חישוב VSWR (SWR)

אודות VSWR (SWR)
בעת הקמת מערכת אנטנה ומשדר, חשוב להימנע מחוסר התאמה של עכבות בכל מקום במערכת. אי התאמה כלשהי פירושה חלק מסוים מגל הפלט משתקף חזרה לעבר המשדר והמערכת הופכת ללא יעילה. אי התאמה יכולה להתרחש בממשקים בין ציוד אחר, למשל משדר, כבל ואנטנה. לאנטנות יש עכבה, שהיא בדרך כלל 50 אוהם (כאשר האנטנה היא בממדים הנכונים). כאשר מתרחשת השתקפות, מיוצרים גלים עומדים בכבל.

מה הם גלים עומדים
עומס מחובר לקצה קו ההולכה והאות זורם לאורכו ונכנס לעומס. אם עכבת העומס אינה תואמת את עכבת קו ההולכה, חלק מהגל הנע משתקף חזרה לעבר המקור.

כאשר מתרחשת השתקפות, אלה נעות חזרה לאורך קו ההולכה ומשתלבים עם גלי האירוע כדי לייצר גלים עומדים. חשוב לציין כי הגל המתקבל נראה נייח ואינו מתפשט כמו גל רגיל ואינו מעביר אנרגיה לכיוון העומס. לגל אזורים בעלי משרעת מקסימאלית ומינימלית הנקראים אנטי צמתים וצמתים בהתאמה.

בעת חיבור האנטנה, אם נוצר VSWR של 1.5 אז יעילות ההספק היא 96%. כאשר מיוצר VSWR של 3.0 אז יעילות ההספק היא 75%. בשימוש בפועל, לא מומלץ לחרוג מ- VSWR של 3.
vswr

נוסחה ל- VSWR ומקדם השתקפות
שוויון 1 - מקדם ההשתקפות Γ מוגדר כ:

ZL = הערך באוהם של העומס (בדרך כלל אנטנה)
Zo = הה עכבה האופיינית לקו ההולכה באוהם

ערכים מחושבים הם בין -1 ≦ Γ ≦ 1.

# כאשר הערך הוא "-1".
פירושו השתקפות של 100% מתרחשת ושום כוח לא מועבר לעומס. הגל המוחזר נמצא 180 מעלות מהשלב (הפוך) עם גל האירוע.

# כאשר הערך הוא "1".
פירושו השתקפות של 100% מתרחשת ושום כוח לא מועבר לעומס. הגל המשתקף נמצא בשלב עם גל האירוע.

# כאשר הערך הוא "0".
פירושו שלא מתרחשת השתקפות וכל הכוח מועבר לעומס. (אידיאלי)

Eq.2 - יחס גל העמידה VSWR או מתח:


בהתחשב בעובדה כי ρ ישתנה בין 0 ל -1, הערכים המחושבים עבור VSWR יהיו בין 1 עד אינסוף.

המקרה האידיאלי הוא כאשר ρ הוא 0, נותן VSWR של יחס 1 או 1: 1.

עם מעגל פתוח
זהו מצב מעגל פתוח ללא אנטנה מחוברת. פירוש הדבר ש- ZL הוא אינסופי והמונחים Zo ייעלמו במשוואה 1 ומשאירים Γ = 1 (100% השתקפות) ו- ρ = 1.
שום כוח לא מועבר ו- VSWR יהיה אינסופי.

עם קצר חשמלי
תאר לעצמך שבקצה הכבל יש קצר חשמלי. פירוש הדבר ש- ZL הוא 0 ו- Eq.1 יחשב Γ = -1 ו- ρ = 1.
שום כוח לא מועבר ו- VSWR הוא אינסופי.

עם אנטנה בהתאמה נכונה.
כאשר מחוברת אנטנה בהתאמה נכונה, כל האנרגיה מועברת לאנטנה ומוסרת לקרינה. ZL הוא 50 אוהם ו- Eq.1 יחשב את Γ לאפס. לפיכך VSWR יהיה בדיוק 1.

עם אנטנה שתואמת לא נכון.
כאשר מחוברת אנטנה בהתאמה לא נכונה, עכבה כבר לא תהיה 50 אוהם ומתרחשת אי התאמה של עכבה וחלק מהאנרגיה משתקף חזרה. כמות האנרגיה המשתקפת תלויה ברמת חוסר ההתאמה וכך VSWR יהיה ערך מעל 1.

בעת שימוש בכבל בעל עכבה אופיינית שגויה.
קו הכבל / שידור המשמש לחיבור האנטנה למשדר יצטרך להיות עכבה אופיינית נכונה. בדרך כלל, כבלים קואקסיאליים הם 50 אוהם (75 אוהם לטלוויזיות ולוויין) וערכיהם יודפסו על הכבלים עצמם. כמות האנרגיה המשתקפת תלויה ברמת חוסר ההתאמה וכך VSWR יהיה ערך מעל 1.




הוראות לשימוש
- הזן את הערכים בתיבות הבהירות והצהובות כהה, ולחץ על מקש ENTER.

1. אשר את עכבת הכבל המאפיינת והכנס לתיבה.

2. אשר את עכבת העומס, מקדם ההשתקפות, VSWR וכו 'ולחץ על ENTER כדי לחשב.

3. אם מתרחשת השתקפות מלאה, POWER REFLECT [%] מראה 100% וגרף כוח הפלט מראה 0%.
התבונן היטב היכן כתוב D = 0. שני הגלים הופכים ל"שלב "(שני המעגלים נעים יחד) או" מחוץ לשלב "(שני המעגלים נעים בכיוון ההפוך) בהתאם לערך של מקדם ההשתקפות.

4. ניתן לחשב את עוצמת הפלט על ידי חיסור אובדן התאמה (ב- dB) מכוח הקלט (dBm) כדי לתת כוח פלט (dBm)

השאר הודעה 

רשימת הודעות