Duran dalga oranı (SWR) nedir?


12

Rf elektroniklerinde, bir bileşeni veya anteni, sabit dalga oranı (SWR) ile karakterize ederiz. Bu parametrenin tanımı nedir ve bir devreyi nasıl etkiler?

Bu sorunun nedeni, başka bir soruya cevap verirken , SWR'nin nasıl ölçüldüğünü açıklamak için site içindeki SWR tanımına atıfta bulunmanın yararlı olacağıdır.

Yanıtlar:


7

Herhangi bir iletim hattı, genellikle Z 0 olarak gösterilen karakteristik bir empedansa sahiptir . Bir iletim hattı Z 0 ile eşleşen empedanslarla sonlandırılırsa , bir uçta başlatılan bir sinyal diğer uçta tamamen emilir ve kaynağa hiç enerji yansıtılmaz. Hat boyunca herhangi bir noktada ölçülen voltaj ve / veya akım, diğer herhangi bir nokta ile aynı olacaktır.

Bununla birlikte, bir sonlandırma empedansı iletim hattına eşleşmezse, enerji hatta geri yansıtılır ve bu "ters" sinyal "ileri" sinyaline müdahale eder (çıkarır veya çıkarır).

Sinyal sabit frekanslı bir sinüs dalgasıysa, bu girişim iletim hattında "duran dalgalar" üretecektir. Bu, hattaki ölçülen voltajın veya ölçülen akımın empedans süreksizliğinden olan mesafeye göre periyodik olarak değişeceği anlamına gelir. Sonlandırma empedansı Z 0'dan büyükse , bu noktada maksimum bir voltaj olacaktır; eğer daha az ise, orada maksimum bir akım olacaktır.

Tanımı "duran dalga oranı" (SWR) minimum değeri hattı boyunca herhangi bir noktada bulunan hat boyunca herhangi bir noktada bulunan maksimum gerilim (veya akım) arasındaki orandır. Bazen VSWR terimi voltaj oranını açıkça belirtmek için kullanılır. Bu oranın değeri ürünün direkt olarak Z'ye ait oranı ile ilgilidir 0 terminasyon empedansı Z , T . özellikle,

SWR = Z T / Z 0 , Z T > Z 0 ise

SWR = Z 0 / Z T , eğer Z T <Z 0 ise

Bir bileşen veya anten bir SWR ölçümü ile karakterize edildiğinde, bu her zaman belirli bir nominal iletim hattı empedansına göre belirlenir (amaçlanan uygulamaya bağlı olarak genellikle 50Ω veya 75Ω). Bu, cihazın empedansının nominal değere ne kadar yakın olduğunu belirtmenin başka bir yoludur.


SWR her zaman gerçek bir sayı değil midir? Z_T / Z_0 karmaşık bir sayı olamaz mı?
Foton

Z_0 gerçek, ama sanırım Z_T karmaşık olabilir. Burada gerçekten ilgilendiğimiz şey, ölçüm frekansındaki Z_T'nin büyüklüğüdür. SWR'nin tanımı faz ilişkilerine bağlı değildir.
Dave Tweed

Z_0, bir yükten daha fazla gerçek olmak zorunda değildir, ancak genellikle iletim hattımızın ne kadar kayıplı olduğunu görmezden geliriz. Yine de alınan büyüklükleri kaçırdığımızı hissediyorum.
Kortuk

@Kortuk: Eğer çizgi bu kadar kayıplıysa, SWR uzunluğu boyunca sabit olmayacak ve SWR gibi basit bir ölçümün hiç faydalı olmadığı alandan ayrılmaya başlıyoruz.
Dave Tweed

bu ifade eğlenmek için daha fazladır, ancak tüm çizgiler biraz kayıplıdır, önemli olan şey büyüklüktür, bence denklemleriniz bunu almalıdır.
Kortuk

3

Dave Tweed'in cevabında gösterdiği gibi, duran dalga oranı (SWR) bir rf sistemindeki bir yükün kalitesini karakterize etmenin bir yoludur. Yani, bir yükleme bileşeninin sistemin karakteristik empedansıyla ne kadar yakından eşleştiğini karakterize eder.

SWR, çoğu zaman voltajı kullandığımız halde daha sonra VSWR'ye atıfta bulunsak da, iletim hattındaki voltaj veya akım sinyalleri açısından belirtilebilir.

ΓΓ

Geçmişte VSWR kullanılmıştır, çünkü basit bir manuel yöntemle ölçülebilir. Bir dış dielektrik koaksiyel iletim hattı kullanılır, dış iletkende bir probun merkez iletkenle temas etmesi için bir probun yerleştirilmesine izin verir. Prob, elbette hemen VSWR'yi veren maksimum ve minimum sinyal genliği noktalarını bulmak için çizgi boyunca hareket ettirilir. Bu teknik, otomatik ağ analizörlerinin kullanılabilirliği nedeniyle günümüzde koaksiyel hatlar için kullanılmamaktadır, ancak yine de böyle bir prob kurulumuna sahip dalga kılavuzu sistemlerinde kullanılmaktadır:

dalga kılavuzu yuvası kesit probu

VSWR, negatif veya pozitif yansımalar üretip üretmediklerine bakılmaksızın, bir iletim hattında ne kadar iyi eşleştiklerini belirtmek istediğimizde rf bileşenlerini karakterize etmek için sıklıkla kullanılır.

VSWR ayrıca antenleri karakterize etmek için de kullanılır, çünkü antenden yayılan kaynak gücünün fraksiyonunu belirlemek için sadece yansımanın büyüklüğünü bilmek gerekir.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.