Tərif və arxa planRadio frekanslı (RF) elektrik ötürmə sistemində daimi dalğa nisbəti (SWR) RF gücünün enerji mənbəyindən, ötürücü xəttdən və yükə nə qədər səmərəli ötürülməsinin ölçüsüdür. Ümumi bir nümunə bir ötürücü xətt vasitəsilə bir antenə qoşulmuş bir güc gücləndiricisidir.
SWR, buna görə ötürülən və əks olunan dalğalar arasındakı nisbətdir. Yüksək bir SWR, ötürücüyə zərər verə bilən və ötürücü səmərəliliyini azalda biləcək zəif ötürmə xətti səmərəliliyini və əks olunan enerjini göstərir. SWR ümumiyyətlə gərginlik nisbətinə istinad etdiyindən, adətən gərginlik dayanan dalğa nisbəti (VSWR) kimi tanınır.

VSWR və sistem səmərəliliyi

İdeal bir sistemdə enerjinin 100% -i güc mərhələlərindən yükə ötürülür. Bunun üçün mənbə empedansı, yəni ötürmə xətti və bütün konnektorlarının xarakterik empedansı ilə yükün empedansı arasında dəqiq bir uyğunluq tələb olunur. Siqnalın AC gərginliyi müdaxilə etmədən keçdiyindən ucdan uca eyni olacaq.

Ancaq həqiqi sistemlərdə uyğun olmayan impedanslar gücün bir hissəsinin mənbəyə doğru əks olunmasına səbəb olur (əks-səda kimi). Yansımalar konstruktiv və dağıdıcı müdaxilələrə səbəb olur, müxtəlif vaxtlarda və xətt boyunca olan məsafələrdə gərginlikdə zirvələrə və vadilərə səbəb olur. VSWR bu gərginlik fərqlərini ölçür. Bu, ötürmə xətti boyunca hər yerdə ən yüksək gərginliyin ən aşağı gərginliyə nisbətidir.

Gərginlik ideal bir sistemdə dəyişmədiyi üçün, VSWR 1.0 və ya ümumiyyətlə 1: 1 nisbətində ifadə edildiyi kimi. Yansımalar meydana gəldikdə, gərginliklər dəyişir və VSWR daha yüksəkdir, məsələn 1.2 və ya 1.2: 1.

Yansıyan Enerji

Keçirilən dalğa itkisiz ötürmə xətti ilə yük arasındakı sərhədi vurduqda (Şəkil 1) bir az enerji yükə ötürüləcək və bir hissəsi əks olunacaqdır. Yansıma əmsalı gələn və əks olunan dalğaları aşağıdakı kimi əlaqələndirir:

Γ = V- / V + (bərabərlik.)

V - əks olunan dalğa və V + gələn dalğadır. VSWR, gərginlik əks etmə əmsalı (Γ) böyüklüyü ilə bağlıdır:

VSWR = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Dəyər 2)

VSWR birbaşa SWR sayğacla ölçülə bilər. Bir giriş şəbəkəsi (S11) və çıxış portunun (S22) əks olunması əmsallarını ölçmək üçün bir vektor şəbəkə analizatoru (VNA) kimi bir RF test cihazı istifadə edilə bilər. S11 və S22, müvafiq olaraq giriş və çıxış limanında Γ-ə bərabərdir. Riyaziyyat rejimi olan VNA-lar, nəticədə ortaya çıxan VSWR dəyərini birbaşa hesablaya və göstərə bilər.

Giriş və çıxış limanlarındakı geri dönüş itkisi əmsalı S11 və ya S22-dən aşağıdakı kimi hesablana bilər:

RLIN = 20log10 | S11 | dB (Dəyər3.)

RLOUT = 20log10 | S22 | dB (Eq4.)

Yansıma əmsalı ötürmə xəttinin xarakterik empedansından və yük empedansından aşağıdakı kimi hesablanır:

Γ = (ZL - ZO) / (ZL + ZO) (Dəyər 5)

Burada ZL yük empedansı və ZO ötürmə xəttinin xarakterik empedansıdır.

VSWR, ZL və ZO baxımından da ifadə edilə bilər. Denklem 5-i Denklik 2-yə əvəz edərək əldə edirik:

ZL> ZO üçün | ZL - ZO | = ZL - ZO

Buna görə:

VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL + ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Dəyər 6.)

ZL üçün <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL

Buna görə:

VSWR = (ZL + ZO + ZO - ZL) / (ZL + ZO - ZO + ZL) = ZO / ZL. (Dəyər 7)

Yuxarıda qeyd etdik ki, VSWR 1: 1.5 nümunəsi olaraq 1-ə nisbət şəklində verilmiş bir spesifikasiyadır. VSWR-nin iki xüsusi vəziyyəti var: ∞: 1 və 1: 1. Sonsuzluğun birinə nisbəti yük açıq bir dövrə olduqda baş verir. 1: 1 nisbətində yük, ötürmə xətti xarakterik empedansına mükəmməl uyğunlaşdıqda meydana gəlir.

VSWR, ötürücü xəttin özündə yaranan dayanan dalğadan müəyyən edilir:

VSWR = | VMAX | / | VMIN | (Dəyər 8)

VMAX maksimum amplituda və VMIN dayanan dalğanın minimum amplitüd olduğu yerdir. İki super tətbiq olunan dalğa ilə, maksimum gələn və əks olunan dalğalar arasındakı konstruktiv müdaxilə ilə baş verir. Beləliklə:

VMAX = V + + V- (Dəyər 9)

Maksimum konstruktiv müdaxilə üçün. Minimum genlik dekonstruktiv müdaxilə ilə baş verir və ya:

VMIN = V + - V- (Eq10.)

9 və 10 tənliklərini 8-ci tənliyin yerinə qoyur

VSWR = | VMAX | / | VMIN | = (V + + V -) / (V + - V -) (Eq11.)

Denklem 1-i Denklik 11-ə dəyişdirin:

VSWR = V + (1 + | Γ |) / (V + (1 - | Γ |) = (1 + | Γ |) / (1 - | Γ |) (Eq12.)

VSWR Monitorinq Sistemi

MAX2016, bir sirkulyator və zəiflədici ilə qoşulduqda bir antenin VSWR / geri itkisini izləmək üçün istifadə olunan ikili loqaritmik detektor / nəzarətedicidir. MAX2016, iki güc detektoru arasındakı fərqi ortaya çıxarır.

MAX2016, MAX5402 rəqəmsal potensiometr və MAX1116 / MAX1117 ADC ilə birləşərək tam bir VSWR izləmə sistemi təşkil edir. Rəqəmsal potensiometr MAX2016-nın referans gərginlik çıxışından istifadə edərək gərginliyi bölən rolunu oynayır. Daxili istinad gərginliyi ümumiyyətlə 2mA cərəyan mənbəyi verə bilər. Bu gərginlik daxili komparator üçün eşik gərginliyini təyin edir (pin CSETL). Çıxış gərginliyi eşikdən keçəndə bir siqnalizasiya yaradıla bilər (pin COUTL). MAX1116 ADC üçün 2.7V - 3.6V, MAX1117 ADC üçün isə 4.5V - 5.5V arasında bir təchizatı lazımdır. ADC, MAX2016 tərəfindən təmin edilmiş bir xarici istinad gərginliyindən də istifadə edə bilər. Mikro nəzarətçi ilə qoşulmuş ADC, antenanın VSWR-nin daimi monitorinqinə imkan verir.

xülasə
Xülasə olaraq, bu təlimat SWR və ya VSWR-i ötürmə xəttindəki qüsurları və səmərəliliyi ölçmək üçün bir vasitə kimi təsvir edir. VSWR əks olunma əmsalı ilə əlaqədardır. Daha yüksək nisbət daha böyük uyğunsuzluğu təsvir edir, 1: 1 nisbətində isə tamamilə uyğun gəlir. Bu uyğunluq və ya uyğunsuzluq dayanan dalğanın maksimum və minimum amplitüdündən yaranır. SWR ötürülən və əks olunan enerji arasındakı nisbətlə əlaqədardır. MAX2016, VSWR antenini izləmək üçün bir sistemin yaradılmasına nümunə olaraq göstərilir.

Siz həmçinin kimi ola bilər:

VSWR-i necə hesablamaq olar

VSWR nədir: Gərginlik Daimi Dalğa nisbəti

VSWR və qaytarılması zərər nədir?

Əvvəlki:Portativ Rəqəmsal Səs Qeydlərini necə seçmək olar

Next:Qidalanma kabeli üçün uyğun bağlayıcını necə seçmək olar