VSWR (známý jako Poměr stojatých vln napětí), je měřítkem toho, jak efektivně je vysokofrekvenční energie přenášena ze zdroje energie, přes přenosové vedení, do zátěže (například z zesilovač přes přenosové vedení do anténa).

Stálé vlny jsou klíčovou hodnotou pro každý systém využívající přenosová vedení / napáječe, kde měření VSWR, Poměr napětí ve stojaté vlně je důležitý.

Stálé vlny jsou důležitým problémem při pohledu na napájecí / přenosová vedení a poměr stojatých vln nebo běžněji poměr napěťových stojatých vln je VSWR jako měření úrovně stojatých vln na napáječi.

Stálé vlny představují sílu, která není přijata zátěží a odráží se zpět podél přenosové linky nebo podavače.

Přestože stojaté vlny a VSWR jsou velmi důležité, často teorie a výpočty VSWR mohou maskovat pohled na to, co se ve skutečnosti děje. Naštěstí je možné získat dobrý náhled na toto téma, aniž byste se ponořili příliš hluboko do teorie VSWR.

Standing vlna základy
Při pohledu na systémy, které obsahují přenosová vedení, je nutné pochopit, že zdroje, přenosová vedení / napáječe a zátěže mají charakteristickou impedanci. 50Ω je velmi běžný standard pro RF aplikace, i když v některých systémech se občas mohou objevit i jiné impedance.

Za účelem dosažení maximálního přenosu energie ze zdroje na přenosové vedení nebo přenosové vedení na zátěž, ať už jde o rezistor, vstup do jiného systému nebo anténa, úrovně impedance se musí shodovat.

Jinými slovy, pro systém 50Ω musí mít zdrojový nebo signálový generátor zdrojovou impedanci 50Ω, přenosové vedení musí být 50Ω a stejně tak i zatížení.

Pro maximální přenos energie je nutný odpovídající podavač a zátěž

Problémy nastávají, když je energie přenesena do přenosové linky nebo podavače a putuje směrem k zátěži. Pokud existuje nesoulad, tj. Impedance zátěže neodpovídá impedanci přenosové linky, není možné přenášet veškerý výkon.

Protože síla nemůže zmizet, musí energie, která není přenesena do zátěže, někam jít a tam se pohybuje zpět podél přenosové linky zpět ke zdroji.

Výkon se projevuje, když podavač a zatížení impedance dělat neodpovídají

Viz také: Proč potřebuji vysílací obvod před anténou?

Když k tomu dojde, napětí a proudy předních a odražených vln v podavači se sčítají nebo odečítají v různých bodech podél podavače podle fází. Tímto způsobem jsou vytvářeny stojaté vlny.

Způsob, jakým se účinek projevuje, lze prokázat délkou lana. Pokud je jeden konec ponechán volný a druhý je posunut nahoru dolů, lze pozorovat pohyb vlny podél lana. Je-li však jeden konec pevný, je nastaven pohyb stojaté vlny a jsou vidět body minimální a maximální vibrace.

Pokud je odpor zátěže nižší než je nastaveno impedanční napětí napájecího napětí a proudu. Zde je celkový proud v místě zatížení vyšší než proud dokonale sladěné linky, zatímco napětí je menší.

Vzorce napěťových a proudových stojatých vln pro malý nesoulad impedance se zátěží nižší než impedance napáječe

Viz také: Kalkulační nástroje VSWR

Hodnoty proudu a napětí podél podavače se mění podél podavače. Pro malé hodnoty odražené energie je tvar vlny téměř sinusový, ale pro větší hodnoty se to stává spíše jako sínusová vlna s rektifikovanou plnou vlnou. Tento tvar vlny se skládá z napětí a proudu z dopředného výkonu plus napětí a proudu z odraženého výkonu.

Napětí a proud stojatých vlns pro ukončení plnícího zkratu

Viz Also: Porozumění odrazům a stojatým vlnám při návrhu obvodů RF

Ve vzdálenosti čtvrtiny vlnové délky od zátěže dosahují kombinovaná napětí maximální hodnoty, zatímco proud je minimální. Ve vzdálenosti půl vlnové délky od zátěže je napětí a proud stejné jako u zátěže.

Podobná situace nastává, když je odpor zátěže větší než impedance napáječe, ale tentokrát je celkové napětí při zátěži vyšší než hodnota perfektně sladěného vedení. Napětí dosahuje minima ve vzdálenosti čtvrtiny vlnové délky od zátěže a proud je na maximu. Ve vzdálenosti poloviční vlnové délky od zátěže je však napětí a proud stejné jako u zátěže.

Vzorce napěťových a proudových stojatých vln pro malý nesoulad impedance se špičkovým zatíženímnež impedance podavače

Viz také: Výpočet VSWR (SWR)

Poté, když je na konci vedení umístěn otevřený obvod, je vzorka stojaté vlny pro napáječ podobná struktuře zkratu, ale se vzory napětí a proudu obrácenými.

Napěťové a proudové průběhy stojatých vln pro otevřené ukončení napájecího obvodu

Viz také: Vytvořte tento obvod rádiového opakovače doma

Definice VSWR
Definice VSWR poskytuje základ pro všechny výpočty a vzorce.

Definice VSWR:
Poměr stojatých vln napětí, VSWR je definován jako poměr maximálního a minimálního napětí na bezztrátovém vedení.

Výsledný poměr je obvykle vyjádřen jako poměr, např. 2: 1, 5: 1 atd. Dokonalá shoda je 1: 1 a úplný nesoulad, tj. Zkrat nebo přerušený obvod je ∞: 1.

V praxi dochází ke ztrátě na jakémkoli přívodním nebo přenosovém vedení. Pro měření VSWR je v tomto bodě systému detekován dopředný a zpětný výkon, který je převeden na hodnotu pro VSWR. Tímto způsobem se VSWR měří v určitém bodě a napěťová maxima a minima nemusí být stanovena podél délky vedení.

VSWR vs. SWR
Termíny VSWR a SWR jsou často vidět v literatuře o stojatých vlnách v RF systémech a mnozí se ptají na rozdíl.

SWR: SWR znamená poměr stojatých vln. Popisuje napěťové a proudové stojaté vlny, které se objevují na lince. To je obecný popis pro proud i napětí stojatých vln. Často se používá ve spojení s měřiči používaných ke zjištění poměru stojaté vlny. Proud i napětí rostou a klesají o stejný poměr pro daný nesoulad.

PSV: Poměr VSWR nebo stojatých vln napětí platí konkrétně pro stojaté vlny napětí, které jsou nastaveny na přívodním nebo přenosovém vedení. Protože je snazší detekovat stojaté vlny napětí a v mnoha případech jsou napětí důležitější z hlediska poruchy zařízení, často se používá pojem VSWR, zejména v oblastech návrhu RF.

Někdy se také označuje pojem mocné stojaté vlny. Jedná se však o úplný klam, protože dopředný a odražený výkon je konstantní (za předpokladu, že nedochází ke ztrátám napájecího zdroje) a výkon nezvyšuje a neklesá stejným způsobem jako napěťové a proudové průběhy, které jsou součtem jak předních, tak odražených prvků.

Typický Měřič VSWR používá se s trankouřit

Jak VSWR ovlivňuje výkon
Existuje několik způsobů, jak VSWR ovlivňuje výkon a vysílač systém nebo jakýkoli systém, který může používat RF a odpovídající impedance.

Ačkoli se běžně používá pojem VSWR, mohou jak problémy s napětím, tak i proudové stojaté vlny. Některé z vlivů jsou podrobně popsány níže:

Výkonové zesilovače vysílače mohou být poškozeny: Zvýšené úrovně napětí a proudu, pozorované na podavači v důsledku stojatých vln, mohou poškodit výstup transistory vysílače. Polovodičová zařízení jsou velmi spolehlivá, pokud jsou provozována v rámci svých specifikovaných limitů, ale napěťové a proudové stojaté vlny na napáječi mohou způsobit katastrofické poškození, pokud způsobí, že zařízení pracuje mimo jejich limity.

Ochrana PA snižuje výstupní výkon: Vzhledem k velmi reálnému nebezpečí vysokých hladin SWR, které způsobují poškození výkonového zesilovače, mnoho vysílačů obsahuje ochranné obvody, které snižují výstup z vysílače při zvyšování SWR. To znamená, že špatná shoda mezi napáječem a anténou bude mít za následek vysokou SWR, která způsobí snížení výkonu a tím i významnou ztrátu přenášeného výkonu.

Vysoké úrovně napětí a proudu mohou podavač poškodit: Je možné, že vysoké napětí a proudu úrovně způsobené vysokého poměru stojatých vln může dojít k poškození podavače. Ačkoli ve většině případů budou napájecí zdroje provozovány dobře v rámci svých limitů a mělo by být možné přizpůsobit zdvojnásobení napětí a proudu, existují situace, kdy může dojít k poškození. Současná maxima mohou způsobit nadměrné lokální zahřívání, které by mohlo narušit nebo roztavit použité plasty a je známo, že vysoké napětí za určitých okolností způsobuje vznik elektrického oblouku.

Zpoždění způsobená odrazy mohou způsobit zkreslení: Když se signál neodpovídá nesouladu, odráží se zpět směrem ke zdroji a poté se může odrazit zpět zpět k anténě. Zavádí se zpoždění rovnající se dvojnásobku doby přenosu signálu podél podavače. Pokud jsou přenášena data, může to způsobovat inter-symbolové rušení, a v dalším příkladu, kde byla přenášena analogová televize, byl vidět obraz „duchů“.

Redukce signálu ve srovnání s perfektně shodným systémem: Je zajímavé, že ztráta úrovně signálu způsobená špatným VSWR není zdaleka tak velká, jak si někteří mohou představovat. Jakýkoli signál odražený od zátěže se odráží zpět do vysílače a protože přizpůsobení ve vysílači může umožnit opětovné odražení signálu zpět do antény, vzniklé ztráty jsou v zásadě ztráty způsobené podavačem. Jako vodítko bude 30 metrů dlouhý koaxiální kabel se ztrátou kolem 1.5 dB na 30 MHz znamenat, že anténa pracující s VSWR způsobí ztrátu jen něco málo přes 1 dB na této frekvenci ve srovnání s dokonale sladěnou anténou.

Poměr stojatých vln je důležitým parametrem každého napájecího systému. Ačkoli jsou nastaveny jak aktuální, tak napěťové stojaté vlny, je často diskutován poměr napěťových stojatých vln, v důsledku toho je snazší detekovat a měřit.

Můžete také rád: Jak vypočítat VSWR
Co je VSWR a Return Loss?
Jak používat PSV metr

Předchozí:5G přijel do Chicaga v roce 2019. Co se stane s pátou generací bezdrátových sítí v roce 2020?

Další:Výpočet VSWR (SWR)

Zanechat vzkaz

Seznam zpráv

Komentáře Loading ...

výrobky Kategorie

Produkty Značky

Fmuser Sites

Co je to PSV?

Zanechat vzkaz

Seznam zpráv