VSWR (coñecido como Ratio de onda permanente) é unha medida de como a enerxía de radiofrecuencia transmítese de forma eficiente desde unha fonte de enerxía, a través dunha liña de transmisión, a unha carga (por exemplo, desde unha amplificador de potencia a través dunha liña de transmisión, a un antena).

As ondas permanentes son un valor clave para calquera sistema que utilice liñas de transmisión / alimentadores Medicións da VSWR, O ratio de onda de tensión é importante.

As ondas permanentes son un problema importante á hora de mirar as liñas de alimentación / transmisión, e a relación de ondas estacionarias ou máis comunmente a relación de ondas de tensión permanente, VSWR é como medida do nivel de ondas permanentes nun alimentador.

As ondas permanentes representan unha potencia non aceptada pola carga e reflectida ao longo da liña de transmisión ou alimentador.

Aínda que as ondas permanentes e VSWR son moi importantes, moitas veces a teoría e os cálculos de VSWR poden enmascarar unha visión do que está a suceder. Afortunadamente, é posible obter unha boa visión do tema, sen afondar demasiado na teoría VSWR.

Stanbases básicas das ondas
Ao mirar sistemas que inclúen liñas de transmisión é preciso entender que as fontes, as liñas de transmisión / alimentadores e cargas teñen unha impedancia característica. 50Ω é un estándar moi común para aplicacións de RF, aínda que ocasionalmente poden verse outras impedancias nalgúns sistemas.

Para obter a máxima transferencia de potencia da fonte á liña de transmisión, ou a liña de transmisión á carga, xa sexa unha resistencia, unha entrada a outro sistema ou unha antena, os niveis de impedancia deben coincidir.

Noutras palabras para un sistema 50Ω, o xerador de fonte ou sinal debe ter unha impedancia de fonte de 50Ω, a liña de transmisión debe ser 50Ω e tamén a carga.

Para a máxima transferencia de enerxía é necesario un alimentador e unha carga correspondentes

Os problemas xorden cando a enerxía é transferida á liña de transmisión ou alimentador e viaxa cara á carga. Se existe un desaxuste, é dicir, a impedancia de carga non coincide coa da liña de transmisión, entón non é posible transferir toda a potencia.

Como a enerxía non pode desaparecer, a potencia que non se transfire na carga ten que ir a algún lugar e alí viaxa de volta pola liña de transmisión cara á fonte.

A enerxía reflíctese cando o impedimento de alimentación e carga non coinciden

Vexa tamén: Por que necesito un circuíto transmisor antes dunha antena?

Cando isto sucede, as tensións e as correntes das ondas avanzadas e reflectidas no alimentador suman ou restan en diferentes puntos ao longo do alimentador segundo as fases. Deste xeito establécense ondas de pé.

A forma en que se produce o efecto pode demostrarse cunha lonxitude de corda. Se un extremo se deixa libre e o outro é movido cara arriba un movemento de onda pode verse cara a abaixo pola corda. Non obstante, se se arranxa un extremo, configúrase un movemento de onda permanente e pódense ver puntos de vibración mínima e máxima.

Cando a resistencia de carga é inferior á tensión de impedancia do alimentador e as magnitudes de corrente están configuradas. Aquí a corrente total no punto de carga é superior á da liña perfectamente igualada, mentres que a tensión é menor.

Patróns de tensión e ondas permanentes actuais para desaxuste de pequenas impedancias con carga inferior á impedancia do alimentador

Vexa tamén: Ferramentas de cálculo de VSWR

Os valores da corrente e da tensión ao longo do alimentador varían ao longo do alimentador. Para pequenos valores de potencia reflectida, a forma de onda é case sinusoidal, pero para valores máis grandes vólvese máis a unha onda seno rectificada de onda completa. Esta forma de onda consiste en tensión e corrente da potencia de adiante máis a tensión e a corrente da potencia reflectida.

Tensión e patrón de onda permanentes para a terminación do alimentador de curtocircuíto

Ver Also: Comprender as reflexións e as ondas de pé no deseño de circuítos RF

A unha cuarta parte da lonxitude de onda da carga, as tensións combinadas alcanzan o valor máximo, mentres que a corrente é mínima. A media distancia da lonxitude de onda da carga, a tensión e a corrente son as mesmas que na carga.

Unha situación similar ocorre cando a resistencia de carga é maior que a impedancia do alimentador, pero esta vez a tensión total na carga é superior ao valor da liña perfectamente igualada. A tensión alcanza un mínimo a distancia un cuarto de lonxitude de onda da carga e a corrente é máxima. Non obstante, a unha distancia de media lonxitude de onda da carga, a tensión e a corrente son as mesmas que na carga.

Patróns de tensión e ondas permanentes actuais para desaxustes de pequena impedancia con carga elevadaela que a impedancia do alimentador

Vexa tamén: VSWR (SWR) Cálculo

Entón, cando hai un circuíto aberto situado ao final da liña, o patrón de onda permanente para o alimentador é semellante ao do curtocircuíto, pero os patróns de tensión e corrente invertidos.

Tensión e patróns de onda permanente en aberto terminación do alimentador de circuítos

Vexa tamén: Fai este circuíto de repetidores de radio na casa

Definición VSWR
A definición de VSWR proporciona a base para todos os cálculos e fórmulas.

Definición VSWR:
A relación de onda de tensión permanente, VSWR defínese como a relación da tensión máxima a mínima nunha liña sen perda.

A relación resultante exprésase normalmente como unha relación, por exemplo 2: 1, 5: 1, etc. Unha coincidencia perfecta é 1: 1 e un desaxuste completo, é dicir, un circuíto curto ou aberto é ∞: 1.

Na práctica hai unha perda en calquera alimentador ou liña de transmisión. Para medir a VSWR, detéctase a potencia adiante e inversa nese punto do sistema e convértese nunha figura para VSWR. Deste xeito, o VSWR mídese nun determinado punto e non hai que determinar as tensións máximas e mínimas ao longo da liña.

VSWR vs SWR
Os termos VSWR e SWR adoitan verse na literatura sobre ondas permanentes nos sistemas de RF, e moitos preguntan sobre a diferenza.

SWR: O SWR é a relación de ondas estacionarias. Describe as ondas de tensión e corrente que aparecen na liña. É unha descrición xenérica para ondas de corrente e de tensión. Úsase a miúdo en asociación con contadores usados para detectar a relación de ondas estacionarias. Tanto a corrente como a tensión aumentan e caen na mesma proporción para un desaxuste determinado.

VSWR: A relación VSWR ou onda estacionaria de tensión aplícase especificamente ás ondas estacionarias de tensión configuradas nun alimentador ou liña de transmisión. Como é máis fácil detectar as ondas estacionarias de tensión e, en moitos casos, as tensións son máis importantes en termos de avaría do dispositivo, o termo VSWR úsase a miúdo, especialmente dentro das áreas de deseño de RF.

O termo ondas estacionarias tamén se ve algunhas veces. Non obstante, isto é unha falacia completa, xa que a potencia de adianto e reflexo son constantes (supoñendo que non hai perdas de alimentación) e a potencia non aumenta e cae do mesmo xeito que as formas de onda de tensión e corrente que son a suma de elementos adiante e reflectidos.

Típico Contador VSWR usado con tranfumador

Como VSWR afecta o rendemento
Hai varias formas en que VSWR afecta o rendemento dun transmisor o sistema, ou calquera sistema que poida usar RF e impedancias correspondentes.

Aínda que o termo VSWR normalmente se usa, tanto a tensión como as ondas permanentes de corrente poden causar problemas. Algúns dos efectos detallan a continuación:

Os amplificadores de potencia do transmisor pódense danar: O aumento dos niveis de tensión e corrente vistos no alimentador como consecuencia das ondas permanentes, pode danar a saída entrensistores do emisor. Os dispositivos semiconductores son moi fiables se funcionan dentro dos seus límites especificados, pero a tensión e as ondas permanentes de corrente no alimentador poden causar danos catastróficos se fan que o aparato funcione fóra dos seus límites.

A protección PA reduce a potencia de saída: Ante o perigo real de altos niveis de SWR que danan o amplificador de potencia, moitos transmisores incorporan circuítos de protección o que reduce a saída do transmisor a medida que aumenta o SWR. Isto significa que unha mala partida entre o alimentador e a antena producirá un SWR elevado o que fai que a saída se reduza e, polo tanto, unha perda significativa na potencia transmitida.

Os niveis de alta tensión e corrente poden danar o alimentador: É posible que os niveis de alta tensión e corrente provocados pola relación de ondas de alto nivel poidan causar danos nun alimentador. Aínda que na maioría dos casos os alimentadores funcionarán ben dentro dos seus límites e a duplicación de tensión e corrente debe ser acomodada, hai algunhas circunstancias nas que se poden causar danos. As máximas actuais poden causar un exceso de calefacción local, que podería distorsionar ou derreter os plásticos empregados e sábese que as altas tensións provocan arqueo nalgunhas circunstancias.

Os atrasos provocados polas reflexións poden causar distorsión: Cando un sinal é reflectido por inadecuación, reflíctese cara á fonte e pode volver ser reflectido cara á antena. Introdúcese un retraso igual ao dobre do tempo de transmisión do sinal ao longo do alimentador. Se se transmiten datos isto pode causar interferencias entre símbolos e noutro exemplo onde se transmitía a televisión analóxica, viuse unha imaxe "pantasma".

Redución do sinal en comparación co sistema perfectamente combinado: Curiosamente a perda de nivel de sinal causada por un VSWR pobre non é tan grande como algúns poden imaxinar. Calquera sinal reflectido pola carga reflíctese de novo ao transmisor e como a correspondencia no transmisor pode permitir que o sinal se reflicta de novo á antena, as perdas sufridas son fundamentalmente as introducidas polo alimentador. Como guía, unha lonxitude coaxial de 30 metros cunha perda de aproximadamente 1.5 dB a 30 MHz significará que unha antena que funcione cun VSWR só producirá unha perda de algo máis de 1 dB nesta frecuencia en comparación cunha antena perfectamente combinada.

A relación de onda permanente é un parámetro importante para calquera sistema de alimentación. Aínda que as ondas permanentes de corrente e de tensión están configuradas, a proporción de ondas de tensión é a miúdo máis discutida, xa que é máis fácil detectar e medir.

Tamén pode gusta: Como calcular VSWR
Que é VSWR e perda de retorno?
Como usar un contador de VSWR

prev:5G chegou a Chicago en 2019. Que pasará coa quinta xeración de wireless en 2020?

seguinte:VSWR (SWR) Cálculo

Deixar unha mensaxe

Lista de mensaxes

Comentarios Loading ...