Treoir Iomlán ar VSWR ó FMUSER [Nuashonraithe 2022]

I dteoiric antenna, déantar VSWR a ghiorrú ó chóimheas tonn seasamh voltais. 

Is éard atá i VSWR ná tomhas ar leibhéal na dtonnta seasta ar líne friothálacha, ar a dtugtar freisin cóimheas toinne seasta (SWR). 

Tá a fhios againn go bhfuil an tonn seasamh, a mhíníonn an cóimheas tonnta seasta, ina fhachtóir chomh tábhachtach le breithniú d'innealtóirí agus iad ag déanamh taighde teicniúil RF ar antennas.

Cé go bhfuil tonnta seasta agus VSWR an-tábhachtach, go minic is féidir le teoiric agus ríomhaireachtaí VSWR radharc a cheilt ar a bhfuil ag tarlú i ndáiríre. Ar ámharaí an tsaoil, is féidir radharc maith a fháil ar an ábhar, gan dul i ngleic go ró-dhomhain ar theoiric VSWR.

Ach cad é VSWR i ndáiríre agus cad a chiallaíonn sé don chraoltóireacht? Is é an blag seo an treoir is iomláine faoi VSWR, lena n-áirítear cad é, conas a oibríonn sé, agus gach rud atá uait faoi VSWR. 

Leanaimis ag fiosrú!

Roinnt ag tabhairt aire!

1. Cad é VSWR? Bunúsacha Cóimheas Buantonntha Voltais

1) Maidir le VSWR 

-Sainmhíniú VSWR

Cad é VSWR? Go simplí, sainmhínítear VSWR mar an cóimheas idir tonnta seasta voltas tarchurtha agus frithchaite in a minicíocht raidió (RF) córas tarchurtha leictreach. 

-Giorrúchán ar VSWR

VSWR tá giorraithe ó cóimheas tonn seasamh voltas, sé fuaimnítear uaireanta mar "viswar".

-Conas VSWR Oibreacha

Meastar VSWR mar thomhas ar cé chomh héifeachtach is a tharchuirtear cumhacht RF - ón bhfoinse cumhachta and téann ansin trí líne tarchurtha, agus ar deireadh téann isteach san ualach.

-VSWR sa Chraoltóireacht

VSWR is a úsáidtear mar bheart éifeachtúlachta do gach rud a iompar RF folaíonn sé línte tarchurtha, cáblaí leictreacha, agus fiú an comhartha san aer. Is sampla coitianta é aimplitheoir cumhachta atá ceangailte le haeróg trí líne tarchurtha. Sin an fáth gur féidir leat a mheas freisin VSWR mar an cóimheas idir an voltas uasta agus íosta ar líne caillteanas is lú.

2) Cad iad na Príomh Functions de VSWR?

Úsáidtear VSWR go forleathan i bhfeidhmchláir éagsúla, mar shampla i antenna, teileachumarsáid, micreathonn, minicíocht raidió (RF), Etc 

Seo cuid de na príomhfheidhmchláir le míniú:

Feidhmchláir VSWR	Príomhfheidhmeanna VSWR
Antenna a Tharchur	Is léiriú é an Cóimheas Tonn Buan Voltais (VSWR) ar an méid neamhréire idir antenna agus an líne beathaithe a nascann leis. Tugtar an Cóimheas Tonn Buan (SWR) air seo freisin. Tá raon na luachanna do VSWR ó 1 go ∞. Meastar go bhfuil luach VSWR faoi 2 oiriúnach d’fhormhór na bhfeidhmchlár antenna. Is féidir a rá go bhfuil “Meaitseáil Mhaith” ag an antenna. Mar sin nuair a deir duine éigin go bhfuil an t-aeróg comhoiriúnaithe go dona, go minic ciallaíonn sé go bhfuil luach VSWR níos mó ná 2 maidir le minicíocht spéise.
teileachumarsáide	Maidir le teileachumarsáid, is é an cóimheas tonn seasta (SWR) an cóimheas idir aimplitiúid tonn seasaimh pháirtigh ag antinode (uasmhéid) agus an aimplitiúid ag nód cóngarach (íosmhéid) i líne tharchuir leictreachais.
MICREATHONNACH	Is iad na bearta feidhmíochta coitianta a bhaineann le línte tarchuir micreathonn agus ciorcaid ná VSWR, comhéifeacht frithchaithimh agus filleadhn caillteanas, chomh maith le comhéifeacht tarchurtha agus caillteanas isteach. Féadfar iad seo go léir a chur in iúl trí úsáid a bhaint as paraiméadair scaipthe, ar a dtugtar S-paraiméadair níos coitianta.
RF	Sainmhínítear cóimheas tonn seasaimh voltais (VSWR) mar an cóimheas idir tonnta seasaimh voltais tarchurtha agus frithchaite i dtarchur leictreach minicíocht raidió (RF) sysTá. Is tomhas é ar cé chomh héifeachtúil agus a tharchuirtear cumhacht RF ón bhfoinse cumhachta, trí líne tharchuir, agus isteach san ualach

3) Foghlaim Conas VSWR a chur in iúl ón Teicneoir Jimmy

Seo liosta eolais RF simplithe bunúsach a sholáthraíonn ár teicneoir RF Jimmy. Déanaimis lníos mó a thuilleamh faoi VSWR tríd an méid seo a leanas ábhar: 

- VSWR a chur in iúl ag Úsáid Voltas

De réir an tsainmhínithe, is é VSWR an cóimheas idir an voltas is airde (aimplitiúid uasta na toinne seasaimh) agus an voltas is ísle (aimplitiúid íosta na toinne seasaimh) áit ar bith idir foinse agus ualach.

VSWR = | V (uas) | / | V (nóim) |

V (uas) = ​​aimplitiúid uasta na toinne seasaimh
V (min) = aimplitiúid íosta na toinne seasaimh

- VSWR a chur in iúl ag baint úsáide as Impedance

De réir an tsainmhínithe, is é VSWR an cóimheas idir an impedance ualach agus an impedance foinse.

VSWR = ZL / Zo

ZL = an impedance ualach
Zo = an impedance foinse

Cad é an Luach idéalach atá ag VSWR?
Is é luach VSWR idéalach 1: 1 nó sainráite go gairid mar 1. Sa chás seo is é nialas an chumhacht frithchaite ón ualach go dtí an foinse.

- VSWR a chur in iúl ag baint úsáide as Machnamh agus Cumhacht ar Aghaidh

De réir an tsainmhínithe tá VSWR cothrom le

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

más rud é:

Pr = Cumhacht frithchaite
Pf = Cumhacht ar aghaidh

3) Cén fáth ar chóir dom Cúram VSWR? Cén fáth a bhfuil tábhacht leis?

Soláthraíonn an sainmhíniú ar VSWR an bonn do na ríomhanna agus na foirmlí VSWR go léir. 

I líne nasctha, féadann neamhréir le bacainní machnamh a dhéanamh, agus sin é díreach mar a fhuaimeann sé – tonn ag preabadh siar agus ag dul an treo mícheart. 

Príomhchúis: Léirítear an fuinneamh go léir (mar shampla, trí chiorcad oscailte nó gearr) ag deireadh na líne, ansin ní ionsúitear aon cheann, rud a chruthaíonn "tonn seasta" foirfe ar an líne. 

Is tonn sheasta toradh na dtonnta codarsnachta. Laghdaíonn sé seo an chumhacht a fhaigheann an t-aeróg agus is féidir a úsáid chun craoladh. Is féidir leis tarchuradóir a dhó amach fiú. 

Cuireann luach VSWR an chumhacht a léirítear ón ualach go dtí an foinse i láthair. Is minic a úsáidtear é chun cur síos a dhéanamh ar an méid cumhachta a chailltear ón bhfoinse (aimplitheoir Ard-Minicíochta de ghnáth) trí líne tharchuir (cábla comhaiseach de ghnáth) go dtí an t-ualach (antenna de ghnáth).

Is droch-staid é seo: Dóitear do tharchuradóir mar gheall ar fhuinneamh ró-ard.

Go deimhin, nuair a thagann an chumhacht atá i gceist le bheith radaithe ar ais isteach sa tarchuradóir ag lán-neart, de ghnáth beidh sé sruthán amach an leictreonaic ansin.

Tá sé deacair a thuiscint? Seo sampla a d’fhéadfadh cabhrú leat:

Iompraíonn tonntraein farraige a théann i dtreo an chladaigh fuinneamh i dtreo na trá. Má ritheann sé suas go dtí trá le fána réidh, ionsúitear an fuinneamh ar fad, agus ní bhíonn aon tonnta ag taisteal ar ais amach ón gcósta. 

Más rud é go bhfuil balla farraige ingearach i láthair in ionad trá fána, ansin déantar an tonntraein atá ag teacht isteach a fhrithchaitheamh go hiomlán, ionas nach n-ionsúitear aon fhuinneamh sa bhalla. 

Sa chás seo cruthaíonn an cur isteach idir na tonnta isteach agus amach ag "tonn seasta" nach bhfuil an chuma air go bhfuil sí ag taisteal ar chor ar bith; fanann na beanna sna suíomhanna spásúla céanna agus téann siad suas agus síos.

Tarlaíonn an feiniméan céanna ar líne tarchurtha raidió nó radair. 

Sa chás seo, ba mhaith linn na dtonnta ar an líne (idir voltas agus sruth) taisteal ar bhealach amháin agus a gcuid fuinnimh a thaisceadh isteach an t-ualach atá ag teastáil, a d'fhéadfadh a bheith sa chás seo antenna áit a bhfuil sé a bheith gathaithe. 

Má léirítear an fuinneamh go léir (mar shampla, le ciorcad oscailte nó gearr) ag deireadh na líne, ansin ní shúitear aon cheann, ag táirgeadh “tonn seasaimh” foirfe ar an líne. 

Ní thógann sé ciorcad oscailte nó gearrchiorcad chun tonn frithchaite a chruthú. Níl le déanamh ach aimhréiteach sa bhac idir an líne agus an t-ualach. 

Mura bhfuil an tonn frithchaite chomh láidir leis an tonn tosaigh, ansin breathnófar ar roinnt patrún "tonn seasta", ach ní bheidh na nulls chomh domhain ná na beanna chomh hard le haghaidh frithchaitheamh foirfe (nó neamhréir iomlán).

2. Cad é SWR?

1) SWR Sainmhíniú

De réir Wikipedia, cóimheas tonn seasta (SWR) arna shainiú mar:

Beart maidir le meaitseáil impedance ualaí le impedance tréith líne tharchuir nó tonnfhaid in innealtóireacht raidió agus teileachumarsáid. Dá bhrí sin, is é SWR an cóimheas idir tonnta tarchurtha agus frithchaite nó an cóimheas idir aimplitiúid tonn seasaimh ag a huasmhéid, leis an aimplitiúid ar a laghad, sainmhínítear SWR de ghnáth mar chóimheas voltais ar a dtugtar an VSWR ”.

Léiríonn SWR ard droch-éifeachtúlacht na líne tarchurtha agus fuinneamh frithchaite, rud a d’fhéadfadh damáiste a dhéanamh don tarchuradóir agus éifeachtúlacht an tarchuradóra a laghdú. 

Ós rud é go dtagraíonn SWR go coitianta don chóimheas voltais, de ghnáth tugtar an cóimheas tonn seasamh voltais (VSWR) air.

2) Cén tionchar a bhíonn ag VSWR ar Fheidhmíocht Chórais Tarchuradóra? 

Tá roinnt bealaí ann ina dtéann VSWR i bhfeidhm ar fheidhmíocht córais tarchuradóra, nó ar aon chóras a d'fhéadfadh RF agus bacainní comhoiriúnaithe a úsáid.

Cé go n-úsáidtear an téarma VSWR de ghnáth, is féidir leis an voltas agus leis na tonnta seasta reatha fadhbanna a chruthú. Tá cuid de na tionchair sonraithe thíos:

-Is féidir damáiste a dhéanamh d'Aimplitheoirí Cumhachta Tarchuir

Féadann na leibhéil mhéadaithe voltais agus srutha a fheictear ar an bhfothaire mar thoradh ar na tonnta seasta dochar a dhéanamh do thrasraitheoirí aschuir an tarchuradóra. Tá feistí leathsheoltóra an-iontaofa má oibrítear iad laistigh dá dteorainneacha sonraithe, ach is féidir leis an voltas agus na tonnta seasaimh reatha ar an bhfothaire damáiste tubaisteach a dhéanamh má chuireann siad faoi deara go n-oibreoidh an réadtiomnú lasmuigh dá dteorainneacha.

-Laghdaíonn Cosaint PA Cumhacht Aschuir

I bhfianaise an chontúirt an-dáiríre a bhaineann le leibhéil arda SWR damáiste a dhéanamh don aimplitheoir cumhachta, ionchorpraíonn go leor tarchuradóirí ciorcadóireacht chosanta a laghdaíonn an t-aschur ón tarchuradóir de réir mar a ardaíonn an SWR. Ciallaíonn sé seo go mbeidh SWR ard mar thoradh ar dhroch-mheaitseáil idir an friothálacha agus an t-aeróg a fhágann go laghdófar an t-aschur agus dá bhrí sin caillfear go mór sa chumhacht tarchurtha.

-Is féidir le Ardvoltais agus Leibhéil Reatha Damáiste a dhéanamh ar Fhrothadh

Is féidir go bhféadfadh an leibhéal ardvoltais agus reatha de bharr an chóimheas tonn ard seasamh damáiste a dhéanamh do fhriothálaí. Cé go n-oibreofar friothálacha i bhformhór na gcásanna laistigh dá dteorainneacha agus gur cheart freastal ar dhúbailt an voltais agus an tsrutha, tá imthosca áirithe ann nuair is féidir damáiste a dhéanamh. Is féidir leis na huasmhéideanna reatha téamh áitiúil iomarcach a chur faoi deara a d’fhéadfadh na plaistigh a úsáidtear a shaobhadh nó a leá, agus is eol go mbeadh na voltais arda ina gcúis le cumhdach i gcúinsí áirithe.

-Féadann saobhadh a bheith ina chúis le moilleanna a bhaineann le machnamh:   

Nuair a léirítear comhartha trí neamhréir, léirítear é ar ais i dtreo na foinse, agus ansin is féidir é a fhrithchaitheamh ar ais arís i dtreo an aeróige. 

Tugtar isteach moill atá comhionann le dhá uair an t-am tarchurtha den chomhartha feadh an fhriothálaí. 

Má tá sonraí á dtarchur féadfaidh sé seo cur isteach idir siombailí a chur faoi deara, agus i sampla eile ina raibh teilifís analógach á tharchur, chonacthas íomhá “taibhse”.

Is díol suntais é nach bhfuil an caillteanas i leibhéal na comhartha de bharr VSWR bocht beagnach chomh mór agus a shamhlófá. 

Aon chomhartha a léiríonn an t-ualach, léirítear é ar ais go dtí an tarchuradóir agus toisc gur féidir le meaitseáil ag an tarchuradóir an comhartha a fhrithchaitheamh ar ais go dtí an t-aeróg arís, is iad na caillteanais a thabhaítear go bunúsach ná na caillteanais a thug an friothálacha isteach. 

Tá giotán tábhachtacha eile le tomhas in éifeachtúlacht aeróige: an chomhéifeacht machnaimh, an caillteanas mímheaitseála, agus an caillteanas fillte chun ach cúpla a lua. Ní VSWR an deireadh-uile-be-uile teoiric antenna, ach tá sé tábhachtach.

3) VSWR vs SWR vs PSWR vs ISWR

Is minic a fheictear na téarmaí VSWR agus SWR sa litríocht faoi thonnta seasta i gcórais RF, agus fiafraíonn go leor díobh faoin difríocht.

-VSWR

Baineann an cóimheas toinne seasta VSWR nó voltais go sonrach leis na tonnta seasta voltais a bhunaítear ar líne friothálacha nó tharchuir. 

Toisc go bhfuil sé níos éasca na tonnta seasamh voltais a bhrath, agus go bhfuil voltais níos tábhachtaí i go leor cásanna maidir le briseadh gléas, is minic a úsáidtear an téarma VSWR, go háirithe laistigh de réimsí dearaidh RF.

-SWR

Seasann SWR do chóimheas tonnta seasta. Is féidir leat é a fheiceáil mar léiriú matamaitice ar neamh-chomhionannas réimse leictreamaighnéadach (réimse EM) ar líne tarchurtha ar nós cábla comhaiseach. 

De ghnáth, sainmhínítear SWR mar an cóimheas idir an voltas uasta raidió-minicíochta (RF) leis an voltas íosta RF feadh na líne. Tá trí ghné ag an gcóimheas tonnta seasta (SWR):

Tá na gnéithe seo a leanas ag SWR:

● Déanann sé cur síos ar na voltais agus na dtonnta reatha atá le feiceáil ar an líne. 

● É is cur síos cineálach é ar thonnta reatha agus ar thonnta voltais. 

● É úsáidtear go minic i gcomhar le méadair a úsáidtear chun an cóimheas tonn seasaimh a bhrath. 

FÓGRA: Ardaíonn agus titeann an voltas agus an voltas araon ag an gcion céanna i gcás neamhréire ar leith.

Léiríonn SWR ard éifeachtúlacht líne tarchuir lag agus fuinneamh frithchaite, a d’fhéadfadh dochar a dhéanamh don tarchuradóir agus éifeachtúlacht an tarchuradóra a laghdú. Ós rud é go dtagraíonn SWR go coitianta don chóimheas voltais, tugtar an cóimheas tonn seasamh voltais (VSWR) air de ghnáth.

● PSWR (Cóimheas Tonn Seasmhach Cumhachta):

Sainmhínítear an téarma cóimheas tonn seasaimh cumhachta, a fheictear roinnt uaireanta, mar chearnóg an VSWR amháin. Is fallaing iomlán é seo, áfach, toisc go bhfuil an chumhacht ar aghaidh agus an chumhacht frithchaite seasmhach (ag glacadh leis nach gcailltear friothálacha) agus nach n-ardóidh agus nach dtiteann an chumhacht ar an mbealach céanna leis na tonnfhoirmeacha voltais agus reatha atá mar suimiú na n-eilimintí ar aghaidh agus frithchaite.

● ISWR (Cóimheas Tonn Buan Reatha):

Is féidir an SWR a shainiú freisin mar an cóimheas idir an sruth RF uasta agus an sruth íosta RF ar an líne (cóimheas tonn seasta reatha nó ISWR). Chun críocha praiticiúla den chuid is mó, tá ISWR mar an gcéanna le VSWR.

Ón tuiscint atá ag daoine áirithe ar SWR agus VSWR ina bhfoirm bhunúsach is ea gur 1: 1 foirfe é. Ciallaíonn SWR go bhfuil an chumhacht go léir atá á chur agat ar an líne á brú amach as an aeróg. Mura bhfuil an SWR 1: 1 ansin tá níos mó cumhachta á chur amach agat ná mar atá ag teastáil agus léirítear cuid den chumhacht sin ar ais síos an líne i dtreo do tharchuradóra agus ansin is cúis le himbhualadh a d’fhágfadh nach mbeadh do chomhartha chomh glan agus soiléir.

Ach, cad é an difríocht idir VSWR agus SWR? Is coincheap é SWR (cóimheas tonn seasta), ie an cóimheas tonn seasaimh. Is é VSWR i ndáiríre an chaoi a ndéanann tú an tomhas, trí na voltais a thomhas chun an SWR a chinneadh. Is féidir leat an SWR a thomhas freisin trí na sruthanna nó fiú an chumhacht (ISWR agus PSWR) a thomhas. Ach chun mórchuid na gcuspóirí, nuair a deir duine éigin SWR ciallaíonn siad VSWR, i gcomhrá tá siad inmhalartaithe.

Is cosúil go dtuigeann tú an smaoineamh go bhfuil baint aige leis an gcóimheas idir an méid cumhachta atá ag dul ar aghaidh chuig an antenna vs an méid atá á léiriú ar ais agus go bhfuil (i bhformhór na gcásanna) an chumhacht á brú amach chuig an antenna. Mar sin féin, tá na ráitis "tá tú ag cur níos mó cumhachta amach ná mar atá ag teastáil" agus "ansin is cúis le himbhualadh a d’fhágfadh nach mbeadh do chomhartha chomh glan" mícheart

Cumhacht Roghnaithe VSWR vs.

I gcás SWR níos airde, tá cuid den chumhacht nó cuid mhaith den chumhacht á léiriú ar ais don tarchuradóir. Níl aon bhaint aige le comhartha glan agus gach rud a bhaineann le do tharchuradóir a chosaint ó dhó amach agus tá SWR beag beann ar an méid cumhachta atá á phumpáil agat. Ciallaíonn sé go simplí nach bhfuil an córas antenna chomh héifeachtúil le radaitheora ag an minicíocht. Ar ndóigh, má tá tú ag iarraidh tarchur ag minicíocht b’fhearr leat go mbeadh an SWR is ísle is féidir ag d’antenna (De ghnáth ní bhíonn aon rud níos lú ná 2: 1 chomh dona sin ar na bandaí íochtaracha agus tá 1.5: 1 go maith ag na bandaí níos airde) , ach d’fhéadfadh go mbeadh go leor antennas il-bhanda ag 10: 1 ar roinnt bandaí agus b’fhéidir go bhfaighidh tú go bhfuil tú in ann oibriú inghlactha.

4) VSWR agus Éifeachtúlacht an Chórais
I gcóras idéalach, tarchuirtear 100% den fhuinneamh ó na céimeanna cumhachta go dtí an t-ualach. Éilíonn sé seo comhoiriúnú beacht idir an impedance foinse (impedance tréith na líne tarchuir agus a nascóirí uile), agus an impedance ualach. Beidh voltas AC an chomhartha mar an gcéanna ó dheireadh go deireadh ós rud é go dtéann sé tríd gan cur isteach.

Cumhacht Frithchaite VSWR vs.

I bhfíorchóras, bíonn constaicí mí-chomhoiriúnacha ina gcúis le cuid den chumhacht a léiriú ar ais i dtreo na foinse (cosúil le macalla). Cuireann na frithchaitheamh seo isteach ar chur isteach cuiditheach agus millteach, agus bíonn beanna agus gleannta sa voltas dá bharr, ag athrú de réir ama agus achair feadh na líne tarchuir. Déanann VSWR na hathróga voltais seo a chainníochtú, mar sin is é sainmhíniú eile a úsáidtear go coitianta le haghaidh Cóimheas Tonn Seasmhach Voltais ná gurb é an cóimheas idir an voltas is airde agus an voltas is ísle, ag pointe ar bith ar an líne tharchuir.

Maidir le córas idéalach, ní athraíonn an voltas. Dá bhrí sin, is é 1.0 a VSWR (nó níos mó arna shloinneadh de ghnáth mar chóimheas 1: 1). Nuair a tharlaíonn frithchaitheamh, athraíonn voltais agus bíonn VSWR níos airde, mar shampla 1.2 (nó 1.2: 1). Tá comhghaol idir VSWR méadaithe agus éifeachtúlacht laghdaithe líne tarchurtha (agus mar sin tarchuradóir foriomlán).

Méadaíonn éifeachtúlacht na línte tarchuir trí:
1. Fachtóir méadaithe agus fachtóir cumhachta
2. Voltas ag méadú agus fachtóir cumhachta ag laghdú
3. Voltas laghdaithe agus fachtóir cumhachta
4. Voltas ag laghdú agus fachtóir cumhachta ag méadú

Tá ceithre chainníocht ann a chuireann síos ar éifeachtacht aistriú cumhachta ó líne go hualach nó antenna: an VSWR, an chomhéifeacht frithchaithimh, an caillteanas neamhoiriúnach, agus an caillteanas ar ais. 

Go dtí seo, chun mothú a fháil ar a gciall, taispeánann muid iad go grafach ar an gcéad fhigiúr eile. Trí choinníoll: 

● Na línte atá ceangailte le hualach comhoiriúnaithe;
● Na línte atá ceangailte le haeróg ghearr monapóil nach bhfuil comhoiriúnaithe (tá impedance ionchuir antenna 20 - j80 ohms, i gcomparáid le impedance na líne tarchuir 50 ohms);
● Tá an líne oscailte ag an deireadh áit ar cheart go mbeadh an t-aeróg ceangailte.

Cuar Glas - Tonn seasta ar líne 50-ohm le hualach comhoiriúnaithe 50-ohm ag an deireadh

Seo a leanas a pharaiméadair agus a luach uimhriúil:

paraiméadair	Luach Uimhriúil
Impedance Luchtaigh	Ohms 50
Comhéifeacht Machnaimh	0
VSWR	1
Caillteanas Mismatch	0 dB
Caillteanas Fill ar ais	- ∞ dB
Fógra: [Tá sé seo foirfe; gan tonn seasamh; téann an chumhacht go léir isteach in aeróg / ualach]

Cuar Gorm - Tonn seasta ar líne 50-ohm isteach in antenna gearr monapóil

Seo a leanas a pharaiméadair agus a luach uimhriúil:

paraiméadair	Luach Uimhriúil
Impedance Luchtaigh	20 - j80 ohms
Comhéifeacht Machnaimh	0.3805 - j0.7080
Luach Absalóideach Comhéifeacht Machnaimh	0.8038
VSWR	9.2
Caillteanas Mismatch	- 4.5 dB
Caillteanas Fill ar ais	-1.9 DB
Fógra: [Níl sé seo ró-mhaith; tá an chumhacht isteach san ualach nó san antenna síos –4.5 dB ón gcumhacht atá ar fáil ag taisteal síos]

Cuar Dearg - Tonn seasta ar líne le ciorcad oscailte ag an taobh clé (críochfoirt antenna)

Seo a leanas a pharaiméadair agus a luach uimhriúil:

paraiméadair	Luach Uimhriúil
Impedance Luchtaigh	∞
Comhéifeacht Machnaimh	1
VSWR	∞
Caillteanas Mismatch	- 0 dB
Caillteanas Fill ar ais	0 dB
Fógra: [Tá sé seo go dona: níor aistríodh aon chumhacht thar dheireadh na líne]

▲BACK▲

3. Táscairí paraiméadar tábhachtacha de SWR

1) Línte Trasmission agus SWR

Is féidir aon seoltóir a bhfuil sruth AC aige a láimhseáil mar líne tharchuir, mar na fathaigh lasnairde sin a dháileann cumhacht fóntais AC ar fud an tírdhreacha. Thiocfadh ionchorprú na bhfoirmeacha éagsúla línte tarchuir go mór lasmuigh de scóip an ailt seo, mar sin déanfaimid an plé a theorannú go minicíochtaí ó thart ar 1 MHz go 1 GHz, agus go dtí dhá chineál coitianta líne: comhaiseach (nó “comhaiseach”) agus seoltóir comhthreomhar (aka, sreang oscailte, líne fuinneoige, líne dréimire, nó cúpla-luaidhe mar a thabharfaimid air) mar a thaispeántar i bhFíor 1.

Míniú: Is éard atá i gcábla comhaiseach (A) seoltóir lár soladach nó snáithe timpeallaithe ag plaisteach inslithe nó tréleictreach aeir agus sciath feadánacha atá braid sreinge soladach nó fite. Tá seaicéad plaisteach timpeall na sciath chun na seoltóirí a chosaint. Is éard atá i dhá luaidhe (B) péire sreanga comhthreomhara nó snáithe comhthreomhara. Coinníonn na sreanga i bhfeidhm ag plaisteach múnlaithe (líne fuinneoige, cúpla-luaidhe) nó ag inslitheoirí ceirmeacha nó plaisteacha (líne dréimire).

Sreabhann sruth feadh dhromchla na seoltóirí (féach an barra taobh ar “Éifeacht Craicinn”) i dtreonna difriúla. Is ionadh nach sreabhann an fuinneamh RF atá ag sreabhadh feadh na líne sna seoltóirí ina bhfuil an sruth. Taistealaíonn sé mar thonn leictreamaighnéadach (EM) sa spás idir na seoltóirí agus timpeall orthu. 

Taispeánann Figiúr 1 an áit a bhfuil an réimse suite i gcófra agus i gcúpla luaidhe. Maidir le comhaiseach, tá an réimse go hiomlán laistigh den tréleictreach idir seoltóir an ionaid agus an sciath. Maidir le cúpla luaidhe, áfach, is láidre an réimse timpeall agus idir na seoltóirí ach gan sciath mórthimpeall air, síneann cuid den réimse isteach sa spás timpeall na líne.

Sin é an fáth go bhfuil an-tóir ar comhaiseach - ní ligeann sé do na comharthaí istigh idirghníomhú le comharthaí agus seoltóirí lasmuigh den líne. Ar an láimh eile, caithfear dhá luaidhe a choinneáil i bhfad ar shiúl (is leor cúpla leithead líne) ó línte beatha eile agus dromchla miotail de chineál ar bith. Cén fáth cúpla luaidhe a úsáid? De ghnáth bíonn caillteanais níos ísle aige ná comhaiseach, mar sin is rogha níos fearr é nuair is breithniú tábhachtach é caillteanas comhartha.

Ceacht Teagaisc Líne Tarchurtha do Thosaitheoirí (Foinse: AT&T)

Cad é Éifeacht Craicinn?

Os cionn thart ar 1 kHz, sreabhann sruthanna AC i gciseal atá ag éirí níos tanaí feadh dhromchla seoltóirí. Is é seo an éifeacht craiceann. Tarlaíonn sé toisc go gcruthaíonn sruthanna eddy taobh istigh den seoltóir réimsí maighnéadacha a bhrúnn sruth go dromchla seachtrach an tseoltóra. Ag 1 MHz i gcopar, tá an chuid is mó de shruth teoranta do 0.1 mm seachtrach an tseoltóra, agus faoi 1 GHz, brúitear an sruth isteach i gciseal nach bhfuil ach cúpla µm tiubh.

2) Comhéifeachtaí Machnaimh agus Tarchurtha

Is í comhéifeacht machnaimh an codán de chomhartha teagmhais a léirítear siar ó neamhréir. Sloinntear an chomhéifeacht frithchaithimh mar ρ nó Γ, ach féadtar na siombailí seo a úsáid freisin chun VSWR a léiriú. Tá baint dhíreach aige leis an VSWR le

 | Γ | = (VSWR - 1) / (VSWR + 1) (A)

Fíor. Sin é an codán de chomhartha a léirítear siar leis an impedance ualach, agus uaireanta léirítear é mar chéatadán.

Le haghaidh comhoiriúnú foirfe, ní léiríonn an t-ualach aon chomhartha (ie, tá sé sáite go hiomlán), mar sin tá an chomhéifeacht frithchaithimh nialas. 

Maidir le ciorcad oscailte nó ciorcad gearr, léirítear an comhartha iomlán ar ais, mar sin is í an chomhéifeacht frithchaithimh sa dá chás ná 1. Tabhair faoi deara nach ndéileálann an plé seo ach le méid an chomhéifeacht frithchaithimh.  

Tá uillinn chéim ghaolmhar ag Γ freisin, a dhéanann idirdhealú idir ciorcad gearr agus ciorcad oscailte, chomh maith leis na stáit go léir eatarthu. 

Mar shampla, mar thoradh ar mhachnamh ó chiorcad oscailte tá uillinn chéim 0 céim idir an eachtra agus an tonn frithchaite, rud a chiallaíonn go gcuireann an comhartha frithchaite céim ar chéim leis an gcomhartha isteach ag suíomh an chiorcaid oscailte; ie tá aimplitiúid na toinne seasaimh dhá oiread tonn na tonn isteach. 

I gcodarsnacht leis sin, bíonn uillinn chéim 180 céim idir an teagmhas agus an comhartha frithchaite mar thoradh ar chiorcad gearr, rud a chiallaíonn go bhfuil an comhartha frithchaite contrártha i gcéim leis an gcomhartha atá ag teacht isteach, agus mar sin dealraíonn a n-amplitudes, agus nialas dá bharr. Is féidir é seo a fheiceáil i bhFíor 1a agus i bhFigiúr.

Nuair is í an chomhéifeacht frithchaithimh an codán de chomhartha teagmhais a léirítear ar ais ó mhí-oiriúnú impedance i gciorcad nó i líne tharchuir, is í an chomhéifeacht tarchuir an codán den chomhartha teagmhais atá le feiceáil ag an aschur. 

Is feidhm í den chomhartha a léirítear chomh maith le hidirghníomhaíochtaí ciorcad inmheánacha. Tá aimplitiúid agus céim chomhfhreagrach aige, freisin.

3) Cad é Caillteanas Fill ar ais agus Caillteanas Ionsáigh?

Is é caillteanas aischuir an cóimheas idir leibhéal cumhachta na comhartha frithchaite agus leibhéal cumhachta na comhartha ionchuir arna shloinneadh i ndeicibeilí (dB), ie,

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

Fíor 2. Caillteanas ar ais agus caillteanas isteach i gciorcad nó líne tharchuir gan chailliúint.

I bhFíor 2, cuirtear comhartha 0-dBm, Pi, i bhfeidhm ar an líne tharchuir. Taispeántar an chumhacht a léirítear, Pr, mar −10 dBm agus is é 10 dB an caillteanas ar ais. Dá airde an luach, is amhlaidh is fearr an comhoiriúnú, is é sin, le haghaidh comhoiriúnú foirfe, is é an caillteanas toraidh, go hidéalach, ná ∞, ach de ghnáth meastar go bhfuil caillteanas toraidh 35 go ​​45 dB mar mheaitseáil mhaith. Ar an gcaoi chéanna, i gcás ciorcad oscailte nó ciorcad gearr, léirítear an chumhacht teagmhais ar ais. Is é 0 dB an caillteanas ar ais do na cásanna seo.

Is é caillteanas ionghabhála an cóimheas idir leibhéal cumhachta an chomhartha tarchurtha agus leibhéal cumhachta an chomhartha ionchuir arna shloinneadh i ndeicibeilí (dB), ie,

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

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

Ag tagairt do Fhigiúr 2, ciallaíonn Pr -10 dBm go léirítear 10 faoin gcéad den chumhacht teagmhais. Má tá an ciorcad nó an líne tharchuir gan chailliúint, tarchuirtear 90 faoin gcéad den chumhacht teagmhais. Mar sin tá an caillteanas isteach thart ar 0.5 dB, agus cumhacht tarchurtha -0.5 dBm mar thoradh air. Dá mbeadh caillteanais inmheánacha ann, bheadh ​​an caillteanas isteach níos mó.

4) Cad é S-pharaiméadair?

Fíor. Ionadaíocht S-pharaiméadair de chiorcad micreathonn dhá chalafort.

Ag baint úsáide as S-pharaiméadair, is féidir feidhmíocht RF ciorcad a shaintréith go hiomlán gan gá a bheith ar an eolas faoina chomhdhéanamh inmheánach. Chun na gcríoch seo, tugtar “bosca dubh” ar an gciorcad go coitianta. Is féidir le comhpháirteanna inmheánacha a bheith gníomhach (ie, aimplitheoirí) nó éighníomhach. Is iad na coinníollacha amháin ná go gcinntear na paraiméadair S do gach minicíocht agus riocht (m.sh., teocht, claontacht aimplitheoir) spéise agus go bhfuil an ciorcad líneach (ie, tá a aschur comhréireach go díreach lena ionchur). Is éard atá i bhFíor 3 léiriú ar chiorcad simplí micreathonn le hionchur amháin agus aschur amháin (ar a dtugtar calafoirt). Tá comhartha teagmhais (a) agus comhartha frithchaite (b) ag gach calafort. Trí na paraiméadair S (ie, S11, S21, S12, S22) den chiorcad seo a bheith ar an eolas, is féidir a éifeacht a chinneadh ar aon chóras ina bhfuil sé suiteáilte.

Déantar S-pharaiméadair a chinneadh trí thomhas faoi choinníollacha rialaithe. Ag baint úsáide as píosa speisialta de threalamh tástála ar a dtugtar anailísí líonra, cuirtear comhartha (a1) isteach i bPort 1 agus cuirtear deireadh le Port 2 i gcóras a bhfuil impedance rialaithe air (50 ohms de ghnáth). Déanann an t-anailísí a1, b1 agus b2 (a2 = 0) a thomhas agus a thaifeadadh ag an am céanna. Déantar an próiseas a aisiompú ansin, ie le hionchur comhartha (a2) i bPort 2, tomhaiseann an anailísí a2, b2 agus b1 (a1 = 0). San fhoirm is simplí, ní thomhaiseann an anailísí líonra ach amplitudes na gcomharthaí seo. Tugtar anailísí líonra scálaithe air seo agus is leor é chun cainníochtaí mar VSWR, RL agus IL a chinneadh. Le haghaidh tréithriú ciorcad iomlán, áfach, tá gá le céim freisin agus éilíonn sé anailísí líonra veicteora a úsáid. Cinntear na S-pharaiméadair de réir na gcaidrimh seo a leanas:

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

Is iad S11 agus S22 comhéifeachtaí frithchaithimh calafoirt ionchuir agus aschuir an chiorcaid, faoi seach; cé gurb iad S21 agus S12 comhéifeachtaí tarchuir ar aghaidh agus droim ar ais an chiorcaid. Tá baint ag RL leis na comhéifeachtaí frithchaithimh ag na caidrimh

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

Tá baint ag IL leis na comhéifeachtaí tarchuir ciorcad ag na caidrimh

Port ILfrom 1 go Port 2 (dB) = -20 log10 | S21 | agus ILfrom Port 2 go Port 1 (dB) = -20 log10 | S12 | (F)

Is féidir an léiriú seo a leathnú chuig ciorcaid mhicreathonn le líon treallach calafoirt. Téann líon na S-pharaiméadair suas de réir chearnóg líon na gcalafort, agus mar sin bíonn baint níos mó ag an matamaitic, ach is féidir í a láimhseáil ag úsáid ailgéabar maitrís.

5) Cad is Meaitseáil Impedance ann?

Is é atá i gceist le impedance ná freasúra a bhíonn ag fuinneamh leictreach agus é ag imeacht óna fhoinse.  

Cuirfidh sioncrónú ualaigh agus impedance foinse sioncrónú amach an éifeacht as a dtiocfaidh an t-aistriú cumhachta uasta. 

Tugtar an teoirim uasta aistrithe cumhachta air seo: Tá an teoirim aistrithe cumhachta uasta ríthábhachtach i dtionóil tarchurtha rada-minicíochta, agus go háirithe i mbunú antennas RF.

Tá meaitseáil impedance ríthábhachtach d’fheidhmiú éifeachtach setups RF áit ar mhaith leat voltas agus cumhacht a bhogadh go barrmhaith. I ndearadh RF, uasmhéadóidh tarchur na cumhachta RF na meaitseálacha ar bhacainní foinse agus ualaigh. Gheobhaidh antennas an t-aistriú cumhachta is mó nó is fearr nuair a mheaitseálfar a n-impedance le impedance aschuir na foinse tarchuir.

Is é impedance 50Ohm an caighdeán chun an chuid is mó de chórais agus de chomhpháirteanna RF a dhearadh. Tá impedance tipiciúil de 50 Ohms ag cábla comhaiseach atá mar bhonn agus taca leis an nascacht i raon feidhmchlár RF. Fuair ​​taighde RF a rinneadh sna 1920idí go mbeadh an bac is fearr is féidir ar aistriú comharthaí RF idir 30 agus 60Om ag brath ar voltas agus aistriú cumhachta. Má tá impedance réasúnta caighdeánaithe ann is féidir meaitseáil a dhéanamh idir cáblú agus comhpháirteanna mar antennas WiFi nó Bluetooth, PCBanna agus attenuators. Tá impedance de 50 Ohms ag roinnt príomhchineálacha antenna lena n-áirítear GPS ZigBee GSM agus LoRa

Comhéifeacht Machnaimh - Foinse: Wikipedia

Mar thoradh ar mhí-oiriúnú sa bhac tá frithchaitheamh voltais agus reatha ann, agus i socruithe RF ciallaíonn sé seo go léireofar cumhacht comhartha ar ais go dtí a foinse, agus an chomhréir de réir mhéid na mí-oiriúnaithe. Is féidir é seo a shaintréith ag baint úsáide as Cóimheas Tonn Buan Voltais (VSWR) atá mar thomhas ar éifeachtúlacht aistriú cumhachta RF óna foinse go hualach, mar antenna.

Is féidir mí-oiriúnú idir bacainní foinse agus ualaigh, mar shampla antenna 75Ohm agus cáblú comhaiseach 50 Ohm, a shárú trí úsáid a bhaint as raon feistí meaitseála impedance mar fhriotóirí i sraith, claochladáin, pads meaitseála impedance suite ar an dromchla nó tiúnóirí antenna.

Maidir le leictreonaic, is éard atá i gceist le meaitseáil impedance ciorcad nó feidhm leictreonach nó comhpháirt a bunaíodh a chruthú nó a athrú ionas go mbeidh impedance an ualaigh leictreach comhoiriúnach le impedance na cumhachta nó na foinse tiomána. Déantar an ciorcad a innealtóireacht nó a dhíriú ionas go mbeidh na bacainní le feiceáil mar an gcéanna.

Nuair a bhreathnaítear ar chórais ina n-áirítear línte tarchurtha is gá a thuiscint go bhfuil bacainní sainiúil ar fhoinsí, línte tarchuir / friothálacha agus ualaí. Is caighdeán an-choitianta é 50Ω d'iarratais RF cé go mb'fhéidir go bhfeicfear bacainní eile i roinnt córas ó am go chéile.

D’fhonn an t-aistriú cumhachta uasta a fháil ón bhfoinse go dtí an líne tharchuir, nó an líne tharchuir chuig an ualach, bíodh sé mar fhriotóir, ionchur i gcóras eile, nó antenna, caithfidh na leibhéil impedance a bheith comhoiriúnach.

I bhfocail eile le haghaidh córais 50Ω caithfidh foinse foinse 50Ω a bheith ag an bhfoinse nó ag an ngineadóir comhartha, ní mór an líne tharchuir a bheith 50Ω agus mar sin caithfidh an t-ualach é.

Tagann ceisteanna chun cinn nuair a aistrítear cumhacht isteach sa líne tharchuir nó friothálach agus téann sé i dtreo an ualaigh. Má tá mí-oiriúint ann, .i. Nach bhfuil an bacainn lódála comhoiriúnach leis an líne tharchuir, ansin ní féidir an chumhacht go léir a aistriú.

Ós rud é nach féidir leis an gcumhacht imeacht, caithfidh an chumhacht nach n-aistrítear isteach san ualach dul áit éigin agus ansin téann sí ar ais ar feadh na líne tarchuir ar ais i dtreo na foinse.

Nuair a tharlaíonn sé seo cuir nó dealraigh na voltais agus na sruthanna na dtonnta chun tosaigh agus na dtonnta atá léirithe san fhriotháil ag pointí éagsúla feadh na friothálacha de réir na gcéimeanna. Ar an mbealach seo bunaítear tonnta seasta.

Is féidir an dóigh a dtarlaíonn an éifeacht a léiriú le fad rópa. Má fhágtar ceann amháin saor in aisce agus má bhogtar an ceann eile suas is féidir a fheiceáil go mbogann an tonn síos síos ar an rópa. Ach má shocraítear foirceann amháin bunaítear tairiscint tonn sheasta, agus is féidir féachaint ar na pointí íosta agus uasta.

Nuair a bhíonn friotaíocht an luchta níos ísle ná an voltas impedance friothálach agus cuirtear na méideanna reatha ar bun. Anseo tá an sruth iomlán ag an bpointe lódála níos airde ná an sruth atá comhoiriúnach go foirfe, ach tá an voltas níos lú.

Athraíonn luachanna na srutha agus an voltais feadh an fhriothálacha feadh an fhriothálacha. I gcás luachanna beaga de chumhacht léirithe tá an tonnfhoirm beagnach sinusólach, ach i gcás luachanna níos mó éiríonn sé níos cosúla le tonn Sín ceartaithe go hiomlán. Is éard atá sa tonnfhoirm seo ná voltas agus sruth ón réamhchumhacht móide voltas agus sruth ón gcumhacht fhrithchaite.

Ag fad an cheathrú cuid de thonnfhad ón ualach, sroicheann na voltais chomhcheangailte uasluach fad is atá an sruth ar a laghad. Ar fad, tá leathfhad tonnfhaid ón ualach, an voltas agus an sruth mar an gcéanna leis an ualach.

Tarlaíonn cás comhchosúil nuair a bhíonn friotaíocht an lóid níos mó ná an bacainní friothálacha ach an uair seo tá an voltas iomlán ag an ualach níos airde ná luach na líne atá comhoiriúnaithe go foirfe. Sroicheann an voltas íosmhéid an cheathrú cuid de thonnfhad ón ualach agus tá an sruth ag uasmhéid. Mar sin féin, ar fhad le leath tonnfhad ón ualach, is ionann an voltas agus an sruth agus an t-ualach.

Ansin, nuair a bhíonn ciorcad oscailte curtha ag deireadh na líne, tá patrún na dtonnta seasmhacha don fhriothálacha cosúil leis an bpatrún gearr, ach leis an voltas agus leis na patrúin reatha droim ar ais.

▲BACK▲

6) Cad is Fuinneamh Machnaimh ann?
Nuair a bhuaileann tonn tarchurtha teorainn cosúil leis an gceann idir an líne tharchuir agus an t-ualach gan chailliúint (Féach Fíor 1. thíos), tarchuirfear roinnt fuinnimh chuig an ualach agus léireofar cuid eile. Baineann an chomhéifeacht frithchaithimh leis na tonnta isteach agus frithchaite mar:

Γ = V- / V + (Eq. 1)

I gcás gurb é V an tonn léirithe agus gurb é V + an tonn isteach. Tá VSWR gaolmhar le méid na comhéifeacht machnaimh voltais (Γ) trí:

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

Is féidir VSWR a thomhas go díreach le méadar SWR. Is féidir ionstraim tástála RF mar anailíseoir líonra veicteoir (VNA) a úsáid chun comhéifeachtaí machnaimh an chalafoirt ionchuir (S11) agus an chalafoirt aschuir (S22) a thomhas. Tá S11 agus S22 cothrom le Γ ag an gcalafort ionchuir agus aschuir, faoi seach. Is féidir leis na VNAanna le modhanna mata an luach VSWR mar thoradh air a ríomh go díreach agus a thaispeáint.

Is féidir an caillteanas ar ais ag na calafoirt ionchuir agus aschuir a ríomh ón gcomhéifeacht machnaimh, S11 nó S22, mar seo a leanas:

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

RLOUT = 20log10 | S22 | dB (Eq. 4)

Ríomhtar an chomhéifeacht machnaimh as bacainní sainiúil na líne tarchuir agus as an impedance ualach mar seo a leanas:

Γ = (ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO) (Eq. 5)

I gcás gurb é ZL an impedance ualach agus is é ZO impedance tréith na líne tarchuir (Fíor 1).

Is féidir VSWR a chur in iúl freisin i dtéarmaí ZL agus ZO. Faighimid Cothromóid 5 in Cothromóid 2, faighimid:

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

Do ZL> ZO, | ZL - ZO | = ZL - ZO

Dá bhrí sin:

VSWR = (ZL + ZO + ZL - ZO) / (ZL ​​+ ZO - ZL + ZO) = ZL / ZO. (Eq. 6)
Do ZL <ZO, | ZL - ZO | = ZO - ZL

Dá bhrí sin:

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

Thugamar faoi deara thuas gur sonraíocht é VSWR a thugtar i bhfoirm chóimheasa i gcomparáid le 1, mar shampla 1.5: 1. Tá dhá chás speisialta de VSWR, ∞: 1 agus 1: 1. Tarlaíonn cóimheas éiglíochta go ceann nuair is ciorcad oscailte é an t-ualach. Tarlaíonn cóimheas de 1: 1 nuair a bhíonn an t-ualach comhoiriúnach go foirfe leis an bac tréith línelíne.

Sainmhínítear VSWR ón tonn sheasta a thagann chun cinn ar an líne tharchuir trí:

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

I gcás gurb é VMAX an t-aimplitiúid uasta agus gurb é VMIN aimplitiúid íosta na tonnta seasta. Le dhá thonn ard-fhorchurtha, tarlaíonn an t-uasmhéid le trasnaíocht chuiditheach idir na tonnta isteach agus na tonnta frithchaite. Dá bhrí sin:

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

le haghaidh cur isteach cuiditheach uasta. Tarlaíonn an aimplitiúid íosta le cur isteach cinntitheach, nó:

VMIN = V + - V- (Eq. 10)

Cothromóidí 9 agus 10 a chur in ionad torthaí Cothromóid 8


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

Cuir Cothromóid 1 in ionad Cothromóid 11, faighimid:

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

Is é Cothromóid 12 Cothromóid 2 a luaitear ag tús an ailt seo.

▲BACK▲

4. Áireamhán VSWR: Conas VSWR a Ríomh? 

Is é an toradh a bhíonn ar neamhréireanna bacainneachta ná tonnta seasta feadh na líne tarchurtha, agus sainmhínítear SWR mar an cóimheas idir aimplitiúid na coda-thonnta ag seasamh (uasmhéid) agus an aimplitiúid ag nód (íosmhéid) feadh na líne.

Is iondúil go gcuirtear an cóimheas a eascraíonn as seo in iúl mar chóimheas, eg 2: 1, 5: 1, etc. Is é an cluiche foirfe ná 1: 1 agus neamhréir iomlán, ie is é ciorcad gearr nó oscailte ∞: 1.

Go praiticiúil tá caillteanas ar aon líne friothálacha nó tarchuir. Chun an VSWR a thomhas, braitear cumhacht ar aghaidh agus droim ar ais ag an bpointe sin ar an gcóras agus athraítear é seo go figiúr do VSWR. 

Ar an mbealach seo, déantar an VSWR a thomhas ag pointe áirithe agus ní gá an uasmhéid voltais agus an minima a chinneadh feadh fad na líne.

Is éard atá sa chomhpháirt voltais de thonn seasta i líne tharchuir aonfhoirmeach an tonn ar aghaidh (le haimplitiúid Vf) forshuite ar an tonn frithchaite (le haimplitiúid Vr). Tarlaíonn frithchaitheamh mar thoradh ar neamhleanúnachas, mar neamhfhoirfeacht i líne tharchuir atá aonfhoirmeach ar shlí eile, nó nuair a chuirtear deireadh le líne tharchuir le seachas a bac sainiúil.

Má tá suim agat feidhmíocht antennas a chinneadh, ba cheart an VSWR a thomhas i gcónaí ag na críochfoirt antenna féin seachas ag aschur an tarchuradóra. Mar gheall ar chaillteanais ohmacha sa cháblú tarchuir, cruthófar illusion go bhfuil VSWR antenna níos fearr agat, ach is é sin toisc go ndéanann na caillteanais sin dochar do thionchar frithchaitheamh tobann ag na críochfoirt antenna.

Ós rud é go mbíonn an t-aeróg suite de ghnáth tamall maith ón tarchuradóir, teastaíonn líne beathaithe chun cumhacht a aistriú idir an dá cheann. Mura bhfuil aon chaillteanas ag an líne beatha agus má mheaitseálann sí impedance aschuir an tarchuradóra agus an impedance ionchuir antenna, seachadfar an chumhacht is mó don antenna. Sa chás seo, beidh an VSWR 1: 1 agus beidh an voltas agus an sruth seasmhach thar fhad iomlán na líne beatha.

1) Ríomh VSWR

Is éard atá i gcaillteanas toraidh tomhas i dB den chóimheas cumhachta sa tonn teagmhais leis an gceann sa tonn frithchaite, agus sainmhínímid go bhfuil luach diúltach aici.

Caillteanas ar ais = 10 log (Pr / Pi) = 20 log (Er / Ei)

Mar shampla, má tá caillteanas toraidh de -10 dB ag ualach, léirítear 1/10 den chumhacht teagmhais. Dá airde an caillteanas toraidh, is lú an chumhacht a chailltear i ndáiríre.

Rud an-spéisiúil is ea an caillteanas mí-oiriúnaithe. Is tomhas é seo ar an méid a dhéantar an chumhacht tarchurtha a laghdú mar gheall ar mhachnamh. Tugtar an gaol seo a leanas leis:

Caillteanas Mismatch = 10 log (1 -p2)

Mar shampla, ó Thábla # 1 bheadh ​​comhéifeacht frithchaithimh 2 ag antenna le VSWR de 1: 0.333, caillteanas neamhoiriúnach de -0.51 dB, agus caillteanas toraidh de -9.54 dB (léirítear 11% de do chumhacht tarchuradóra ar ais )

2) Cairt Caculation VSWR saor in aisce

Seo cairt ríofa simplí VSWR. 

Cuimhnigh i gcónaí gur chóir go mbeadh VSWR uimhir níos mó ná 1.0
VSWR	Comhéifeacht Machnaimh (Γ)	Cumhacht Frithchaite (%)	Caillteanas Voltais	Cumhacht Frithchaite (dB)	Caillteanas Fill ar ais	Caillteanas Mí-iompar (dB)
1	0.00	0.00	0	-Éigríoch	Infinity	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	∞	∞	∞
Léitheoireacht Bhreise: VSWR in antenna Is léiriú é an Cóimheas Tonn Buan Voltais (VSWR) ar an méid neamhréire idir antenna agus an líne beathaithe a nascann leis. Tugtar an Cóimheas Tonn Buan (SWR) air seo freisin. Tá raon na luachanna do VSWR ó 1 go ∞.  Meastar go bhfuil luach VSWR faoi 2 oiriúnach d’fhormhór na bhfeidhmchlár antenna. Is féidir a rá go bhfuil “Meaitseáil Mhaith” ag an antenna. Mar sin nuair a deir duine éigin go bhfuil an t-aeróg comhoiriúnaithe go dona, go minic ciallaíonn sé go bhfuil luach VSWR níos mó ná 2 maidir le minicíocht spéise.  Is sonraíocht spéise eile é caillteanas tuairisceáin agus clúdaítear níos mionsonraithe é sa chuid Teoirice Antenna. Déantar comhshó a theastaíonn go coitianta idir caillteanas toraidh agus VSWR, agus tá roinnt luachanna táblaithe sa chairt, mar aon le graf de na luachanna seo le haghaidh tagartha gasta.

Cad as a dtagann na ríomhanna seo? Bhuel, tosaigh leis an bhfoirmle do VSWR:

Má dhéanaimid an fhoirmle seo a aisiompú, is féidir linn an chomhéifeacht frithchaithimh (nó an caillteanas toraidh, s11) a ríomh ón VSWR:

Anois, sainítear an chomhéifeacht frithchaithimh seo i dtéarmaí voltais. Ba mhaith linn i ndáiríre a fháil amach cé mhéid cumhachta atá á léiriú. Beidh sé seo comhréireach le cearnóg an voltais (V ^ 2). Dá réir sin, beidh an chumhacht frithchaite faoin gcéad:

Is féidir linn cumhacht frithchaite a thiontú go deicibeil go simplí:

Faoi dheireadh, léirítear nó seachadtar an chumhacht chuig an aeróg. Scríobhtar an méid a sheachadtar chuig an antenna mar (), agus is é go simplí (1- ^ 2). Tugtar caillteanas neamhoiriúnach air seo. Seo an méid cumhachta a chailltear mar gheall ar mhí-oiriúnú impedance, agus is féidir linn é sin a ríomh go réasúnta éasca:

Agus sin uile a chaithfimid a bheith ar eolas againn le dul siar agus amach idir VSWR, caillteanas s11 / filleadh, agus caillteanas neamhoiriúnach. Tá súil agam go raibh an oiread ama agat agus a bhí agam.

Tábla tiontaithe - dBm go dBW agus W (bhata)

Sa tábla seo cuirimid i láthair conas a fhreagraíonn luach na cumhachta i dBm, dBW agus Watt (W) dá chéile.

Cumhacht (dBm)	Cumhacht (dBW)	Cumhacht ((W) bhata)
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
0	-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 pm
-80	-110	10 pm
-90	-120	1 pm
-100	-130	0.1 pm
-∞	-∞	0 W
más rud é: dBm = deicibeil-milliwatt dBW = bhata deicibeil MW = meigeavata KW = cileavata W = bhata mW = milliwatt μW = micreathonn nW = nanawatt pW = picowatt

▲BACK▲

3) Foirmle VSWR

Is feidhmchláirín é an clár seo chun an Cóimheas Tonn Seasmhach Voltais (VSWR) a ríomh.

Agus tú ag bunú córais antenna agus tarchuradóra, tá sé tábhachtach mí-oiriúnú impedance a sheachaint áit ar bith sa chóras. Ciallaíonn aon neamhréir go léirítear cuid den tonn aschuir ar ais i dtreo an tarchuradóra agus go mbíonn an córas mí-éifeachtach. Is féidir mí-oiriúintí a bheith ann ag comhéadain idir trealamh éagsúla m.sh. tarchuradóir, cábla agus antenna. Bíonn impedance ag antennas, atá 50 ohms de ghnáth (nuair a bhíonn antenna de na toisí cearta). Nuair a tharlaíonn machnamh, táirgtear tonnta seasta sa chábla.

Foirmle VSWR agus comhéifeacht machnaimh:

Eq.1	Sainmhínítear comhéifeacht machnaimh Γ mar	Eq.2	An cóimheas VSWR nó tonn seasamh voltais
Foirmle		Foirmle
Gáma	ZL = Luach an ualaigh (antenna de ghnáth) in ohms Zo = Impedance Saintréith na líne tarchuir in ohms	Sigma	Ós rud é go mbeidh ρ éagsúil ó 0 go 1, beidh na luachanna ríofa do VSWR ó 1 go dtí an Infinity.
Luachanna ríofa	idir -1 ≦ Γ ≦ 1.	Luachanna ríofa	1 nó cóimheas 1: 1.
Nuair is é “-1” an luach.	Ciallaíonn machnamh 100% agus ní aistrítear aon chumhacht chuig an ualach. Tá an tonn frithchaite 180 céim as céim (inbhéartaithe) leis an tonn teagmhais.	Le ciorcad oscailte	Is coinníoll ciorcad oscailte é seo gan aon antenna ceangailte. Ciallaíonn sé go bhfuil ZL gan teorainn agus go n-imeoidh na téarmaí Zo in Eq.1, ag fágáil Γ = 1 (machnamh 100%) agus ρ = 1. Ní aistrítear aon chumhacht agus beidh VSWR gan teorainn.
Nuair is é “1” an luach.	Ciallaíonn machnamh 100% agus ní aistrítear aon chumhacht chuig an ualach. Tá an tonn frithchaite ag teacht leis an tonn teagmhais.	Le ciorcad gearr	Samhlaigh go bhfuil ciorcad gearr ag deireadh an chábla. Ciallaíonn sé gurb é ZL 0 agus ríomhfaidh an Eq.1 Γ = -1 agus ρ = 1. Ní aistrítear aon chumhacht agus tá VSWR gan teorainn.
Nuair is é “0” an luach.	Ní chiallaíonn aon mhachnamh agus aistrítear an chumhacht go léir chuig an ualach. (IDEAL)	Le antenna comhoiriúnaithe i gceart.	Nuair a bhíonn antenna comhoiriúnaithe i gceart ceangailte, aistrítear an fuinneamh go léir chuig an antenna agus athraítear é go radaíocht. Is é ZL 50 ohms agus ríomhfaidh Eq.1 Γ a bheith nialasach. Mar sin beidh VSWR díreach 1.
N / A	N / A	Le antenna comhoiriúnaithe go mícheart.	Nuair a bhíonn antenna comhoiriúnaithe go mícheart ceangailte, ní bheidh an impedance 50 ohms a thuilleadh agus tarlaíonn neamhoiriúnú impedance agus léirítear cuid den fhuinneamh ar ais. Braitheann an méid fuinnimh a léirítear ar leibhéal na neamhréire agus mar sin beidh VSWR luach os cionn 1.
Nuair a úsáidtear cábla de bhac tréith mícheart Caithfidh an impedance tréith cheart Zo a bheith ar an líne cábla / tarchuir a úsáidtear chun an t-aeróg a nascadh leis an tarchuradóir.  De ghnáth, is cáblaí comhaiseach 50ohms (75ohms le haghaidh teilifíseáin agus satailíte) agus priontálfar a luachanna ar na cáblaí féin.  Braitheann an méid fuinnimh a léirítear ar leibhéal na neamhréire agus mar sin beidh VSWR luach os cionn 1.

Athbhreithniú:

Cad iad tonnta ina seasamh? Tá ualach ceangailte le deireadh na líne tarchuir agus sreabhann an comhartha léi agus téann sé isteach san ualach. Mura n-oireann an impedance ualaigh le impedance na líne tarchuir, léirítear cuid den tonn taistil ar ais i dtreo na foinse.

Nuair a tharlaíonn machnamh, téann siad seo ar ais síos an líne tharchuir agus comhcheanglaíonn siad leis na tonnta teagmhais chun tonnta seasta a tháirgeadh. Tá sé tábhachtach a thabhairt faoi deara go bhfuil an chuma ar an tonn iarmhartach go bhfuil sí ina stad agus nach iomadaíonn sí mar ghnáth-tonn agus nach n-aistríonn sí fuinneamh i dtreo an ualaigh. Tá achair aimplitiúid uasta agus íosta ag an tonn ar a dtugtar frith-nóid agus nóid faoi seach.

Agus an t-antenna á nascadh, má tháirgtear VSWR de 1.5, is é éifeachtúlacht chumhachta 96%. Nuair a tháirgtear VSWR de 3.0, ansin is é 75% an éifeachtúlacht chumhachta. In úsáid iarbhír, ní mholtar dul thar VSWR de 3.

▲BACK▲

5. Conas Cóimheas Buan Tonn a Thomhas - Míniú ar Wikipedia
Is féidir go leor modhanna éagsúla a úsáid chun cóimheas tonn seasta a thomhas. Úsáideann an modh is iomasach líne sliotáin atá ina chuid den líne tharchuir le sliotán oscailte a ligeann do thóireadóir an voltas iarbhír a bhrath ag pointí éagsúla feadh na líne. 

Mar sin is féidir na luachanna uasta agus íosta a chur i gcomparáid go díreach. Úsáidtear an modh seo ag VHF agus minicíochtaí níos airde. Ag minicíochtaí níos ísle, tá línte den sórt sin fada praiticiúil. Is féidir cúplálaithe treorach a úsáid ag HF trí mhinicíochtaí micreathonn. 

Tá cuid acu ceathrú tonn nó níos mó fada, rud a chuireann srian lena n-úsáid go minicíochtaí níos airde. Déanann cineálacha eile cúplálaithe treorach sampla den sruth agus den voltas ag pointe amháin sa chosán tarchuir agus iad a chomhcheangal go matamaiticiúil ar bhealach a léiríonn an chumhacht atá ag sreabhadh i dtreo amháin.

D’fhéadfadh go mbeadh cúplálaí dé-threorach sa ghnáthchineál SWR / méadar cumhachta a úsáidtear in oibriú amaitéarach. Úsáideann cineálacha eile cúplálaí aonair ar féidir a rothlú 180 céim chun an chumhacht atá ag sreabhadh i gceachtar treo a shampláil. Tá cúplálaithe aon-threoracha den chineál seo ar fáil do go leor raonta minicíochta agus leibhéil chumhachta agus le luachanna cúplála iomchuí don mhéadar analógach a úsáidtear.

Wattmeter treorach ag baint úsáide as eilimint cúplála treorach rotatable

Is féidir an chumhacht ar aghaidh agus an fhrithchaitheamh arna thomhas ag cúplálaithe treorach a úsáid chun SWR a ríomh. Is féidir na ríomhanna a dhéanamh go matamaiticiúil i bhfoirm analógach nó dhigiteach nó trí mhodhanna grafacha atá ionsuite sa mhéadar a úsáid mar scála breise nó trí léamh ón bpointe trasnaithe idir dhá shnáthaid ar an méadar céanna.

Is féidir na hionstraimí tomhais thuas a úsáid “i líne” is é sin, is féidir le lánchumhacht an tarchuradóra dul tríd an bhfeiste tomhais d’fhonn monatóireacht leanúnach a dhéanamh ar SWR. Úsáideann ionstraimí eile, mar shampla anailíseoirí líonra, cúplálaithe treorach ísealchumhachta agus droichid antenna cumhacht íseal chun an tomhas a dhéanamh agus ní mór iad a nascadh in áit an tarchuradóra. Is féidir ciorcaid droichid a úsáid chun codanna réadúla agus samhlaíocha impedance ualaigh a thomhas go díreach agus chun na luachanna sin a úsáid chun SWR a dhíorthú. Is féidir leis na modhanna seo níos mó faisnéise a sholáthar ná díreach SWR nó cumhacht ar aghaidh agus frithchaithimh. [11] Úsáideann anailíseoirí antenna neamhspleácha modhanna tomhais éagsúla agus is féidir leo SWR agus paraiméadair eile a bhreacadh i gcoinne minicíochta a thaispeáint. Trí chúplálaithe treorach agus droichead a úsáid i dteannta a chéile, is féidir ionstraim inlíne a dhéanamh a léann go díreach i gconstaic chasta nó i SWR. [12] Tá anailíseoirí antenna neamhspleácha ar fáil freisin a thomhaiseann il-pharaiméadair.

▲BACK▲

6. Cuir ceisteanna go minic

1) Cad iad na Cúiseanna le VSWR Ard?

Má tá an VSWR ró-ard, d’fhéadfadh go mbeadh an iomarca fuinnimh le feiceáil ar ais ina aimplitheoir cumhachta, ag déanamh damáiste don chiorcadacht inmheánach. I gcóras idéalach, bheadh ​​VSWR de 1: 1 ann. D’fhéadfaí cúiseanna a bhfuil rátáil ard VSWR acu a úsáid le hualach míchuí nó rud anaithnid mar líne tharchuir damáiste.

2) Conas a Laghdaíonn tú VSWR?

Teicníc amháin chun an comhartha frithchaite a laghdú ó ionchur nó aschur aon ghaireas is ea attenuator a chur roimh an bhfeiste nó dá éis. Laghdaíonn an t-attenuator an comhartha frithchaite dhá oiread luach an tanúcháin, agus faigheann an comhartha tarchurtha an luach tanúcháin ainmniúil. (Leideanna: Chun béim a leagan ar a thábhachtaí agus atá VSWR agus RL do do líonra, smaoinigh ar laghdú feidhmíochta de VSWR de 1.3: 1 go 1.5: 1 - is athrú é seo ar Chaillteanas Tuairisceáin de 16 dB go 13 dB).

3) An bhfuil Caillteanas Tuairisceáin S11?

Go praiticiúil, is é S11 an paraiméadar is minice a luaitear maidir le haeróga. Léiríonn S11 an méid cumhachta a léirítear ón aeróg, agus dá bhrí sin tugtar an chomhéifeacht frithchaithimh uirthi (uaireanta scríofa mar gháma: nó caillteanas ar ais. ... Déantar an chumhacht ghlactha seo a radaíocht nó a ionsú mar chaillteanais laistigh den aeróg.

4) Cén fáth a dtomhaistear VSWR?

Is éard atá i VSWR (Cóimheas Tonn Seasmhach Voltais), tomhas ar a éifeachtaí agus a tharchuirtear cumhacht minicíochta raidió ó fhoinse cumhachta, trí líne tharchuir, isteach in ualach (mar shampla, ó aimplitheoir cumhachta trí líne tharchuir, go haeróg) . I gcóras idéalach, tarchuirtear 100% den fhuinneamh.

5) Conas is féidir liom Ard VSWR a Dheisiú?

Má tá d’antenna suite íseal ar an bhfeithicil, cosúil leis an tuairteoir nó taobh thiar de chábán trucail pickup, is féidir leis an gcomhartha preabadh ar ais chuig an antenna, agus SWR ard a chur faoi deara. Chun é sin a mhaolú, coinnigh ar a laghad an 12 orlach is airde den antenna os cionn líne an dín, agus cuir an t-antenna chomh hard agus is féidir ar an bhfeithicil.

6) Cad is Léamh Dea VSWR ann?
Is é 1.01: 1 an léamh is fearr is féidir (caillteanas tuairisceáin 46dB), ach de ghnáth is inghlactha léamh faoi 1.5: 1. Lasmuigh den domhan foirfe tá 1.2: 1 (caillteanas tuairisceáin 20.8dB) le feiceáil i bhformhór na gcásanna. Chun léamh cruinn a chinntiú, is fearr an méadar a nascadh ag bun an antenna.

7) An bhfuil 1.5 SWR go maith?
Tá sé! Is é an raon idéalach SWR 1.0-1.5. Is féidir feabhas a chur air nuair is é SWR 1.5 - 1.9 an raon, ach ba cheart go gcuirfeadh SWR sa raon seo feidhmíocht leordhóthanach ar fáil. Uaireanta, mar gheall ar shuiteálacha nó athróga feithicle, tá sé dodhéanta SWR a fháil níos ísle ná seo.

8) Conas is féidir liom mo SWR a sheiceáil gan Méadar?
Seo na céimeanna Chun raidió CB a thiúnadh gan méadar SWR:
1) Faigh limistéar le cur isteach teoranta.
2) Déan cinnte go bhfuil raidió breise agat.
3) Tiúnáil an dá raidión chuig an gcainéal céanna.
4) Labhair isteach i raidió amháin agus éist tríd an gceann eile.
5) Bog raidió amháin ar shiúl agus tabhair faoi deara nuair a bhíonn an fhuaim soiléir.
6) Coigeartaigh do antenna de réir mar is gá.

9) An gá gach antennas CB a theannadh?
Cé nach n-éilítear tiúnadh antenna chun do chóras CB a oibriú, tá roinnt cúiseanna tábhachtacha ann ar cheart duit antenna a thiúnadh i gcónaí: Feidhmíocht fheabhsaithe - Oibreoidh antenna tiúnta i gceart i gcónaí ar bhealach níos éifeachtaí ná antenna neamhthiúnáilte.

10) Cén fáth a dtéann mo SWR suas nuair a labhraím?

Ceann de na cúiseanna is coitianta le léamha ard SWR ná do mhéadar SWR a nascadh go mícheart le do raidió agus antenna. Nuair a bheidh siad ceangailte go mícheart, tuairiscítear go bhfuil léamha an-ard fiú má tá gach rud suiteáilte go foirfe. Féach an t-alt seo le do thoil chun a chinntiú go bhfuil do mhéadar SWR suiteáilte i gceart.

7. Ar Líne Saor in Aisce is Fearr Áireamhán VSWR i 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▲

Roinnt ag tabhairt aire!

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí