kjo është gjithçka që duhet të dimë për të shkuar para dhe prapa midis VSWR, s11 / humbja e kthimit dhe humbja e mospërputhjes. Shpresoj të kesh kaluar aq mirë sa kam kaluar.


Tabela e konvertimit - dBm në dBW dhe W (vat)

Në këtë tabelë ne paraqesim se si vlera e energjisë në dBm, dBW dhe Watt (W) që korrespondojnë me njëra-tjetrën.

Fuqia (dBm)
Fuqia (dBW)
Fuqia ((W) vat)
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
ku:
dBm = decibel-milliwatt
dBW = decibel-vat
MW = megavat
KW = kilovat
W = vat
mW = milliwatt
μW = mikrovat
nW = nanovat
pW = picowatt


BACK


3) Formula VSWR

Ky program është një applet për llogaritjen e Raportit të Valës së Qëndruar të Tensionit (VSWR).

Gjatë vendosjes së një sistemi të antenës dhe transmetuesit, është e rëndësishme të shmangni mospërputhjen e impedancës kudo në sistem. Anydo mospërputhje do të thotë që një pjesë e valës së daljes reflektohet përsëri drejt transmetuesit dhe sistemi bëhet joefikas. Mospërputhjet mund të ndodhin në ndërfaqet midis pajisjeve të ndryshme p.sh. transmetuesi, kablloja dhe antena. Antenat kanë rezistencë, e cila është zakonisht 50 Ohm (kur antena është me dimensione të sakta). Kur ndodh reflektimi, valët në këmbë prodhohen në kabllo.


Formula VSWR dhe koeficienti i reflektimit:

Ek.1
Koeficienti i reflektimit Γ përcaktohet si
Ek.2
Raporti VSWR ose tension i valës në këmbë
Formulë
Formulë

Germa greke
ZL = Vlera në ohms të ngarkesës (zakonisht antenë)
Zo = Impedanca Karakteristike e linjës së transmetimit në ohms
Sigma

Duke pasur parasysh që ρ do të ndryshojë nga 0 në 1, vlerat e llogaritura për VSWR do të jenë nga 1 deri në pafundësi.

Vlerat e llogaritura
ndërmjet -1 ≦ Γ ≦ 1.
Vlerat e llogaritura
Raport 1 ose 1: 1.
Kur vlera është “-1”.
Do të thotë reflektim 100% dhe asnjë energji nuk transferohet në ngarkesë. Vala e pasqyruar është 180 gradë jashtë fazës (e përmbysur) me valën e incidentit.
Me qark të hapur

Ky është një kusht i qarkut të hapur pa antenë të lidhur. Do të thotë që ZL është i pafund dhe termat Zo do të zhduken në Eq.1, duke lënë Γ = 1 (pasqyrim 100%) dhe ρ = 1.


Asnjë fuqi nuk transferohet dhe VSWR do të jetë i pafund.
Kur vlera është "1".
Do të thotë reflektim 100% dhe asnjë energji nuk transferohet në ngarkesë. Vala e pasqyruar është në fazë me valën e incidentit.
Me qark të shkurtër

Imagjinoni që fundi i kabllit ka një qark të shkurtër. Do të thotë ZL është 0 dhe Eq.1 do të llogarisë Γ = -1 dhe ρ = 1.


Asnjë fuqi nuk transferohet dhe VSWR është i pafund.
Kur vlera është "0".
Nuk do të thotë të ketë pasqyrim dhe e gjithë fuqia transferohet në ngarkesë. (Ideal)
Me antenë të përputhur saktë.
Kur lidhet një antenë e përputhur saktë, atëherë e gjithë energjia transferohet në antenë dhe shndërrohet në rrezatim. ZL është 50 ohm dhe Eq.1 do të llogarisë Γ të jetë zero. Kështu VSWR do të jetë saktësisht 1.
N / A N / A Me antenë të përputhur gabimisht.
Kur lidhet një antenë e përputhur në mënyrë të gabuar, impedanca nuk do të jetë më 50 ohms dhe ndodh një mospërputhje e rezistencës dhe një pjesë e energjisë reflektohet përsëri. Sasia e energjisë së pasqyruar varet nga niveli i mospërputhjes dhe kështu VSWR do të jetë një vlerë mbi 1.

Kur përdorni kabllo me rezistencë të plotë karakteristike të pasaktë


Kablloja / linja e transmetimit e përdorur për të lidhur antenën me transmetuesin do të duhet të jetë rezistenca e saktë karakteristike Zo. 


Në mënyrë tipike, kabllot koaksiale janë 50ohms (75ohm për televizione dhe satelit) dhe vlerat e tyre do të shtypen në vetë kabllot. 


Sasia e energjisë së reflektuar varet nga niveli i mospërputhjes dhe kështu VSWR do të jetë një vlerë mbi 1.


Review:

Çfarë janë valët në këmbë? Një ngarkesë është e lidhur me fundin e linjës së transmetimit dhe sinjali rrjedh përgjatë tij dhe hyn në ngarkesë. Nëse rezistenca e ngarkesës nuk përputhet me rezistencën e linjës së transmetimit, atëherë një pjesë e valës udhëtuese reflektohet përsëri drejt burimit.


Kur ndodh reflektimi, këta udhëtojnë mbrapa poshtë vijës së transmetimit dhe kombinohen me valët e incidentit për të prodhuar valë në këmbë. Shtë e rëndësishme të theksohet se vala që rezulton duket e palëvizshme si dhe nuk përhapet si një valë normale dhe nuk transferon energji drejt ngarkesës. Vala ka zona me amplituda maksimale dhe minimale të quajtura përkatësisht anti-nyje dhe nyje.


Kur lidhni antenën, nëse prodhohet një VSWR prej 1.5, atëherë efikasiteti i energjisë është 96%. Kur prodhohet një VSWR prej 3.0, atëherë efikasiteti i energjisë është 75%. Në përdorimin aktual, nuk rekomandohet të tejkaloni një VSWR prej 3.


BACK


5. Si të matni raportin e valës në këmbë - Shpjegimi i Wikipedia
Shumë metoda të ndryshme mund të përdoren për të matur raportin e valës në këmbë. Metoda më intuitive përdor një vijë të çarë e cila është një pjesë e linjës transmetuese me një fole të hapur e cila lejon një sondë të zbulojë tensionin aktual në pika të ndryshme përgjatë vijës. 


Kështu vlerat maksimale dhe minimale mund të krahasohen drejtpërdrejt. Kjo metodë përdoret në frekuencat VHF dhe më të larta. Në frekuenca më të ulëta, linjat e tilla janë praktikisht të gjata. Bashkuesit drejtues mund të përdoren në HF përmes frekuencave të mikrovalëve. 


Disa janë me një valë çerek ose më të gjatë, gjë që kufizon përdorimin e tyre në frekuencat më të larta. Llojet e tjera të bashkuesve drejtues provojnë rrymën dhe tensionin në një pikë të vetme në rrugën e transmetimit dhe matematikisht i kombinojnë ato në një mënyrë të tillë që të përfaqësojnë fuqinë që rrjedh në një drejtim.


Lloji i zakonshëm i SWR / njehsorit të energjisë që përdoret në operacionin amator mund të përmbajë një bashkues të dyfishtë drejtues. Llojet e tjera përdorin një bashkues të vetëm i cili mund të rrotullohet 180 gradë për të provuar energjinë që rrjedh në secilin drejtim. Bashkuesit njëdrejtimorë të këtij lloji janë të disponueshëm për shumë diapazione frekuencash dhe nivele të fuqisë dhe me vlera të përshtatshme bashkimi për njehsorin analog të përdorur.


Një wattmetër i drejtuar duke përdorur një element bashkues drejtues të rrotullueshëm


Fuqia përpara dhe e pasqyruar e matur nga bashkuesit e drejtuar mund të përdoret për të llogaritur SWR. Llogaritjet mund të bëhen matematikisht në formë analoge ose dixhitale ose duke përdorur metoda grafike të ndërtuara në njehsor si një shkallë shtesë ose duke lexuar nga pika e kalimit ndërmjet dy gjilpërave në të njëjtin njehsor.


Instrumentet e mësipërm të matjes mund të përdoren "në linjë", domethënë, fuqia e plotë e transmetuesit mund të kalojë përmes pajisjes matëse në mënyrë që të lejojë monitorimin e vazhdueshëm të SWR. Instrumente të tjerë, të tillë si analizuesit e rrjetit, bashkuesit me drejtim të ulët të energjisë dhe urat e antenave përdorin energji të ulët për matjen dhe duhet të lidhen në vend të transmetuesit. Qarqet urë mund të përdoren për të matur drejtpërdrejt pjesët reale dhe imagjinare të një rezistence të ngarkesës dhe për të përdorur ato vlera për të nxjerrë SWR. Këto metoda mund të japin më shumë informacion sesa thjesht SWR ose fuqi përpara dhe të pasqyruar. [11] Analizuesit e antenave në mënyrë të pavarur përdorin metoda të ndryshme matëse dhe mund të shfaqin SWR dhe parametra të tjerë të vizatuar kundrejt frekuencës. Duke përdorur bashkues drejtues dhe një urë në kombinim, është e mundur të krijoni një instrument në linjë që lexon drejtpërdrejt në rezistencë të plotë komplekse ose në SWR. [12] Ekzistojnë gjithashtu analistë të pavarur të antenës që matin shumë parametra.


BACK



6. Bëni shpesh pyetje

1) Çfarë Shkaqet VSWR të Lartë?

Nëse VSWR është shumë i lartë, potencialisht mund të ketë shumë energji të reflektuar përsëri në një amplifikator të energjisë, duke shkaktuar dëme në qarkun e brendshëm. Në një sistem ideal, do të kishte një VSWR prej 1: 1. Shkaqet e një vlerësimi të lartë VSWR mund të jenë përdorimi i një ngarkese të papërshtatshme ose diçka e panjohur, siç është një linjë transmetimi e dëmtuar.


2) Si e zvogëloni VSWR?

Një teknikë për të zvogëluar sinjalin e reflektuar nga hyrja ose dalja e çdo pajisjeje është vendosja e një zbutësi para ose pas pajisjes. Zbutësi zvogëlon sinjalin e reflektuar dyfishin e vlerës së zbutjes, ndërsa sinjali i transmetuar merr vlerën nominale të zbutjes. (Këshilla: Për të theksuar se sa të rëndësishme janë VSWR dhe RL për rrjetin tuaj, merrni parasysh një ulje të performancës nga VSWR prej 1.3: 1 në 1.5: 1 - ky është një ndryshim në Humbjen e Kthimit prej 16 dB në 13 dB).


3) A është S11 Humbja e Kthimit?

Në praktikë, parametri i cituar më shpesh në lidhje me antenat është S11. S11 përfaqëson sa fuqi reflektohet nga antena, dhe kështu njihet si koeficienti i reflektimit (ndonjëherë i shkruar si gama: ose humbje e kthimit. ... Kjo fuqi e pranuar ose rrezatohet ose thithet si humbje brenda antenës.


4) Pse matet VSWR?

VSWR (Voltage Standing Wave Ratio), është një masë se sa me efektshmëri transmetohet energjia me frekuencë radio nga një burim energjie, përmes një linje transmetimi, në një ngarkesë (për shembull, nga një përforcues i energjisë përmes një linje transmetimi, në një antenë) . Në një sistem ideal, 100% e energjisë transmetohet.


5) Si mund ta rregulloj High VSWR?

Nëse antena juaj është ngritur poshtë automjetit, si në parakolp ose prapa kabinës së kamionçinës, sinjali mund të kthehet përsëri në antenë, duke shkaktuar një SWR të lartë. Për ta lehtësuar këtë, mbani të paktën 12 inçët e sipërm të antenës mbi vijën e çatisë dhe pozicionojeni antenën sa më lart në automjet.


6) Çfarë është një lexim i mirë i VSWR?
Leximi më i mirë i mundshëm është 1.01: 1 (humbja e kthimit 46dB), por zakonisht leximi nën 1.5: 1 është i pranueshëm. Jashtë botës së përsosur, një 1.2: 1 (20.8dB humbje kthimi) është i dukshëm në shumicën e rasteve. Për të siguruar një lexim të saktë, është më mirë të lidhni njehsorin në bazën e antenës.


7) A është 1.5 SWR e mirë?
Po kjo është! Diapazoni ideal është SWR 1.0-1.5. Ka hapësirë ​​për përmirësim kur diapazoni është SWR 1.5 - 1.9, por SWR në këtë interval duhet të sigurojë një performancë të përshtatshme. Herë pas here, për shkak të instalimeve ose variablave të automjeteve, është e pamundur të marrësh SWR më të ulët se kjo.


8) Si ta kontrolloj SWR-në time pa njehsor?
Këtu janë hapat për të akorduar një radio CB pa njehsor SWR:
1) Gjeni një zonë me ndërhyrje të kufizuar.
2) Sigurohuni që të keni një radio shtesë.
3) Akordoni të dy radiot në të njëjtin kanal.
4) Flisni në një radio dhe dëgjoni përmes tjetrit.
5) Lëvizni një radio larg dhe shënoni kur tingulli është i pastër.
6) Rregulloni antenën tuaj sipas nevojës.


9) A duhet të antenohen të gjitha antenat CB?
Ndërsa akordimi i antenës nuk është i nevojshëm për të funksionuar sistemin tuaj CB, ka një numër arsyesh të rëndësishme që duhet të akordoni gjithmonë një antenë: Performanca e Përmirësuar - Një antenë e akorduar siç duhet do të punojë GJITHMON në mënyrë më efikase sesa një antenë e palidhur.


10) Pse SWR-i im ngrihet kur flas?

Një nga shkaqet më të zakonshme të leximeve të larta të SWR është lidhja e gabuar e njehsorit tuaj SWR me radion dhe antenën tuaj. Kur bashkangjiten gabimisht, leximet do të raportohen si tepër të larta edhe nëse gjithçka është instaluar në mënyrë të përsosur. Ju lutemi shikoni këtë artikull për të siguruar që njehsori juaj SWR është instaluar siç duhet.


7. Më e mira Falas Online Llogaritësi VSWR në 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




BACK


Sharing është kujdesur!


Lini një mesazh 

Emër *
Email *
Numri telefonit
Adresa
kod Shih kodin e verifikimit? Kliko rifreskoni!
mesazh
 

Lista mesazh

Comments Loading ...
Ballina| Rreth nesh| Produkte| Lajme| Shkarko| mbështetje| Feedback| NA KONTAKTONI| Shërbime
FMUSER FM / TV transmetues Furnizues me një ndalesë
  NA KONTAKTONI